الكربون المشتق من الكربيد

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

الكربون المشتق من الكربيد (CDC)، والمعروف أيضًا باسم الكربون النانوي القابل للضبط ، هو المصطلح الشائع للمواد الكربونية المشتقة من سلائف الكربيد ، مثل الكربيدات الثنائية (مثل SiC وTiC) أو الكربيدات الثلاثية، والمعروفة أيضًا باسم مراحل MAX (مثل Ti2AlC و Ti3SiC2 ). [1] [2] [3] [ 4 ] كما تم اشتقاق CDCs من السيراميك المشتق من البوليمر مثل Si-OC أو Ti-C، والكربونات، مثل Si-NC. [5] [6] [7] يمكن أن تحدث CDCs في هياكل مختلفة، تتراوح من الكربون غير المتبلور إلى المتبلور، من sp2 - إلى sp3 - المرتبط، ومن المسامية العالية إلى الكثيفة بالكامل. من بين أمور أخرى، تم اشتقاق الهياكل الكربونية التالية من سلائف الكربيد: الكربون المسامي الدقيق والمتوسط ، والكربون غير المتبلور ، وأنابيب الكربون النانوية ، والكربون الشبيه بالبصل، والماس النانوي ، والجرافين ، والجرافيت . [1] من بين المواد الكربونية، تُظهر CDCs الدقيقة المسامية بعضًا من أعلى مساحات السطح المحددة المبلغ عنها (حتى أكثر من 3000 م 2 / جم). [8] من خلال تغيير نوع السلائف وظروف تخليق CDC، يمكن إنتاج هياكل دقيقة المسام ومتوسطة المسام بحجم مسام متوسط ​​يمكن التحكم فيه وتوزيعات حجم المسام. اعتمادًا على السلائف وظروف التخليق، يمكن تطبيق التحكم في متوسط ​​حجم المسام بدقة أقل من أنجستروم. [9] تجعل هذه القدرة على ضبط حجم وأشكال المسام بدقة من الخلايا الجذعية السرطانية جذابة للامتصاص والتخزين الانتقائي للسوائل والغازات (على سبيل المثال، الهيدروجين، والميثان، وثاني أكسيد الكربون ) كما تسمح الموصلية الكهربائية العالية والاستقرار الكهروكيميائي بتنفيذ هذه الهياكل بشكل فعال في تخزين الطاقة الكهربائية وتحلية المياه بالسعة.

تاريخ

تم تسجيل براءة اختراع إنتاج SiCl 4 عن طريق تفاعل غاز الكلور مع كربيد السيليكون في درجات حرارة عالية لأول مرة في عام 1918 بواسطة أوتيس هاتشينز، [10] مع تحسين العملية بشكل أكبر لتحقيق عائدات أعلى في عام 1956. [11] كان يُنظر إلى منتج الكربون المسامي الصلب في البداية على أنه منتج ثانوي للنفايات حتى تم التحقيق في خصائصه وتطبيقاته المحتملة بمزيد من التفصيل في عام 1959 بواسطة والتر موهون. [12] تم إجراء الأبحاث في الستينيات والثمانينيات من القرن الماضي في الغالب من قبل العلماء الروس حول تخليق CDC عبر معالجة الهالوجين، [13] [14] بينما تم استكشاف المعالجة الحرارية المائية كطريق بديل لاستخلاص CDCs في التسعينيات. [15] في الآونة الأخيرة، ركزت أنشطة البحث على تخليق CDC المحسن وسلائف CDC النانوية.

التسمية

تاريخيًا، تم استخدام مصطلحات مختلفة لـ CDC، مثل "الكربون المعدني" أو "الكربون النانوي المسامي". [12] لاحقًا، تم اعتماد تسمية أكثر ملاءمة قدمها يوري جوجوتسي [9] والتي تشير بوضوح إلى المادة السابقة. على سبيل المثال، تمت الإشارة إلى CDC المشتق من كربيد السيليكون باسم SiC-CDC أو Si-CDC أو SiCDC. مؤخرًا، أوصي بالالتزام بتسمية موحدة للمادة السابقة-CDC لتعكس التركيب الكيميائي للمادة السابقة (على سبيل المثال، B 4 C-CDC، Ti 3 SiC 2 -CDC، W 2 C-CDC). [1]

