Characterization of porous graphitic monoliths from pyrolyzed wood

Gutiérrez‐Pardo, A.; Ramírez‐Rico, J.; Arellano‐López, A.R. de; Fernandez, James

doi:10.1007/s10853-014-8477-8

Cited by 46 publications

(45 citation statements)

References 28 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Synthesis of Biomorphic Carbons (BioC): Synthesis of monolithic macroporous carbon materials obtained from cellulosic precursors was performed according to a previously reported method. 33 Beech (Fagus silvatica) precursors were chosen as prototypical natural and recyclable wood products. Samples were first cut into (75 x 10 x 10) mm 3 pieces and dried thoroughly in an oven.…”

Section: Synthesis Of Nb2o5 Thin Filmsmentioning

confidence: 99%

Electrochemical Energy Storage Applications of CVD Grown Niobium Oxide Thin Films

Fiz

Appel

Gutiérrez‐Pardo

et al. 2016

ACS Appl. Mater. Interfaces

View full text Add to dashboard Cite

ABSTRACT:We report here on controlled synthesis, characterization and electrochemical properties of different polymorphs of niobium pentoxides grown by CVD of new single-source precursors. Nb2O5 films deposited at different temperatures showed systematic phase evolution from low-temperature tetragonal (TT-Nb2O5, T-Nb2O5) to high temperature monoclinic modifications (HNb2O5). Optimization of the precursor flux and substrate temperature enabled phase-selective growth of Nb2O5 nanorods and films on conductive mesoporous biomorphic carbon matrices (Bio-C). Nb2O5 thin films deposited on monolithic mesoporous biomorphic carbon (Bio-C) scaffolds produced composite materials integrating the high surface area and conductivity of carbonaceous matrix with the intrinsically high capacitance of nanostructured niobium oxide. Hetero-junctions in Nb2O5/BioC composites were found to be beneficial in electrochemical capacitance. Electrochemical characterization of Nb2O5/BioC composites showed that small amounts of Nb2O5 (as low as 5%) in conjunction with Bio-C resulted in a seven-fold increase in the electrode capacitance, from 15 to 104 F g -1 , making these materials ideally suited for electrochemical energy storage applications.

show abstract

Section: Synthesis Of Nb2o5 Thin Filmsmentioning

confidence: 99%

Electrochemical Energy Storage Applications of CVD Grown Niobium Oxide Thin Films

Fiz

Appel

Gutiérrez‐Pardo

et al. 2016

ACS Appl. Mater. Interfaces

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Это согласуется с данными микро-структурных исследований, в соответствии с которыми графитовая фаза в образцах BE-C(Ni)-1600 формируется в виде объемных глобул графита, достигающих больших размеров (1−3 µm) [19], в то время как в образцах BE-C(Fe)-1600 графитовая фаза формируется в виде полых сфероподобных включений с толщиной стенок, не превышающей 200 nm [13]. Более низкое удельное сопротивление образцов BE-C(Fe)-1600, чем BE-C(Ni)-1600, возможно, связано с тем, что объемная доля графитовой фазы в BE-C(Ni)-1600 по оценкам работы [15] составляет только ∼ 35%, что значительно ниже таковой (∼ 60%) для BE-C(Fe)-1600 [16].…”

Section: ρ(H)/ρ(0) = [ρ(H) − ρ(0)]/ρ(0)unclassified

“…• C размер глобул графита достигает микронных размеров (1−3 µm) [19]. При этом проводимость увеличивается в ∼ 1.2−1.3 раза по сравнению с таковой для неграфитизированного биоуглерода, полученного точно в таких же условиях, но без катализатора, хотя характер проводимости не изменяется [20].…”

Section: Introductionunclassified

Особенности электрических свойств биоуглеродов BE-C(Fe), карбонизированных в присутствии Fe-содержащего катализатора

