Effect of alkaline activation on the structural characteristics of nanocomposites based on carbonized chitosan and Fe-Co bimetallic nanoparticles

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Metal-carbon nanocomposites consisting of Fe-Co bimetallic nanoparticles uniformly dispersed in the carbon matrix were synthesized by pyrolysis of a precursor based on chitosan and metal salts in the temperature range 500-800°C. The change in the structural characteristics of the samples after activation in the presence of potassium hydroxide was studied. It was found that alkaline activation leads to an increase in the specific surface area of the nanocomposites up to 700 m2/g and in the size of metal nanoparticles, whereas the phase composition and morphology of the carbon support remain unchanged.

About the authors

A. A Vasilev

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis RAS

Email: raver.vasiljev@mail.ru

M. N Efimov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis RAS

D. G Muratov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis RAS

G. P Karpacheva

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis RAS

References

  1. Mourdikoudis S., Pallares R.M., Thanh N.T.K. // Nanoscale. 2018. Vol. 10. P. 12871. doi: 10.1039/c8nr02278j
  2. Nikolaev S.A., Tsodikov M.V., Chistyakov A.V., Chistyakova P.A., Ezzhelenko D.I., Shilina M.I. // Catal. Today. 2021. Vol. 379. P. 50. doi: 10.1016/j.cattod.2020.06.061
  3. Валецкий П.М., Сульман М.Г., Бронштейн Л.М., Сульман Э.М., Сидоров А.И., Матвеева В.Г. // Рос. нанотехнол. 2009. Т. 4. № 9-10. С. 94
  4. Valetsky P.M., Sulman M.G., Bronstein L.M., Sulman E.M., Sidorov A.I., Matveeva V.G. // Nanotechnologies in Russia. 2009. Vol. 4. P. 9. doi: 10.1134/S1995078009090092
  5. Zaleska-Medynska A., Marchelek M., Diak M., Grabowska E. // Adv. Colloid Interface Sci. 2016. Vol. 229. P. 80. doi: 10.1016/j.cis.2015.12.008
  6. Wang Y.-J., Fang B., Li H., Bi X.T., Wang H. // Prog. Mater. Sci. 2016. Vol. 82. P. 445. doi: 10.1016/j.pmatsci.2016.06.002
  7. Peng G., Gramm F., Ludwig C., Vogel F. // Catal. Sci. Technol. 2015. Vol. 5. P. 3658. doi: 10.1039/C5CY00352K
  8. Medina-Cruz D., Saleh B., Vernet-Crua A., Nieto-Argüello A., Lomelí-Marroquín D., Vélez-Escamilla L.Y., Cholula-Díaz J.L., García-Martín J.M., Webster T. In: Racing for the Surface: Antimicrobial and Interface Tissue Engineering. Switzerland: Springer Nature, 2020. P. 397. doi: 10.1007/978-3-030-34471-9_16
  9. Ragothaman M., Mekonnen B.T., Palanisamy T. // Mater. Chem. Phys. 2020. Vol. 253. P. 123405. doi: 10.1016/j.matchemphys.2020.123405
  10. Afghahi S.S.S., Shokuhfar A. // J. Magn. Magn. Mater. 2014. Vol. 370. P. 37. doi: 10.1016/j.jmmm.2014.06.040
  11. He Y., Sun W. // J. Alloys Compd. 2018. Vol. 753. P. 371. doi: 10.1016/j.jallcom.2018.04.183
  12. Chen Y., Wei J., Duyar M.S., Ordomsky V.V., Khodakov A.Y., Liu J. // Chem. Soc. Rev. 2021. Vol. 50. P. 2337. doi: 10.1039/d0cs00905a