توليف

تم تصنيع مركبات الكربون الكلورية الفلورية باستخدام عدة طرق تصنيع كيميائية وفيزيائية. والأكثر شيوعًا هو استخدام معالجة الكلور الجاف لنقش ذرات المعدن أو شبه المعدن بشكل انتقائي من شبكة سلائف الكربيد. [1] يجب تفضيل مصطلح "معالجة الكلور" على الكلورة حيث أن المنتج المكلور، كلوريد المعدن، هو المنتج الثانوي المهمل ويظل الكربون نفسه غير متفاعل إلى حد كبير. يتم تنفيذ هذه الطريقة للإنتاج التجاري لمركبات الكربون الكلورية الفلورية بواسطة شركة سكيليتون في إستونيا وكربون-أوكرانيا. [ بحاجة لمصدر ] تم استخدام النقش الحراري المائي أيضًا لتصنيع مركبات الكربون الكلورية الفلورية الفلورية مما أدى إلى طريق لأغشية الكربون المسامية وتصنيع الماس النانوي. [16] [17]

مخطط يوضح عملية الحفر بالكلور لإنتاج بنية كربونية مسامية.

معالجة الكلور

تتضمن الطريقة الأكثر شيوعًا لإنتاج الكربونات المسامية المشتقة من الكربيد الحفر في درجات حرارة عالية باستخدام الهالوجينات، وأكثرها شيوعًا غاز الكلور. تصف المعادلة العامة التالية تفاعل كربيد معدني مع غاز الكلور (M: Si، Ti، V؛ يمكن كتابة معادلات مماثلة لمواد أولية أخرى من CDC):

MC (صلب) + 2 Cl 2 (غاز) → MCl 4 (غاز) + C (صلب)

لقد ثبت أن معالجة الهالوجين عند درجات حرارة تتراوح بين 200 و1000 درجة مئوية تنتج في الغالب كربونات مسامية غير منظمة بمسامية تتراوح بين 50 و~80% حجمًا حسب المادة الأولية. وتؤدي درجات الحرارة التي تزيد عن 1000 درجة مئوية إلى كربون جرافيتي في الغالب وانكماش ملحوظ للمادة بسبب الجرافيت .

مسامية مختلفة للسوائل المضغوطة المشتقة من سلائف الكربيد المختلفة.

يشير معدل النمو الخطي لمرحلة منتج الكربون الصلب إلى آلية حركية مدفوعة بالتفاعل، لكن الحركية تصبح محدودة بالانتشار للأغشية الأكثر سمكًا أو الجسيمات الأكبر حجمًا. تسهل حالة نقل الكتلة العالية (معدلات تدفق الغاز العالية) إزالة الكلوريد وتحول توازن التفاعل نحو منتج CDC. تم استخدام معالجة الكلور بنجاح في تخليق CDC من مجموعة متنوعة من سلائف الكربيد، بما في ذلك SiC و TiC و B4C و BaC2 و CaC2 و Cr3C2 و Fe3C و Mo2C و Al4C3 و Nb2C و SrC2 و Ta2C و VC و WC و W2C و ZrC والكربيدات الثلاثية مثل Ti2AlC و Ti3AlC2 و Ti3SiC2 والكربونات مثل Ti2AlC0.5N0.5 .

تظهر معظم CDCs المنتجة انتشارًا للمسام الدقيقة (< 2 نانومتر) والمسام المتوسطة (بين 2 و 50 نانومتر)، مع توزيعات محددة تتأثر بسلائف الكربيد وظروف التوليف. [18] يمكن تحقيق المسامية الهرمية باستخدام السيراميك المشتق من البوليمر مع أو بدون استخدام طريقة القوالب. [19] ينتج القالب مجموعة مرتبة من المسام المتوسطة بالإضافة إلى الشبكة غير المنظمة من المسام الدقيقة. وقد ثبت أن البنية البلورية الأولية للكربيد هي العامل الأساسي الذي يؤثر على مسامية CDC، وخاصة بالنسبة لمعالجة الكلور منخفضة الحرارة. بشكل عام، ترتبط المسافة الأكبر بين ذرات الكربون في الشبكة بزيادة في متوسط ​​قطر المسام. [2] [20] مع زيادة درجة حرارة التوليف، يزداد متوسط ​​قطر المسام، بينما يصبح توزيع حجم المسام أوسع. [9] ومع ذلك، يتم الحفاظ على الشكل والحجم العامين لمادة الكربيد إلى حد كبير، وعادةً ما يشار إلى تكوين CDC على أنه عملية مطابقة. [18]

توزيعات حجم المسام لمختلف سلائف الكربيد.