Popov¹,

Орлова²,

Gutiérrez‐Pardo

et al. 2017

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Проведено исследование влияния частичной графитизации на электрические и гальваномагнитные свойства биоморфных углеродов BE-C(Fe), полученных карбонизацией древесины бука при температурах 850-1600oC в присутствии железосодержащего катализатора. Использование Fe-катализатора при Tcarb≥1000oC приводит к формированию наноразмерных включений графитовой фазы, при этом ее суммарный объем и размер нанокристаллитов растут с увеличением Tcarb. Получены данные по концентрации и подвижности носителей заряда. Показано, что по типу проводимости и особенностям магнетосопротивления частично графитизированные углероды BE-C(Fe) c Tcarb≥1000oC относятся к сильно разупорядоченным металлическим системам, проводимость которых может быть описана с учетом вклада квантовых поправок, главным образом поправки, обусловленной электрон-электронным взаимодействием. Показано, что для образцов BE-C(Fe) c 1000≤ Tcarb<1600oC характерны немонотонные зависимости постоянной Холла R от величины магнитного поля, что наиболее вероятно обусловлено вкладом разных групп носителей заряда: электронов и дырок. В образцах BE-C(Fe) c Tсarb=1600oC коэффициент Холла соответствует металлическому состоянию, что связывается с гомогенизацией проводящей среды в результате формирования значительного объема графитовой фазы. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант N 14-03-00496) и программы Президиума РАН (П-20). DOI: 10.21883/FTT.2017.04.44269.341

show abstract

“…1 показан пример рентгеновских дифрактограмм для биоуглеродных образцов, карбонизированных при различной температуре с использованием железосодержащего катализатора. Как и в случае применения Ni-катализатора [19], использование Fe-катализатора при T carb ≥ 1000 • C приводит к формированию графитизированной фазы, о чем свидетельствует появление на рентгенограмме сильного пика (002) при 2θ = 26.6 • (рис. 1).…”

Section: экспериментальные данные и их обсуждениеunclassified

“…За счет использования катализаторов на основе переходных металлов Ni и Fe было достигнуто увеличение площади свободной поверхности в ∼ 60 и ∼ 180 раз соответственно. Кроме того, применение данных катализаторов при определенных температурах карбонизации T car b приводило к частичной графитизации био-углеродов [17,19,20], в результате которой повышались электро-и теплопроводность данных материалов [21][22][23]. В результате на биоуглеродах, полученных с использованием Fe-содержащего катализатора была достигнута относительно высокая электроемкость > 100 F/g, сравнимая cо значениями для ряда коммерческих углеродных материалов [17].…”

Section: Introductionunclassified

Микроструктура, упругие и неупругие свойства биоморфных углеродов, карбонизированных с использованием Fe-содержащего катализатора

Orlova¹,

Kardashev²,

Смирнов³

et al. 2016

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Исследованы микроструктура и амплитудные зависимости модуля Юнга E и внутреннего трения (логарифмического декремента δ), а также микропластические свойства у биоуглеродных матриц BE-C(Fe), полученных карбонизацией дерева бука при температурах T carb = 850−1600 • С в присутствии железосодержащего катализатора. Методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии показано, что использование Fe-катализатора при карбонизации с T carb ≥ 1000 • С приводит к появлению объемной графитовой фазы в виде наноразмерных объемных графитовых включений в квазиаморфной матрице, объемная доля и размер которых увеличиваются с повышением T carb. Выявлена корреляция полученных зависимостей E(T carb) и δ(T carb) с эволюцией микроструктуры при увеличении T carb. Обнаружено, что величина E определяется главным образом долей кристаллической фазы в аморфной матрице: нанокристалличеcкой фазы при T carb < 1150 • С и объемной графитовой фазы при T carb > 1300 • С. Максимальные значения E = 10−12 GPa достигнуты для образцов с T carb ≈ 1150 и 1600 • С. Показано, что микропластичность проявляется лишь у биоуглеродов с T carb ≥ 1300 • С (при достижении значительного объема графитовой фазы), при этом условный предел микротекучести понижается с увеличением суммарного объема введенной мезопористости (площади свободной поверхности). Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант № 14-03-00496) и Программы Президиума РАН (П-20).

show abstract

Characterization of porous graphitic monoliths from pyrolyzed wood

Cited by 46 publications

References 28 publications

Electrochemical Energy Storage Applications of CVD Grown Niobium Oxide Thin Films

Electrochemical Energy Storage Applications of CVD Grown Niobium Oxide Thin Films

Особенности электрических свойств биоуглеродов BE-C(Fe), карбонизированных в присутствии Fe-содержащего катализатора

Микроструктура, упругие и неупругие свойства биоморфных углеродов, карбонизированных с использованием Fe-содержащего катализатора

Contact Info

Product

Resources

About