Tlenek grafitu otrzymywany metodą elektrochemiczną: utlenianie, funkcjonalizacja, tworzenie klastrów tlenowych, elektrochemiczne osadzanie niklu i charakterystyka - Subrati, Ahmed (My University, 2022)
Szacunki teoretyczne wskazują, że szkieletowe związki tlenku grafitu (GOFs) dzięki oddziaływaniom van der Waalsa pomiędzy sąsiednimi warstwami grafenowymi, działają jak „nanopompy”, umożliwiając magazynowanie wodoru w znacznych ilościach. W strukturze GOFs, sąsiednie warstwy tlenku grafenu usieciowane są przez aminy, co zapewnia mechaniczną stabilność, zwiększa odstępy między warstwami i zapewnia selektywną adsorpcję małych cząsteczek gazu, zależnie od ich upakowania w szkielecie. Sposobem na zwiększenie zdolności do magazynowania wodoru jest aktywacja mechanizmu „spillover”, polegającego na tym, że rozproszone w szkielecie GOF nanocząstki metalu chemisorbują wodór. W niniejszej pracy przeprowadzono elektrochemiczne utlenianie grafitu. Zbadano również proces chemicznego przetlenienia tlenku grafitu otrzymanego metodą elektrochemiczną. Stosując różne prekursory aminowe otrzymano różne materiały GOF, charakteryzujące się strukturami o różnych gęstościach połączeń aminowych. Fakt ten potwierdziły badania związane z adsorpcją barwnika. W końcowym etapie badań, na materiałach GOF zostały naniesione w sposób elektrochemiczny nanocząstki niklu. Wszystkie otrzymane materiały GOF zostały poddanej kompleksowej charakterystyce w kierunku poznania ich unikalnych właściwości, co w konsekwencji pozwoliło na zaproponowanie ich potencjalnego wykorzystania w procesach magazynowania wodoru.

Graphite oxide frameworks (GOFs) had been theoretically predicted to harness collective van der Waals interactions, wherein adjacent layers act as nanopumps, allowing for sizeable hydrogen storage capacity. Within frameworks, adjacent graphene oxide layers are crosslinked by amine species, which: provide mechanical stability, increase the interlayer spacing, and provide selective adsorption of small gas molecules depending on the density of pillars within the framework. Additional means to boost hydrogen storage capacity is through activating the hydrogen spillover mechanism, wherein metal nanoparticles dispersed within framework dissociatively chemisorb hydrogen molecules. In this thesis, (electro)chemical oxidation of graphite has been investigated. Overoxidation of electrochemically-derived graphite oxide has also been explored. Different graphite oxide frameworks have been produced using different amine precursors yielding frameworks with various density of pillars confirmed by dye adsorption experiments. Frameworks are decorated with nickel nanoparticles by electrochemical reduction. The frameworks have been characterized and studied to understand their properties in order to reflect on their promising potential application in hydrogen storage.
Electrochemically-derived Graphite Oxide: Oxidation, Functionalization, Oxygen-clustering, Ni-electrodeposition and Characterization
Wydział Chemii