التحلل الفراغي

يمكن استخراج ذرات المعدن أو شبه المعدن من الكربيدات بشكل انتقائي في درجات حرارة عالية (عادةً أعلى من 1200 درجة مئوية) تحت الفراغ. الآلية الأساسية هي التحلل غير المتوافق للكربيدات، باستخدام نقطة الانصهار العالية للكربون مقارنة بمعادن الكربيد المقابلة التي تذوب وتتبخر في النهاية، تاركة الكربون وراءها. [21]

مثل معالجة الهالوجين، فإن التحلل الفراغي هو عملية مطابقة. [18] تكون الهياكل الكربونية الناتجة، نتيجة لدرجات الحرارة الأعلى، أكثر تنظيمًا، ويمكن الحصول على أنابيب نانوية كربونية وجرافين. على وجه الخصوص، تم الإبلاغ عن أغشية أنابيب نانوية كربونية مصطفة رأسياً ذات كثافة أنبوبية عالية للتحلل الفراغي لـ SiC. [22] تترجم كثافة الأنبوب العالية إلى معامل مرونة مرتفع ومقاومة عالية للانحناء وهو أمر ذو أهمية خاصة للتطبيقات الميكانيكية والاحتكاكية. [23]

بينما يحدث تكوين أنابيب الكربون النانوية عندما تكون كميات الأكسجين ضئيلة، فإن ظروف الفراغ العالية جدًا (تقترب من 10 −8 –10 −10 تور) تؤدي إلى تكوين صفائح الجرافين. إذا تم الحفاظ على الظروف، يتحول الجرافين إلى جرافيت سائب. على وجه الخصوص، عن طريق التلدين الفراغي لبلورات كربيد السيليكون المفردة (الرقائق) عند 1200-1500 درجة مئوية، [24] تتم إزالة ذرات المعدن/شبه المعدن بشكل انتقائي وتشكيل طبقة من 1-3 طبقات من الجرافين (حسب وقت المعالجة)، تخضع لتحول مطابق لـ 3 طبقات من كربيد السيليكون إلى طبقة واحدة من الجرافين. [25] أيضًا، يحدث تكوين الجرافين بشكل تفضيلي على الوجه السيليكوني لبلورات 6H-SiC، بينما يكون نمو الأنابيب النانوية مفضلًا على الوجه c لـ SiC. [22]

التحلل المائي الحراري

تم الإبلاغ عن إزالة ذرات المعدن من الكربيدات عند درجات حرارة عالية (300-1000 درجة مئوية) وضغوط (2-200 ميجا باسكال). التفاعلات التالية ممكنة بين الكربيدات المعدنية والماء:

x ⁄ 2  MC + x H 2 O → M x ⁄ 2 O x + x ⁄ 2  CH 4
MC + (x+1) H 2 O → MO x + CO + (x+1) H 2
MC + (x+2) H2O → MO x + CO 2 + (x+2) H2
MC + x H 2 O → MO x + C + x H 2

ينتج عن التفاعل الأخير فقط الكربون الصلب. يزداد إنتاج الغازات المحتوية على الكربون مع الضغط (مما يقلل من إنتاج الكربون الصلب) وينخفض ​​مع درجات الحرارة (مما يزيد من إنتاج الكربون). تعتمد القدرة على إنتاج مادة كربونية مسامية قابلة للاستخدام على قابلية ذوبان أكسيد المعدن المتشكل (مثل SiO 2 ) في الماء فوق الحرج. تم الإبلاغ عن تكوين الكربون الحراري المائي لـ SiC و TiC و WC و TaC و NbC. عدم قابلية ذوبان أكاسيد المعادن، على سبيل المثال TiO 2 ، هو تعقيد كبير لبعض كربيدات المعادن (على سبيل المثال، Ti 3 SiC 2 ). [18] [26]

التطبيقات

أحد تطبيقات الكربون المشتق من الكربيد هو كمادة فعالة في أقطاب المكثفات الكهربائية ذات الطبقة المزدوجة والتي أصبحت تُعرف عمومًا باسم المكثفات الفائقة أو المكثفات الفائقة. ويرجع هذا إلى موصليتها الكهربائية الجيدة جنبًا إلى جنب مع مساحة السطح العالية، [27] وحجم المسام الدقيقة الكبير، [20] والتحكم في حجم المسام [28] مما يتيح مطابقة مقاييس المسامية لإلكترود الكربون المسامي مع إلكتروليت معين. [29] على وجه الخصوص، عندما يقترب حجم المسام من حجم الأيون (المذاب) في الإلكتروليت، يحدث زيادة كبيرة في السعة. تقلل مادة الكربون الموصلة للكهرباء من خسائر المقاومة في أجهزة المكثفات الفائقة وتعزز فحص الشحنة واحتجازها، [30] مما يزيد من كثافة التعبئة وسعة تخزين الشحنة اللاحقة لأقطاب CDC الدقيقة المسامية. [31] [32] [33]

حصر الأيونات المذابة في المسام، مثل تلك الموجودة في خلايا CDCs. مع اقتراب حجم المسام من حجم غلاف المذيب، تتم إزالة جزيئات المذيب، مما يؤدي إلى زيادة كثافة التعبئة الأيونية وزيادة قدرة تخزين الشحنة.

