Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
The Thermal Stability of Carbon Materials in the Air: Quantitative Structural Investigation of Thermal Stability of Carbon Materials in Air

Článekopen accesspeer-reviewedpostprint
dc.contributor.authorSádovská, Galina
dc.contributor.authorHoncová, Pavla
dc.contributor.authorMoravkova, Jaroslava
dc.contributor.authorJirka, Ivan
dc.contributor.authorVorokhta, Maryna
dc.contributor.authorPilař, Radim
dc.contributor.authorRathouský, Jiří
dc.contributor.authorKaucký, Dalibor
dc.contributor.authorMikysková, Eliška
dc.contributor.authorSazama, Petr
dc.date.accessioned2024-08-24T07:16:00Z
dc.date.available2024-08-24T07:16:00Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThe variability of the nanostructure of carbon materials results in a uniquely wide range of physical and chemical properties. This work analyses how the nanostructure affects the thermal stability of 2D and 3D graphene-based materials (graphene, fullerenes, nanotubes, zeolite-templated carbon), disordered and 3D ordered mesoporous carbon materials (activated carbons, CMK-3, 3DOMM), and layered carbon materials (few-layer graphene, graphene nanoplatelets, graphite) in the air. Combination of structural, thermogravimetric and calorimetric analyses under identical conditions for all the carbon nanomaterials showed that the most decisive factor increasing the stability is the stacking of graphene layers with long-range order parallel to each other, increasing the onset oxidation temperature (Ton) with the number of graphene layers from 530 degrees C for graphene up to 800 degrees C for graphite. The unsaturated carbon atoms at the defects and edges and the bending stress in the 3D graphene layers cause that graphene, the 3D non-defective monolayer in fullerenes and the defective monolayer in zeolite-templated carbon exhibit similar stability to disordered amorphous materials, as well as 3D organised meso-porous materials. All these materials are oxidized in a narrow Ton interval from 485 to 530 degrees C. The most sig-nificant factor for reducing the stability is the presence of specific oxygen-containing functional groups, which decrease Ton for materials with oxidized edges and with predominant hydroxyl groups by up to 150 degrees C. The relationships between the carbon structure and its stability in the air facilitate targeting the nanostructure of carbon materials in relation to their stability.eng
dc.description.abstract-translatedKoncentrace a disperze kovových klastrů v katalyzátorech na kovovém nosiči jsou zásadní pro výkon hydrogenačních katalyzátorů. V této studii byly připraveny velmi vysoké koncentrace (~25 % hmotn.) dobře dispergovaných nanočástic Pt s plošně centrovanou kubickou krystalickou strukturou se středním průměrem ~1,7 nm v uhlíku se zeolitovou šablonou (Pt/Y-uhlík). Definovaná 3D porézní struktura uhlíku Pt/Y vytvořená nanocastingem zeolitického kanálového systému a charakterizovaná specifickým povrchem (~2440 m2 g-1) srovnatelným s teoretickým povrchem grafenu a přístupným prostřednictvím 3D organizovaných pórů pojme Pt nanočástice s vysokou disperzí a specifickou aktivitou při hydrogenaci benzenu na cyklohexan při obsahu Pt od 3 do 25 % hmotn. Poskytuje mnohonásobné zvýšení koncentrace aktivních Pt míst a odpovídající zvýšení TOF a konverzí při hydrogenační reakci. Produktivita nejaktivnějšího katalyzátoru dosahuje hodnoty 1,06 × 10−3 mol gcat −1 s−1. Studie demonstruje nový koncept pro tvorbu katalyzátorů s velmi vysokou koncentrací kovových klastrů dispergovaných na nosiči se snadno dostupnými 3D organizovanými póry pro reakce katalyzované heterogenně nanočásticemi kovu na nosiči.cze
dc.formatp. 211-225eng
dc.identifier.doi10.1016/j.carbon.2023.02.042
dc.identifier.issn0008-6223
dc.identifier.obd39889072
dc.identifier.scopus2-s2.0-85149057491
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/83674
dc.identifier.wos000944530300001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspostprinteng
dc.publisherPergamon-Elsevier Science Ltd.eng
dc.relation.ispartofCarbon, volume 206, issue: Marcheng
dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.02.042
dc.rightsopen accesseng
dc.rights.licenceCC BY-NC-ND 4.0
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectNanostructured Carbon Materialseng
dc.subjectCarbon Nanomaterialseng
dc.subjectOxidationeng
dc.subjectStructure -stability Relationshipeng
dc.subjectDifferential Scanning Calorimetry (DSC)eng
dc.subjectThermogravimetric Analysis (TG)eng
dc.subjectNanostrukturované uhlíkové materiálycze
dc.subjectUhlíkové nanomateriálycze
dc.subjectOxidacecze
dc.subjectStruktura a stabilitacze
dc.subjectDiferenciální skenovací kalorimetrie (DSC)cze
dc.subjectTermogravimetrická analýza (TG)cze
dc.titleThe Thermal Stability of Carbon Materials in the Air: Quantitative Structural Investigation of Thermal Stability of Carbon Materials in Aireng
dc.title.alternativeTepelná stabilita nanostrukturních uhlíkových materiálů na vzduchu: Kvantitativní stanovení a rozhodující strukturní parametrycze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Carbon_revised_tesne_pred_tiskem_s_obr.pdf
Velikost:
5.07 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format