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Materials (Basel, Switzerland)2017May02Vol.10issue(5)

過塩素酸アンモニウムの熱分解に対する相乗効果を伴うグラフ酸炭素窒化物に対するクオナノロッドの直接成長

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

新規グラフティックカーボン窒化炭素/CuO(g-c₃n₄/cuo)ナノコンポジットは、容易な降水方法を通じて合成されました。銅イオンとg-c₃n₄の窒素原子との間の強いイオン双極子相互作用のため、g-c₃n₄ではcuoナノロッド(長さ200〜300 nm、直径5-10 nm)を直接成長させ、g-c₃n₄/cuoナノコムポサイトを形成しました、X線回折(XRD)、透過型電子顕微鏡(TEM)、電界放出走査型電子顕微鏡(FESEM)、およびX線光電子分光法(XPS)を介して確認されました。最後に、調製されたG-C₃N₄/CuOナノコンポジットの存在下および存在下での過塩素酸アンモニウム(AP)の熱分解を、微分熱分析(DTA)および熱重量分析(TGA)によって調べました。g-c₃n₄/cuoナノコンポジットは、APの熱分解に有望な触媒効果を示しました。最良の触媒性能(G-C₃N₄/20 wt%CuO)を備えた2 wt%ナノコンポジットを添加すると、APの分解温度は最大105.5°Cで低下し、一般的に報告された2つのステップの代わりに1つの分解ステップのみが見つかりました。他の例では、シネ化されたナノコンポジットの相乗的な触媒活性を実証します。この研究は、金属イオン間のイオン双極子相互作用と窒素原子の唯一のペア電子によるg-c₃n₄上の金属酸化物の直接的な成長に関する成功した例を実証しました。ナノコンポジット。

新規グラフティックカーボン窒化炭素/CuO(g-c₃n₄/cuo)ナノコンポジットは、容易な降水方法を通じて合成されました。銅イオンとg-c₃n₄の窒素原子との間の強いイオン双極子相互作用のため、g-c₃n₄ではcuoナノロッド(長さ200〜300 nm、直径5-10 nm)を直接成長させ、g-c₃n₄/cuoナノコムポサイトを形成しました、X線回折(XRD)、透過型電子顕微鏡(TEM)、電界放出走査型電子顕微鏡(FESEM)、およびX線光電子分光法(XPS)を介して確認されました。最後に、調製されたG-C₃N₄/CuOナノコンポジットの存在下および存在下での過塩素酸アンモニウム(AP)の熱分解を、微分熱分析(DTA)および熱重量分析(TGA)によって調べました。g-c₃n₄/cuoナノコンポジットは、APの熱分解に有望な触媒効果を示しました。最良の触媒性能(G-C₃N₄/20 wt%CuO)を備えた2 wt%ナノコンポジットを添加すると、APの分解温度は最大105.5°Cで低下し、一般的に報告された2つのステップの代わりに1つの分解ステップのみが見つかりました。他の例では、シネ化されたナノコンポジットの相乗的な触媒活性を実証します。この研究は、金属イオン間のイオン双極子相互作用と窒素原子の唯一のペア電子によるg-c₃n₄上の金属酸化物の直接的な成長に関する成功した例を実証しました。ナノコンポジット。

Novel graphitic carbon nitride/CuO (g-C₃N₄/CuO) nanocomposite was synthesized through a facile precipitation method. Due to the strong ion-dipole interaction between copper ions and nitrogen atoms of g-C₃N₄, CuO nanorods (length 200-300 nm, diameter 5-10 nm) were directly grown on g-C₃N₄, forming a g-C₃N₄/CuO nanocomposite, which was confirmed via X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Finally, thermal decomposition of ammonium perchlorate (AP) in the absence and presence of the prepared g-C₃N₄/CuO nanocomposite was examined by differential thermal analysis (DTA), and thermal gravimetric analysis (TGA). The g-C₃N₄/CuO nanocomposite showed promising catalytic effects for the thermal decomposition of AP. Upon addition of 2 wt % nanocomposite with the best catalytic performance (g-C₃N₄/20 wt % CuO), the decomposition temperature of AP was decreased by up to 105.5 °C and only one decomposition step was found instead of the two steps commonly reported in other examples, demonstrating the synergistic catalytic activity of the as-synthesized nanocomposite. This study demonstrated a successful example regarding the direct growth of metal oxide on g-C₃N₄ by ion-dipole interaction between metallic ions, and the lone pair electrons on nitrogen atoms, which could provide a novel strategy for the preparation of g-C₃N₄-based nanocomposite.

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