لقد ثبت أن أقطاب CDC تنتج سعة وزنية تصل إلى 190 F/g في الإلكتروليتات المائية و180 F/g في الإلكتروليتات العضوية. [29] لوحظت أعلى قيم السعة لأنظمة الأيونات/المسام المطابقة، والتي تسمح بتعبئة عالية الكثافة للأيونات في المسام في الحالات الفائقة التأين. [34] ومع ذلك، فإن المسام الصغيرة، وخاصة عند دمجها مع قطر جسيم كبير بشكل عام، تفرض قيدًا إضافيًا للانتشار على حركة الأيونات أثناء دورة الشحن/التفريغ. يسمح انتشار المسام المتوسطة في بنية CDC لمزيد من الأيونات بالتحرك بجانب بعضها البعض أثناء الشحن والتفريغ، مما يسمح بمعدلات مسح أسرع وقدرات معالجة معدل محسنة. [35] وعلى العكس من ذلك، من خلال تنفيذ أسلاف كربيد الجسيمات النانوية، تسمح قنوات المسام الأقصر بحركة إلكتروليت أعلى، مما يؤدي إلى معدلات شحن/تفريغ أسرع وكثافات طاقة أعلى. [36]

التطبيقات المقترحة

تخزين الغاز واحتجاز ثاني أكسيد الكربون

تخزن TiC-CDC المنشط بـ KOH أو CO 2 ما يصل إلى 21٪ من وزن الميثان عند 25 درجة مئوية تحت ضغط مرتفع. أظهرت CDCs ذات المسام الفرعية النانومترية في نطاق قطر 0.50-0.88 نانومتر أنها تخزن ما يصل إلى 7.1 مول CO 2 / كجم عند 1 بار و 0 درجة مئوية. [37] تخزن CDCs أيضًا ما يصل إلى 3٪ من وزن الهيدروجين عند 60 بار و -196 درجة مئوية، مع زيادات إضافية ممكنة نتيجة للتنشيط الكيميائي أو الفيزيائي لمواد CDC. SiOC-CDC ذات أحجام المسام الفرعية النانومترية الكبيرة قادرة على تخزين أكثر من 5.5٪ من وزن الهيدروجين عند 60 بار و -196 درجة مئوية، مما يصل تقريبًا إلى هدف وزارة الطاقة الأمريكية بكثافة تخزين 6٪ من وزنه لتطبيقات السيارات. يمكن تحقيق كثافات تخزين الميثان التي تزيد عن 21.5٪ من وزنه لهذه المادة في تلك الظروف. على وجه الخصوص، فإن غلبة المسام ذات أقطار أقل من النانومتر وحجم المسام الكبير لها دور فعال في زيادة كثافات التخزين. [38]

الطلاءات الاحتكاكية

تنتج أفلام CDC التي تم الحصول عليها عن طريق التلدين بالتفريغ (ESK) أو معالجة سيراميك SiC بالكلور معامل احتكاك منخفض. وبالتالي، يمكن أن ينخفض ​​معامل احتكاك SiC، والذي يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الاحتكاكية لقوته الميكانيكية العالية وصلابته، من ~0.7 إلى ~0.2 أو أقل في ظل الظروف الجافة. [39] من المهم أن نذكر أن الجرافيت لا يمكنه العمل في البيئات الجافة. تسمح الشبكة المسامية ثلاثية الأبعاد لـ CDC بقدرة عالية على السحب وقوة ميكانيكية متزايدة، مما يقلل من كسر الفيلم تحت القوة المطبقة. تجد هذه الطلاءات تطبيقات في الأختام الديناميكية. يمكن تخصيص خصائص الاحتكاك بشكل أكبر من خلال التلدين بالهيدروجين عالي الحرارة وإنهاء الهيدروجين اللاحق للروابط المعلقة . [40]

