Синтез слоев графена из рисовой шелухи и их характеристики

  • Makpal A. Seitzhanova Казахский национальный университет им. аль-Фараби; Институт проблем горения, Алматы, Казахстан http://orcid.org/0000-0002-2728-4184
  • Dmitry I. Chenchik Институт проблем горения, Алматы, Казахстан
  • Mukhtar A. Yeleuov Институт проблем горения; Сатпаевский университет, Алматы, Казахстан
  • Zulkhair A. Mansurov Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Институт проблем горения, Алматы, Казахстан
  • Roberto Di Capua Университета Неаполя Федерико II, Неаполь, Италия
  • Nazym S. Elibaeva Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
DOI: https://doi.org/10.15328/cb986
Ключевые слова: графен, рисовая шелуха, карбонизация, эксфоляция, химическая активация

Аннотация

В данной работе разработан метод получения слоев графена из природного ресурса. В качестве исходного материала использована рисовая шелуха (РШ), а в качестве активирующего реагента использован гидроксид калия. Слои графена были получены последовательными стадиями: предварительная карбонизация, десиликация в 1 М растворе NaOH, химическая активация и эксфолиация карбонизированной рисовой шелухи. Полученные образцы исследованы с использованием Рамановской спектроскопии, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии. Рамановские пики подтвердили наличие графеновых многослойных слоев в образце. Подробное наблюдение с использованием Рамановской спектроскопии показало, что полученные образцы соотношением 1/4 и 1/5 (РШ/KOH) состоят из графеновых слоев с высоким содержанием аморфного компонента. Выход продукта составлял ~ 3 мас.%. Это исследование может обеспечить новый способ крупномасштабного синтеза однослойного и многослойного графена с использованием рисовой шелухи или других возобновляемых ресурсов.

Биография автора

Makpal A. Seitzhanova, Казахский национальный университет им. аль-Фараби; Институт проблем горения, Алматы, Казахстан

PhD-докторант, мнс

Литература

1 Mansurov ZA (2015) Soot formation: textbook. Kazakh University, Almaty, Kazakhstan. ISBN 978-601-04-0730-5

2 Novoselov KS, Geim AK, Dubonos SV, Hill EW, Grigorieva IV (2003) Nature 426:812-816. Crossref

3 Berger C, Song Z, Li X, Wu X, Brown N, Naud C, Mayou D, et al (2006) Science 312: 1191-1196. Crossref

4 Dresselhaus MS, Araujo PT (2010) ASC Nano 4(11):6297-6302. Crossref

5 Korobochkin VV, Nguyen MH, Usol’ceva NV, Nguyen VT (2017) Proceedings of Tomsk Polytechnic University. Engineering Georesources [Izvestiya TPU. Inzhiniring georesursov] 328(5):6-15.

6 Muramatsu H, Kim YA, Hayashi T (2016) TANSO 275:182-190. Crossref

7 Muramatsu H, Kim YA, Yang KS, Silva RC, Toda I, Yamada T, et al (2014) Small 10(14):2766-2770. Crossref

8 Singh P, Bahadur J, Pal K (2017) Graphene 6:61-71. Crossref

9 Seitzhanova M.A., Kerimkulova MR, Shyntoreev EB, Azat S, Kerimkulova AR, Mansurov ZA (2015) Chem Bull Kazakh Univ 2(78):37-41. Crossref

10 Jandosov JM, Shikina NV, Bijsenbayev MA, Shamalov ME, Ismagilov ZR, Mansurov ZA (2009) Eurasian Chem Tech J 11:245-252

11 Ko TH, Day TC (1994) Polym Composite 15:401-407. Crossref

12 GOST 25699.4-90 Carbon black for rubber industry. Method for determination of specific surface area by inert gas adsorption. Publ. 05.12.1990, State Standard of the Union of SSR [Gosudarstvennyi standard Soyuza SSR]. (In Russian)

13 Wang J, Kaskel S (2012) J Mater Chem 22:23710-23725. Crossref

14 Seitzhanova MA, Chenchik DI, Mansurov ZA, D Capua R (2017) Functional Nanostructures Proceedings 1(3):6-8

15 Seitzhanova MA, Mansurov ZA, Chenchik DI, Tanirbergenova SK, Daulbaev CB (2017) Production of graphene based on rice husk for the demineralization of sea water using membrane technology. Proceedings of the II Conference of students and young scientists “Chemical Physics and Nanomaterials”, Almaty, Kazakhstan. P.48.

16 Prikhod’ko NG, Mansurov ZA, Auelkhankyzy M, Lesbaev BT, Nazhipkyzy M, Smagulova GT (2015) Russ J Phys Chem B 9:743-747. Crossref

17 Reina A, Jia X, Ho J, et al (2008) Nanoscale Res Lett 3:496. Crossref

18 Robertson AW and Warner JH (2011) Nanoscale Res Lett 11:1182. Crossref

19 Jandosov JM, Mikhalovsky SV, Howell CA, Mansurov ZA, Chenchik DI, Kosher BK, et al (2017) Eurasian Chem Tech J 19:303-313. Crossref
Опубликован
2018-06-30
Как цитировать
Seitzhanova, M., Chenchik, D., Yeleuov, M., Mansurov, Z., Di Capua, R., & Elibaeva, N. (2018). Синтез слоев графена из рисовой шелухи и их характеристики. Вестник КазНУ. Серия химическая, 89(2), 12-18. https://doi.org/https://doi.org/10.15328/cb986
Выпуск
Том 89 № 2 (2018): Вестник КазНУ. Серия химическая
Раздел
Коллоидная и нано химия
Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License (CC BY-NC-ND 4.0), которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.