  13. Sharma G., Kumar A., Sharma S., Naushad M., Dwivedi R.P., ALOthman Z.A., Mola G.T. // J. King Saud Univ.-Sci. 2019. Vol. 31. P. 257. doi: 10.1016/j.jksus.2017.06.012
  14. Koutsopoulos S., Barfod R., Eriksen K.M., Fehrmann R. // J. Alloys Compd. 2017. Vol. 725. P. 1210. doi: 10.1016/j.jallcom.2017.07.105
  15. Yang Z.F., Li L.Y., Te Hsieh C., Juang R.-S. // J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2018. Vol. 82. P. 56. doi: 10.1016/j.jtice.2017.11.009
  16. Bader N., Ouederni A. // J. Energy Storage. 2017. Vol. 13. P. 268. doi: 10.1016/j.est.2017.07.013
  17. Akbayrak S., Özçifçi Z., Tabak A. // J. Colloid Interface Sci. 2019. Vol. 546. P. 324. doi: 10.1016/j.jcis.2019.03.070
  18. Ashik U.P.M., Viswan A., Kudo S., Hayashi J. // Appl. Nanomater. 2018. P. 45. doi: 10.1016/B978-0-08-101971-9.00003-X
  19. Horlyck J., Sara M., Lovell E.C., Amal R., Scott J. // ChemCatChem. 2019. P. 1. doi: 10.1002/cctc.201900638
  20. Lam E., Luong J.H.T. // ACS Catal. 2014. Vol. 4. P. 3393. doi: 10.1021/cs5008393
  21. Vasilev A.A., Ivantsov M.I., Dzidziguri E.L., Efimov M.N., Muratov D.G., Kulikova M.V., Zhilyaeva N.A., Karpacheva G.P. // Fuel. 2022. Vol. 310. P. 122455. doi: 10.1016/j.fuel.2021.122455
  22. Yang Y., Chiang K., Burke N. // Catal. Today. 2011. Vol. 178. P. 197. doi: 10.1016/j.cattod.2011.08.028
  23. Sevilla M., Díez N., Fuertes A.B. // ChemSusChem. 2021. Vol. 14. P. 94. doi: 10.1002/cssc.202001838.
  24. Efimov M.N., Vasilev A.A., Muratov D.G., Baranchikov A.E., Karpacheva G.P. // J. Environ. Chem. Eng. 2019. Vol. 7. P. 103514. doi: 10.1016/j.jece.2019.103514
  25. Majekodunmi S.O., Olorunsola E.O., Ofiwe U.C., Udobre A.S., Akpan E. // J. Coast. Life Med. 2017. Vol. 5. P. 321. doi: 10.12980/jclm.5.2017j7-2
  26. Xue R., Shen Z. // Carbon. 2003. Vol. 41. N 9. P. 1862. doi: 10.1016/S0008-6223(03)00161-1
  27. PDF-2. The international center for diffraction data. http://www.icdd.com/translation/pdf2.html
  28. Esconjauregui S., Whelan C.M., Maex K. // Carbon. 2009. Vol. 47. P. 659. doi: 10.1016/j.carbon.2008.10
  29. Шелехов Е.В., Свиридова Т.А. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. Т. 8. С. 16
  30. Shelekhov E.V., Sviridova T.A. // Metal Science and Heat Treatment. 2000. Vol. 42. P. 309. doi 10.1007/ BF02471306
  31. Taylor A., Sinclair H. // Proc. Phys. Soc. 1945. Vol. 57. P. 126
  32. Ohnuma I., Enoki H., Ikeda O., Kainuma R., Ohtani H., Sundman B., Ishida K. // Acta Materialia. 2002. Vol. 50. P. 379
  33. Ferreira M.E.H., Moutinho M.V.O., Stavale F., Lucchese M.M., Capaz R.B., Achete C.A., Jorio A. // Phys. Rev. (B). 2010. Vol 82. doi: 10.1103/PhysRevB.82.125429
  34. Vasilev A.A., Efimov M.N., Bondarenko G.N., Kozlov V.V., Dzidziguri E.L., Karpacheva G.P. // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2019. Vol. 693. N 1. P. 012002. doi: 10.1088/1757-899X/ 693/1/012002

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 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».