امتصاص البروتين

تزيل الكربونات المشتقة من الكربيد ذات البنية المسامية الجزيئات الكبيرة من السوائل الحيوية. وكما هو الحال مع الكربونات الأخرى، تتمتع مركبات الكربون الكلورية فلورية بتوافق حيوي جيد. [41] وقد ثبت أن مركبات الكربون الكلورية فلورية قادرة على إزالة السيتوكينات مثل TNF-alpha وIL-6 وIL-1beta من بلازما الدم. وهذه هي أكثر عوامل ربط المستقبلات شيوعًا والتي يتم إطلاقها في الجسم أثناء الإصابة بعدوى بكتيرية والتي تسبب الاستجابة الالتهابية الأولية أثناء الهجوم وتزيد من احتمالية الوفاة بسبب الإنتان، مما يجعل إزالتها مصدر قلق بالغ الأهمية. [42] إن معدلات ومستويات إزالة السيتوكينات المذكورة أعلاه (85-100% إزالتها في غضون 30 دقيقة) أعلى من تلك التي لوحظت للكربون المنشط المماثل. [42]

دعم المحفز

يمكن إدخال جسيمات نانوية من البلاتين إلى واجهة SiC/C أثناء معالجة الكلور (على شكل Pt3Cl3 ) . تنتشر الجسيمات عبر المادة لتكوين أسطح جسيمات البلاتين، والتي قد تعمل كطبقات دعم للمحفز. [43] على وجه الخصوص، بالإضافة إلى البلاتين، يمكن ترسيب عناصر نبيلة أخرى مثل الذهب في المسام، مع التحكم في حجم الجسيمات النانوية الناتجة عن طريق حجم المسام والتوزيع الكلي لحجم المسام لركيزة CDC. [44] يمكن أن تكون جسيمات النانو الذهبية أو البلاتينية أصغر من 1 نانومتر حتى بدون استخدام الطلاء السطحي. [44] تحفز جسيمات النانو الذهبية في CDCs المختلفة (TiC-CDC، Mo2C - CDC، B4C -CDC) أكسدة أول أكسيد الكربون. [44]

إزالة الأيونات بالسعة (CDI)

نظرًا لأن تحلية المياه وتنقيتها أمر بالغ الأهمية للحصول على مياه منزوعة الأيونات للأبحاث المعملية والتركيب الكيميائي واسع النطاق في الصناعة وتطبيقات المستهلك، فقد حظي استخدام المواد المسامية لهذا التطبيق باهتمام خاص. تعمل عملية إزالة الأيونات بالسعة بطريقة تشبه المكثف الفائق. عندما يتم نقل الماء المحتوي على الأيونات (الإلكتروليت) بين قطبين مساميين بجهد مطبق عبر النظام، تتجمع الأيونات المقابلة في طبقة مزدوجة في مسام الطرفين، مما يقلل من محتوى الأيونات في السائل الخارج من جهاز التنقية. [45] نظرًا لقدرة الكربون المشتق من الكربيد على مطابقة حجم الأيونات في الإلكتروليت بشكل وثيق، أظهرت المقارنات جنبًا إلى جنب لأجهزة تحلية المياه القائمة على CDCs والكربون المنشط زيادة كبيرة في الكفاءة في نطاق 1.2-1.4 فولت مقارنة بالكربون المنشط. [45]

الإنتاج التجاري والتطبيقات

وبما أن الكربون المشتق من الكربيد نشأ كمنتج ثانوي لعملية تصنيع كلوريد المعادن الصناعية، فإن الكربون المشتق من الكربيد يتمتع بالتأكيد بإمكانات كبيرة للإنتاج على نطاق واسع بتكلفة معتدلة. وفي الوقت الحالي، لا تشارك سوى الشركات الصغيرة في إنتاج الكربون المشتق من الكربيد وتطبيقه في المنتجات التجارية. على سبيل المثال، تمتلك شركة سكيليتون، التي تقع في تارتو بإستونيا، وشركة كاربون-أوكرانيا، التي تقع في كييف بأوكرانيا، خط إنتاج متنوع من الكربون المسامي للمكثفات الفائقة وتخزين الغاز وتطبيقات الترشيح. بالإضافة إلى ذلك، تشارك العديد من مؤسسات التعليم والبحث في جميع أنحاء العالم في البحوث الأساسية لبنية الكربون المشتق من الكربيد أو تصنيعه أو (بشكل غير مباشر) تطبيقه في تطبيقات مختلفة عالية المستوى.

