HYDROTHERMAL-MICROWAVE SYNTHESIS OF MnO/C COMPOSITE IN THE PRESENCE OF ASCORBIC ACID

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

For the first time composites based on manganese monoxide of cubic crystal system MnO/C were synthesized by hydrothermal-microwave treatment of aqueous solution of potassium permanganate with ascorbic acid and subsequent annealing of the precursor in an inert atmosphere at temperature of 500℃. It was found that the key parameter determining the features of composite formation is the molar ratio of the reaction mass components equal to Mn : C6H8O6 = 1 : (0.75-1.5). A mechanism of MnO/C composite formation is proposed. The maximum carbon content in the composite material is ≈ 3 wt. %. The main physicochemical characteristics of the synthesized composites were determined using the methods of X-ray phase and thermogravimetric analysis, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, low-temperature nitrogen adsorption. The study of the behavior of MnO/C as an anode material for a lithium-ion battery showed the efficiency of its use only at high current densities.

About the authors

G. S Zakharova

Institute of Solid State Chemistry UrB of RAS

Email: volkov@ihim.uran.ru
Yekaterinburg, Russia

Z. A Fattakhova

Institute of Solid State Chemistry UrB of RAS

Yekaterinburg, Russia

A. A Trofimov

Ural Federal University

Yekaterinburg, Russia

References

  1. Li Y., Liu Y., Liu Y. et al. // J. Water Process Eng. 2022. V. 48. Р. 102864. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.102864
  2. Журавлев В.Д., Халиуллин Ш.М., Ермакова Л.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 10. С. 1317.
  3. Иванова О.С., Теплоногова М.А., Япрынцев А.Д. и др. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 6. С. 678.
  4. Li J., Wu C., Hou P. et al. // Biosens. Bioelectron. 2018. V. 102. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.bios.2017.10.047
  5. Zhang Z., Ji Y., Lin C., Tao L. // Mater. Sci. Eng., C: Mater. Biol. Appl. 2021. V. 131. Р. 112504. https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112504
  6. Chowdhury A.-N., Azam M.S., Aktaruzzaman M., Rahim A. //J. Hazard. Mater. 2009. V 172. № 2-3. P. 1229. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.07.129
  7. Bigiani L., Zappa D., Maccato C. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 512. P. 145667. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.145667
  8. Liu R., Haruna S.A., Ali S. et al. // Spectrochim. Acta, Part A. 2022. V. 270. Р. 120855. https://doi.org/10.1016/j.saa.2022.120855
  9. Chen J., Yang K., Wang J. et al. // J. Alloys Compd. 2020. V. 849. Р. 156637. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156637
  10. Wang J.-G., Zhang C., Jin D. et al. //J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3.№ 26. P. 13699. https://doi.org/10.1039/C5TA02440D
  11. He C., Li J., Zhao X. et al. // Appl. Surf. Sci. 2023. V. 614. Р. 156217. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.156217
  12. Cui X., Wang Y., Chen Z. et al. // Electrochim. Acta. 2015. V. 180. P. 858. http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2015.09.012
  13. Xiang F., Hou W., Gu X. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 897. Р. 163202. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.163202
  14. Sheng L., Liang S., Wei T. et al. // Energy Storage Mater. 2018. V. 12. P. 94. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2017.11.014
  15. Zhan D., Yuan X., Xiang C. et al. // Sustain. Mater. Technol. 2021. V. 29. Р. e00322. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2021.e00322
  16. Xiao Z., Ning G., Ma X. et al. // Carbon. 2019. V. 142. P. 461. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2018.10.039
  17. Huang H.-W., Fan S.-S., Dong W. et al. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 473. P. 893. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.12.230
  18. Wang S., Xing Y., Xiao C. et al. // J. Power Sources. 2016. V. 307. P. 11. http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.12.125
  19. Liu R., Chen X., Song H., Li C. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 545. Р. 148913. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.148913
  20. Liu Z., Wang X., Lai F. et al. // Chem. Eng. J. Adv. 2021. V. 8. Р. 100146. https://doi.org/10.1016/j.ceja.2021.100146
  21. Radhakanth S., Singhal R. // Chem. Eng. Sci. 2022. V. 265. № 6. Р. 118224. https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.118224
  22. Yan L., Zong L., Zhang Z. et al. // Carbon. 2022. V. 190. P. 402. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.01.035
  23. Li C., Wang S., Zhang G. et al. // Electrochim. Acta. 2015. V. 161. P. 32. http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2015.02.097
  24. Xiao L., Jia L., Zhao S. et al. //J. Electroanal. Chem. 2020. V. 858. Р. 113823. http://dx.doi.org/10.1016/j.jelechem.2020.113823
  25. Zhu C., Han C., Saito G., Akiyama T. // J. Alloys Compd. 2016. V. 689. P. 931. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.08.054
  26. Li S., Yu D., Liu L. et al. // Chem. Eng. J. 2022. V. 430. Р. 132673. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132673
  27. Zhou H., Zhan Y., Guo F. et al. // Electrochim. Acta. 2021. V. 390. Р. 138817. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2021.138817
  28. Xiao Z., Yu Z., Ayu M. et al. // Chem. Eng. Sci. 2021. V. 245. Р. 116968. https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.116968
  29. Fu W., Liu T., Hou S. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 861. Р. 157961. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157961
  30. Zhu L., Wang Y., Wang M. et al. // Carbon. 2021. V. 184. P. 706. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.081
  31. Luo J.-D., Zhang H., Qi X.-T. et al. // Carbon. 2020. V. 162. P. 36. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.02.022
  32. Gao M., Dong X., Wang K. et al. // J. Energy Storage. 2021. V. 33. Р. 102162. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.102162
  33. Li X., Xiong S., Li J. et al. // Chem. Eur. J. 2013. V. 19. № 34. P. 11310. https://doi.org/10.1002/chem.201203553
  34. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W. et al. // Pure Appl. Chem. 1985. V. 57.№ 4. P. 603. http://dx.doi.org/10.1351/pac198557040603
  35. Zhang S., Xu Y., Cheng X. et al. // J. Alloys Compd. 2023. V. 941. Р. 168847. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.168847
  36. Wang J.-G., Liu H., Liu H. et al. // Chem. Eng. J. 2017. V. 328. P. 591. http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2017.07.039

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».