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ abcd Presser, V.; Heon, M. & Gogotsi, Y. (2011). "Carbide-Derived Carbons – From Porous Networks to Nanotubes and Graphene". Advanced Functional Materials . 21 (5): 810–833. doi :10.1002/adfm.201002094. S2CID  96797238.
  2. ^ ab Kyotani, T., Chmiola, J. & Gogotsi, Y. in Carbon Materials for Electrochemical Energy Storage Systems (eds F. Beguin & E. Frackowiak ) Ch. 3, 77–113 (CRC Press/Taylor and Francis, 2009).
  3. ^ Yushin، G.، Nikitin، A. & Gogotsi، Y. (2006) في مواد الكربون النانوية ، Y. Gogotsi (ed.) pp. 211–254، CRC Taylor & Francis ISBN 0849393868 . 
  4. ^ Nikitin، A. & Gogotsi، Y. (2004) في موسوعة علم النانو وتكنولوجيا النانو المجلد. 7، HS Nalwa (ed.) ص 553-574، الناشرون العلميون الأمريكيون
  5. ^ روز، م.؛ وآخرون (2011). "الكربون المشتق من الكربيدات الدقيقة والمتوسطة المسامية الهرمي كمواد أقطاب كهربائية عالية الأداء في المكثفات الفائقة". سمول . 7 (8): 1108-1117. doi :10.1002/smll.201001898. PMID  21449047.
  6. ^ Yeon, S.-H.; et al. (2010). "Carbide-derived-carbons with hierarchical porosity from a preceramic polymer". كربون . 48 : 201–210. doi :10.1016/j.carbon.2009.09.004.
  7. ^ Presser, V.; et al. (2011). "Flexible Nano-Felts of Carbide-Derived Carbon with Ultra-High Power Handling Capability". Advanced Energy Materials . 1 (3): 423–430. doi :10.1002/aenm.201100047. S2CID  97714605.
  8. ^ روز، م.؛ كوكريك، إي.؛ سينكوفسكا، آي. وكاسكيل، إس. (2010). "ألياف كربونية مشتقة من الكربيد ذات مساحة سطحية عالية يتم إنتاجها عن طريق الغزل الكهربائي لسلائف البولي كاربوسيلان". كربون . 48 (2): 403-407. doi :10.1016/j.carbon.2009.09.043.
  9. ^ abc Gogotsi, Y.; et al. (2003). "كربون مشتق من الكربيد ذو مسامات نانوية مع حجم مسام قابل للضبط". Nature Materials . 2 (9): 591–594. Bibcode :2003NatMa...2..591G. doi :10.1038/nmat957. PMID  12907942. S2CID  14257229.
  10. ^ هاتشينز، أو. طريقة إنتاج رباعي كلوريد السيليكون. براءة اختراع أمريكية رقم 1,271,713 (1918)
  11. ^ Andersen, JN Silicon Tetrachloride Manufacture. براءة اختراع أمريكية رقم 2,739,041 (1956)
  12. ^ ab Mohun, WA في وقائع مؤتمر الكربون المجلد 4 ص 443-453 (1959)
  13. ^ بابكين، عمر الفاروق؛ إيفاخنيوك، حارس مرمى. لوكين، YN وفيدوروف، NF (1988). "دراسة هيكل الكربون المشتق من الكربيد بواسطة XPS". جورنال بريكلادنوي كيمي . 57 : 1719-1721.
  14. ^ جوردييف ، كورونا. فارتانوفا، إيه في (1994). "نهج جديد لإنتاج المواد الصغيرة التي يسهل اختراقها". جورنال بريكلادنوي كيمي . 67 : 1375-1377.
  15. ^ يوشيمورا، م. وآخرون. طلاء كربوني كثيف على معادن كربيد السيليكون عن طريق المعالجة الحرارية المائية. ندوة دولية حول الكربون، طوكيو، اليابان؛ جمعية الكربون اليابانية ، 552-553 (1998).
  16. ^ روي، ر.؛ رافيشاندران، د.؛ بادزيان، أ. وبريفال، إي. (1996). "محاولة التوليف الحراري المائي للماس عن طريق التحليل المائي لمسحوق b-SiC". الماس والمواد ذات الصلة . 5 (9): 973-976. رمز Bibcode :1996DRM.....5..973R. doi :10.1016/0925-9635(95)00443-2.
  17. ^ Kitaoka, S.; Tsuji, T.; Katoh, T. & Yamaguchi, Y. (1994). "الخصائص الاحتكاكية لسيراميك SiC في الماء عالي الحرارة والضغط". مجلة الجمعية الأمريكية للسيراميك . 77 (7): 1851–1856. doi :10.1111/j.1151-2916.1994.tb07061.x.
  18. ^ abcd Presser, V.; Heon, M. & Gogotsi, Y. (2011). "Carbide-Derived Carbons-From Porous Networks to Nanotubes and Graphene". Advanced Functional Materials . 21 (5): 810–833. doi :10.1002/adfm.201002094. S2CID  96797238.
  19. ^ Kockrick, E.; et al. (2010). "Ordered mesoporous carbide derived carbons for high pressure gas storage". Carbon . 48 (6): 1707–1717. doi :10.1016/j.carbon.2010.01.004.
  20. ^ ab Arulepp, M.; et al. (2006). "المكثف الفائق المتقدم المشتق من الكربيد والمستند إلى الكربون". مجلة مصادر الطاقة . 162 (2): 1460–1466. Bibcode :2006JPS...162.1460A. doi :10.1016/j.jpowsour.2006.08.014.
  21. ^ Kosolapova, T. Y (1971) الكربيدات. الخصائص والإنتاج والتطبيقات ، Plenum Press
  22. ^ ab Kusunoki, M.; Rokkaku, M. & Suzuki, T. (1997). "فيلم أنبوب الكربون النانوي الطبقي المنظم ذاتيًا عن طريق تحلل كربيد السيليكون بالتسامي". رسائل الفيزياء التطبيقية . 71 (18): 2620–2622. رمز Bibcode :1997ApPhL..71.2620K. doi :10.1063/1.120158.
  23. ^ Pathak, S.; Cambaz, ZG; Kalidindi, SR; Swadener, JG & Gogotsi, Y. (2009). "مرونة اللزوجة وإجهاد الانبعاج العالي لفرش الأنابيب النانوية الكربونية الكثيفة" (PDF) . كربون . 47 (8): 1969–1976. doi :10.1016/j.carbon.2009.03.042.
  24. ^ Lee, DS; et al. (2008). "أطياف رامان للجرافين المترسب على SiC والجرافين المترسب المنقول إلى SiO2 " . Nano Letters . 8 (12): 4320–4325. arXiv : 0807.4049 . Bibcode :2008NanoL...8.4320L. doi :10.1021/nl802156w. PMID  19368003. S2CID  35392475.
  25. ^ Zhou, H.; et al. (2012). "Understanding controls on interface wetting at epitaxial graphene: Experiment and theory". Physical Review B. 85 ( 3): 035406. arXiv : 1112.2242 . Bibcode :2012PhRvB..85c5406Z. doi :10.1103/PhysRevB.85.035406. S2CID  118510423.
  26. ^ هوفمان، إي إن؛ يوشين، جي؛ الراجحي، تي؛ جوجوتسي، واي؛ وبرسوم، إم دبليو (2008). "المسامية الدقيقة والمتوسطة للكربون المشتق من الكربيدات المعدنية الثلاثية والثنائية". المواد الدقيقة والمسامية المتوسطة . 112 (1-3): 526-532. doi :10.1016/j.micromeso.2007.10.033.
  27. ^ Pandolfo, AG; Hollenkamp, ​​AF (2006). "خصائص الكربون ودورها في المكثفات الفائقة". مجلة مصادر الطاقة . 157 (1): 11–27. Bibcode :2006JPS...157...11P. doi :10.1016/j.jpowsour.2006.02.065.
  28. ^ Simon, P.; Gogotsi, Y. (2008). "Materials for electrochemical capacitors" (PDF) . Nature Materials . 7 (11): 845–854. Bibcode :2008NatMa...7..845S. doi :10.1038/nmat2297. PMID  18956000. S2CID  205401964.
  29. ^ ab Chmiola, J.; et al. (2006). "زيادة شاذة في سعة الكربون عند أحجام مسام أقل من 1 نانومتر" (PDF) . Science . 313 (5794): 1760–1763. Bibcode :2006Sci...313.1760C. doi :10.1126/science.1132195. PMID  16917025. S2CID  40027564.
  30. ^ هوانج، جيه؛ وآخرون (2010). "تأثيرات الانحناء في المواد النانوية الكربونية: المكثفات الفائقة الخارجية مقابل المكثفات الفائقة الداخلية". مجلة أبحاث المواد . 25 (8): 1525-1531. رمز Bibcode : 2010JMatR..25.1525H. doi : 10.1557/JMR.2010.0195.
  31. ^ Huczko, A.; et al. (2007). "توصيف الكربون النانوي المسامي المشتق من كربيد السيليكون النانوي أحادي الأبعاد". Physica Status Solidi B. 244 ( 11): 3969–3972. Bibcode :2007PSSBR.244.3969H. doi :10.1002/pssb.200776162. S2CID  95577444.
  32. ^ بيرمان، ل.؛ لات، م.؛ ليس، ج. وأروليب، م. (2006). "الخصائص الكهربائية للطبقة المزدوجة للكربون النانوي المسامي المشتق من كربيد التيتانيوم". مجلة إليكتروكيميكا أكتا . 51 (7): 1274-1281. doi :10.1016/j.electacta.2005.06.024.
  33. ^ Leis, J.; Arulepp, M.; Kuura, A.; Latt, M. & Lust, E. (2006). "الخصائص الكهربائية ذات الطبقة المزدوجة للمواد الكربونية الجديدة المشتقة من الكربيد". Carbon . 44 (11): 2122–2129. doi :10.1016/j.carbon.2006.04.022.
  34. ^ كوندرات، س.؛ كورنيشيف، أ. (2011). "الحالة الفائقة التأين في المكثفات ذات الطبقة المزدوجة ذات الأقطاب الكهربائية النانوية المسامية". مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 23 (2): 022201. arXiv : 1010.0921 . Bibcode :2011JPCM...23b2201K. doi :10.1088/0953-8984/23/2/022201. PMID  21406834. S2CID  4494305.
  35. ^ Fulvio, PF; et al. (2011). ""نهج التجميع الذاتي"" للمركبات النانوية الكربونية المسامية الجرافيتية". Advanced Functional Materials . 21 (12): 2208–2215. doi :10.1002/adfm.201002641. S2CID  93644784.
  36. ^ Portet, C.; Yushin, G. & Gogotsi, Y. (2008). "Effect of Carbon Particle Size on Electrochemical Performance of EDLC". مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 155 (7): A531–A536. Bibcode :2008JElS..155A.531P. doi :10.1149/1.2918304.
  37. ^ Presser, V.; McDonough, J.; Yeon, S.-H. & Gogotsi, Y. (2011). "تأثير حجم المسام على امتصاص ثاني أكسيد الكربون بواسطة الكربون المشتق من الكربيد". الطاقة والعلوم البيئية . 4 (8): 3059-3066. doi :10.1039/c1ee01176f.
  38. ^ Vakifahmetoglu, C.; Presser, V.; Yeon, S.-H.; Colombo, P. & Gogotsi, Y. (2011). "تحسين تخزين غاز الهيدروجين والميثان للكربون المشتق من أكسي كربيد السيليكون". المواد المسامية والمسامية المتوسطة . 144 (1-3): 105-112. doi :10.1016/j.micromeso.2011.03.042.
  39. ^ Erdemir, A.; et al. (2004). "تأثيرات المعالجة بالهدرجة عالية الحرارة على الاحتكاك الانزلاقي وسلوك التآكل لأغشية الكربون المشتقة من الكربيد". تكنولوجيا الأسطح والطلاءات . 188 : 588–593. doi :10.1016/j.surfcoat.2004.07.052.
  40. ^ كارول، ب.؛ جوجوتسي، ي.؛ كوفالتشينكو، أ.؛ إردمير، أ. وماكنالان، م. ج. (2003). "تأثير الرطوبة على الخصائص الاحتكاكية لأغشية الكربون المشتقة من الكربيد (CDC) على كربيد السيليكون". رسائل الاحتكاك . 15 : 51–55. doi :10.1023/A:1023508006745. S2CID  137442598.
  41. ^ يوشين، جيه؛ وآخرون (2006). "كربون مشتق من الكربيد متوسط ​​المسامات مع مسامية مضبوطة لامتصاص السيتوكينات بكفاءة". المواد الحيوية . 27 (34): 5755-62. doi :10.1016/j.biomaterials.2006.07.019. PMID  16914195.
  42. ^ ab Yachamaneni, S.; et al. (2010). "Mesoporous carbide-derived carbon for cytokine removal from blood plasma". Biomaterials . 31 (18): 4789–4795. doi :10.1016/j.biomaterials.2010.02.054. PMID  20303167.
  43. ^ Ersoy, DA; McNallan, MJ & Gogotsi, Y. (2001). "تفاعلات البلاتين مع الطلاءات الكربونية الناتجة عن الكلورة عالية الحرارة لكربيد السيليكون". مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 148 (12): C774–C779. Bibcode :2001JElS..148C.774E. doi : 10.1149/1.1415033 .
  44. ^ abc Niu, JJ; Presser, V.; Karwacki, C. & Gogotsi, Y. (2011). "جسيمات نانوية ذهبية فائقة الصغر ذات حجم يتم التحكم فيه بواسطة مسام الكربون المشتق من الكربيد". Materials Express . 1 (4): 259–266. doi :10.1166/mex.2011.1040.
  45. ^ ab Porada, S.; et al. (2012). "تحلية المياه باستخدام إزالة الأيونات بالسعة باستخدام أقطاب كربونية دقيقة المسام". ACS Applied Materials & Interfaces . 4 (3): 1194–1199. doi :10.1021/am201683j. PMID  22329838.
  • http://nano.materials.drexel.edu
  • http://skeletontech.com/
  • http://carbon.org.ua/
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الكربون المشتق من الكربيد&oldid=1252492020"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate