В работе рассмотрены основные этапы развития метода электрохимической эксфолиации графита. Проанализированы особенности образования графитовых интеркаляционных соединений с различными классами химических веществ. Систематизированы обзорные статьи, посвященные процессам электрохимической эксфолиации графита. Выявлены основные параметры электрохимической эксфолиации графита (природа и концентрация электролита, потенциал эксфолиации), влияющие на структуру и свойства оксида графена. Показано, что с ростом потенциала содержание всех типов кислородсодержащих групп в оксиде графена увеличивается. Использование кислотных электролитов приводит к преимущественному образованию карбоксильных групп. Повышение температуры при проведении электрохимической эксфолиации позволяет получить материал с повышенной электропроводностью.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Химия
Для систематизации получаемых знаний регулярно публикуются обзорные статьи, посвященные конкретным вопросам производства, характеристики и применения углеродных наноматериалов. Авторы при написании обзоров обобщают литературные источники, опубликованные за последние 5-10 лет. Однако анализ исторических научных результатов и методологии с позиции современных представлений позволяет исправить неточности и более глубоко понять закономерности между структурой и свойствами объектов исследования.
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Measuring the specific surface area of monolayer graphene oxide in water / S. Zhang, H. Wang, J. Liu [et al.] // Materials Letters. 2020. T. 261. Р. 127098. EDN: FYYQVG
2. Review of electrical properties of graphene conductive composites / B. Alemour, M.H. Yaacob, H.N. Lim [et al.] // International Journal of Nanoelectronics and Materials. 2018. T. 11. N. 4. Р. 371-398. EDN: WXEDKZ
3. Chen J., Li L. Effect of oxidation degree on the thermal properties of graphene oxide // Journal of Materials Research and Technology. 2020. T. 9. N 6. P. 13740-13748. EDN: FJUZTV
4. The edgeand basal-plane-specific electrochemistry of a single-layer graphene sheet / W. Yuan, Y. Zhou, Y. Li [et al.] // Scientific reports. 2013. Т. 3. N. 1. Р. 2248.
5. Effect of graphite exfoliation routes on the properties of exfoliated graphene and its photocatalytic applications / M.T. Alshamkhani, L.K. Teong, L.K. Putri [et al.] // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2021. Т. 9. N. 6. Р. 106506. EDN: CPEUGL
6. Пенцак Е.О., Гордеев Е.Г., Анаников В.П. Карбокатализ: от тримеризации ацетилена к современному органическому синтезу. Обзор // Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах. 2020. Т. 492. № 1. С. 70-103. EDN: YCDNVB
7. From graphene oxide towards aminated graphene: facile synthesis, its structure and electronic properties / M.K. Rabchinskii, S.A. Ryzhkov, D.A. Kirilenko [et al.] // Scientific reports. 2020. Т. 10. N. 1. Р. 6902. EDN: TUDMOA
8. Carbon dots with dual-emissive, robust, and aggregation-induced room-temperature phosphorescence characteristics / K. Jiang, X. Gao, X. Feng [et al.] // Angewandte Chemie International Edition. 2020. Т. 59. N. 3. P. 1263-1269. EDN: XVLXLP
9. Graphene oxide-based nanomaterials for the treatment of pollutants in the aquatic environment: Recent trends and perspectives - A review / S.D. Priyadharshini, S. Manikandan, R. Kiruthiga [et al.] // Environmental Pollution. 2022. Т. 306. P. 119377.
10. The roles of oxygen-containing functional groups in modulating water purification performance of graphene oxide-based membrane / H. Yu, Y. He, G. Xiao [et al.] // Chemical Engineering Journal. 2020. Т. 389. Р. 124375. EDN: DIEEKH
11. Recent developments in three-dimensional graphene-based electrochemical sensors for food analysis / X. Hou, H. Xu, T. Zhen [et al.] // Trends in Food Science and Technology. 2020. Т. 105. P. 76-92. EDN: UWVVTU
12. Structure, properties, and electrochemical sensing applications of graphene-based materials / A.D. da Silva, W.J. Paschoalino, J. P.V. Damasceno [et al.] // ChemElectroChem. 2020. T. 7. N. 22. P. 4508-4525. EDN: RLCJOL
13. Benjamin S.R., Miranda Ribeiro Júnior E.J. Graphene-Based electrochemical sensors for detection of environmental pollutants // Current Opinion in Environmental Science and Health. 2022. Т. 29. Р. 100381. EDN: DSVLWY
14. Kirchner E.M., Hirsch T. Recent developments in carbon-based two-dimensional materials: synthesis and modification aspects for electrochemical sensors // Microchimica Acta. 2020. Т. 187. N. 8. P. 441. EDN: BGYYIK
15. Preparation of different heteroatom doped graphene oxide based electrodes by electrochemical method and their supercapacitor applications / M.B. Arvas, H. Gürsu, M. Gencten [et al.] // Journal of Energy Storage. 2021. Т. 35. P. 102328. EDN: CWFSLQ
16. Current research of graphene-based nanocomposites and their application for supercapacitors / S.K. Tiwari, A.K. Thakur, A.D. Adhikari [et al.] // Nanomaterials. 2020. T. 10. N. 10. P. 1-48. EDN: HHUZMB
17. Performance enhancement of graphene/GO/rGO based supercapacitors: A comparative review / M.T.U. Malik, A. Sarker, S.S.M. Rahat [et al.] // Materials Today Communications. 2021. T. 28. Р. 102685. EDN: SGXCHK
18. From graphene oxide to reduced graphene oxide: Enhanced hydration and compressive strength of cement composites / G. Jing, J. Wu, T. Lei [et al.] // Construction and Building Materials. 2020. Т. 248. Р. 118699. EDN: CIAMRA
19. Effects of graphene oxide on microstructure and mechanical properties of graphene oxide-geopolymer composites / X. Liu, Y. Wu, M. Li [et al.] // Construction and Building Materials. 2020. Т. 247. Р. 118544. EDN: AGXYWC
20. An intensive review on the role of graphene oxide in cement-based materials / L. Zhao, X. Guo, L. Song [et al.] // Construction and Building Materials. 2020. Т. 241. Р. 117939. EDN: FGCVDK
21. Towards novel building materials: High-strength nanocomposites based on graphene, graphite oxide and magnesium oxychloride / O. Jankovský, M. Lojka, A.M. Lauermannová [et al.] // Applied Materials Today. 2020. Т. 20. Р. 100766. EDN: NOQTOJ
22. Polystyrene-reduced graphene oxide composite as sorbent for oil removal from an Oil-Water mixture / I.O. Akanji, S.A. Iwarere, B.S. Sani [et al.] // Chemical Engineering Science. 2024. T. 298. P. 120383. EDN: IDWDRI
23. Nebol’sin V.A., Galstyan V., Silina Y.E. Graphene oxide and its chemical nature: Multi-stage interactions between the oxygen and graphene // Surfaces and Interfaces. 2020. T. 21. P. 100763. EDN: DAYKML
24. Graphene oxide classification and standardization / K.Z. Donato, H.L. Tan, V.S. Marangoni [et al.] // Scientific Reports. 2023. T. 13. N. 1. P. 6064. EDN: KECCBE
25. Palomba M., Carotenuto G., Longo A. A brief review: The use of L-ascorbic acid as a green reducing agent of graphene oxide // Materials. 2022. T. 15. N. 18. P. 6456. EDN: GZKWFZ
26. Agarwal V., Zetterlund P.B. Strategies for reduction of graphene oxide - A comprehensive review // Chemical Engineering Journal. 2021. T. 405. Р. 127018. EDN: WHXYYV
27. Yin R., Shen P., Lu Z. A green approach for the reduction of graphene oxide by the ultraviolet/sulfite process // Journal of colloid and interface science. 2019. T. 550. P. 110-116.
28. Review on graphene-, graphene oxide-, reduced graphene oxide-based flexible composites: from fabrication to applications/ A. Razaq, F. Bibi, X. Zheng [et al.] // Materials. 2022. T. 15. N. 3. Р. 1012. EDN: ADPLCS
29. Sun L. Structure and synthesis of graphene oxide // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019. T. 27. N. 10. P. 2251-2260. EDN: UJXJNG
30. Ikram R., Jan B.M., Ahmad W. An overview of industrial scalable production of graphene oxide and analytical approaches for synthesis and characterization // Journal of Materials Research and Technology. 2020. T. 9. N. 5. P. 11587-11610. EDN: EXYREM
31. Brisebois P.P., Siaj M. Harvesting graphene oxide-years 1859 to 2019: A review of its structure, synthesis, properties and exfoliation // Journal of Materials Chemistry C. 2020. T. 8. N. 5. P. 1517-1547. EDN: UDXGAC
32. Recent advances of the graphite exfoliation processes and structural modification of graphene: a review / M.G. Sumdani, M.R. Islam, A.N.A. Yahaya [et al.] // Journal of Nanoparticle Research. 2021. T. 23. P. 1-35. EDN: NDDRNK
33. Recent developments in graphene and graphene oxide: properties, synthesis, and modifications: A review / F. Farjadian, S. Abbaspour, M.A.A. Sadatlu [et al.] // ChemistrySelect. 2020. T. 5. N. 33. P. 10200-10219. EDN: GWLVUL
34. A review of top-down and bottom-up synthesis methods for the production of graphene, graphene oxide and reduced graphene oxide / A. Gutiérrez-Cruz, A.R.Ruiz-Hernández, J.F. Vega-Clemente [et al.] // Journal of Materials Science. 2022. T. 57. N. 31. P. 14543-14578. EDN: ZOKDSF
35. Liquid-phase exfoliation of graphene: An overview on exfoliation media, techniques, and challenges / Y. Xu, H. Cao, Y. Xue [et al.] // Nanomaterials. 2018. T. 8. N. 11. P. 942. EDN: TORAYJ
36. Yi M., Shen Z. A review on mechanical exfoliation for the scalable production of graphene // Journal of Materials Chemistry A. 2015. Т. 3. N. 22. P. 11700-11715. EDN: UQSAMN
37. Muthoosamy K., Manickam S. State of the art and recent advances in the ultrasound-assisted synthesis, exfoliation and functionalization of graphene derivatives // Ultrasonics Sonochemistry. 2017. Т. 39. P. 478-493.
38. Hangxun X., Zeiger B.W., Suslick K.S. Sonochemical synthesis of nanomaterials // Chemical Society Reviews. 2013. Т. 42. N. 7. P. 2555-2567. EDN: RQVOLF
39. Graphene oxide synthesis, properties and characterization techniques: A comprehensive review / D.G. Trikkaliotis, A.K. Christoforidis, A.C. Mitropoulos [et al.] // ChemEngineering. 2021. Т. 5. N. 3. P. 64. EDN: BTMJNG
40. Evolution of graphene oxide and graphene: from imagination to industrialization / S.K. Tiwari, R.K. Mishra, S.K. Ha [et al.] // ChemNanoMat. 2018. Т. 4. N. 7. P. 598-620. EDN: YGHBFR
41. K.A. Madurani S. Suprapto, N.I. Machrita Progress in graphene synthesis and its application: history, challenge and the future outlook for research and industry // ECS Journal of Solid State Science and Technology. 2020. Т. 9. N. 9. P. 093013.
42. Geim A.K. Graphene: status and prospects // Science. 2009. Т. 324. N. 5934. P. 1530-1534. EDN: MNGOMR
43. Dreyer D.R., Ruoff R.S., Bielawski C.W. From conception to realization: An historial account of graphene and some perspectives for its future // Angewandte Chemie - International Edition. 2010. Т. 49. N. 49. P. 9336-9344. EDN: OAYHXL
44. Schafhaeutl C. Ueber die verbindungen des kohlenstoffes mit silicium, eisen und anderen metallen, welche die verschiedenen gallungen von roheisen, stahl und schmiedeeisen bilden // Journal für Praktische Chemie. 1840. Т. 21. N. 1. P. 129-157.
45. Debye P., Scherrer P.Interferenzen an regellos orientierten Teilchen im Röntgenlicht. // Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. 1916. P. 1-15.
46. Frenzel H., Schultes H. Luminescenz im ultraschallbeschickten Wasser // Zeitschrift für Physikalische Chemie. 1934. Т. 27. N. 1. Р. 421-424.
47. Benjamin C.B., Xiii C. On the atomic weight of graphite // Philos Trans R Soc Lond. 1859. Т. 149. P. 249-259.
48. Staudenmaier L. Verfahren zur Darstellung der Graphitsäure // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1898. Т. 31. N. 2. P. 1481-1487.
49. Hummers W.S., Offeman R.E. Preparation of Graphitic Oxide // Journal of the american chemical society. 1958. Т. 80. N. 6. P. 1339-1339.
50. Structure and electronic properties of graphite nanoparticles / O.E. Andersson, B.L.V. Prasad, H.Sato [et al.] // Physical Review B. 1998. Т. 58. N. 24. P. 16387-16395. EDN: PTPHLR
51. Peierls R.E. Bemerkungen über Umwandlungstemperaturen // Helv. Phys. Acta. 1934. Т. 7. N. 2. P. 81-83.
52. Landau L.D. Zur Theorie der phasenumwandlungen // Phys. Z. Sowjetunion. 1937. Т. 11. N. 545. P. 26-35.
53. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. Т. 354. N. 6348. P. 56-58.
54. Electric field effect in atomically thin carbon films / K.S. Novoselov A.K. Geim, S.V. Morozov [et al.] // Science. 2004. Т. 306. N. 5696. P. 666-669. EDN: LIRVMP
55. Ultrathin epitaxial graphite: 2D electron gas properties and a route toward graphene-based nanoelectronics / C. Berger, Z. Song, T. Li [et al.] // The Journal of Physical Chemistry B. 2004. Т. 108. N. 52. P. 19912-19916. EDN: MEOLNF
56. Entwisle J.H. Consumption of graphite anodes in chlorine manufacture by brine electrolysis // Journal of Applied Electrochemistry. 1974. Т. 4. N. 4. Р. 293-303. EDN: QMPUJN
57. Lerf A. Storylines in intercalation chemistry // Dalton Transactions. 2014. Т. 43. N. 27. P. 10276-10291.
58. Inagaki M. Applications of graphite intercalation compounds // Journal of Materials Research. 1989. Т. 4. N. 6. P. 1560-1568. EDN: HMQXKI
59. Dresselhaus M.S., Terrones M. Carbon-based nanomaterials from a historical perspective // Proceedings of the IEEE. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. 2013. Т. 101. N. 7. P. 1522-1535. EDN: RLKOAH
60. Dresselhaus M.S. Fifty years in studying carbon-based materials // Physica Scripta. 2012. T. 146. Р. 014002. EDN: SIAPFZ
61. Noel M., Santhanam R. Electrochemistry of graphite intercalation compounds // Journal of Power Sources. 1998. T. 72. Р. 53-65. EDN: AAVVVV
62. Rüdorff W., Hofmann U. Über Graphitsalze // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1938. T. 238. N. 1. P. 1-50.
63. Watanabe N., Nakajima T., Touhara H. Graphite fluorides. // Elsevier. 2013. 276 р.
64. Nazri G. A., Pistoia G. Lithium batteries: science and technology. // Springer Science. 2008. 708 р.
65. Electrochemical synthesis of graphite intercalation compounds with nickel and hydroxides / M. Inagaki, N. Iwashita, Z.D. Wang [et al.] // Synthetic metals.1988. T. 26. N. 1. P. 41-47.
66. Iwashita N., Inagaki M. Discharge performance on the electrode of ternary intercalation compounds of graphite with metal hydroxides // Electrochimica acta. 1991. T. 36. N. 3-4. P. 591-595.
67. Ohira M., Inagaki M., Wang Z.D.Intercalation process in the ternary system of FeCl3-NiCl2-KCl // Carbon. 1992. T. 30. N. 2. P. 207-212.
68. Santhanam R., Noel M. Electrochemical intercalation of ionic species of tetrabutylammonium perchlorate on graphite electrodes. A potential dual-intercalation battery system // Journal of Power Sources. 1995. T. 56. N. 1. Р. 101-105. EDN: AYBKYZ
69. Noel M., Santhanam R., Flora M.F. Effect of polypyrrole film on the stability and electrochemical activity of fluoride based graphite intercalation compounds in HF media // Journal of applied electrochemistry. 1994. T. 24. Р. 455-459. EDN: IHHWHM
70. Noel M., Santhanam R., Flora F.M. Studies of fluoride intercalation in graphite electrodes - the effect of HF concentration on competitive anodic processes // Bulletin of Electrochemistry. 1996. T. 12. N. 7. P. 421-425.
71. Synthesis and characterization of graphite fluorides by electrochemical fluorination in aqueous and anhydrous hydrogen fluoride / H. Takenaka, M. Kawaguchi, M. Lerner [et al.] // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1987. N. 19. P. 1431.
72. The influence of electrolyte and graphite type on the PF6-intercalation behaviour at high potentials/ W. Märkle, N. Tran, D. Goers // Carbon. 2009. T. 47. N. 11. P. 2727-2732.
73. Maeda Y., Touzain P., Bonnetain L. Electrochemical formation of graphite intercalation compound in magnesium chloride-dimethylsulphoxide solution // Synthetic metals. 1988. T. 24. N. 3. P. 267-270.
74. Bourelle E., Douglade J., Metrot A. Electrochemical exfoliation of graphite in trifluoroacetic media // Molecular Crystals and Liquid Crystals Science and Technology. Section A. Molecular Crystals and Liquid Crystals. 1994. T. 244. N. 1. P. 227-232.
75. Skowroński J.M., Jurewicz K. Electrochemical intercalation of sulphuric acid into CrO3-graphite intercalation compounds in aqueous solution // Journal of applied electrochemistry. 1992. T. 22. P. 535-540.
76. Skowronski J.M. Influence of heat treatment of CrO3-graphite intercalation compounds on subsequent electrochemical intercalation of sulphuric acid // Journal of applied electrochemistry. 1994. T. 24. Р. 245-249.
77. Sorokina N.E., Leshin V.S., Avdeev V.V. Electrochemical intercalation in the graphite-H2SO4-R(R=CH3COOH, H3PO4) system // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2004. T. 65. N. 2-3. P. 185-190. EDN: LIVBPX
78. Toyoda M., Katoh M., Inagaki M.Intercalation and exfoliation behavior of carbon fibers during electrolysis in H2SO4 // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2004. T. 65. N. 2-3. P. 257-261. EDN: KGFELD
79. Velasco J.G. Electrochemical intercalation and oxidation of glyoxylic acid into a highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) electrode // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1996. T. 57, N. 6-8. P. 859-865. EDN: AKYKLT
80. Kang F., Leng Y., Zhang T.Y. Electrochemical synthesis and characterization of formic acid-graphite intercalation compound // Carbon. 1997. T. 35. N. 8. P. 1089-1096. EDN: LNVHGL
81. Kang F., Zhang T.Y., Leng Y. Electrochemical behavior of graphite in electrolyte of sulfuric and acetic acid // Carbon. 1997. T. 35. N. 8. Р. 1167-173. EDN: AFTBHR
82. Radiotracer diagnostics of graphite intercalation compounds with sulfuric and acetic acids / N.V. Maksimova, V.S. Leshin, A.A. Mandrugin [et al.] // Inorganic Materials. 2004. T. 40. N. 10. P. 1035-1042. EDN: LIHLON
83. Bourelle E., Claude-Montigny B., Metrot A. Electrochemical exfoliation of HOPG in formic - sulfuric acid mixtures // Molecular Crystals and Liquid Crystals Science and Technology Section A: Molecular Crystals and Liquid Crystals. 1998. T. 310. N. 1. P. 321-326.
84. Beguin F., Frackowiak E. Electrochemical synthesis of iron supported on exfoliated graphite // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1996. T. 57. N. 6-8. P. 841-847. EDN: AKYKMX
85. Formation of iron chloride-graphite intercalation compounds in propylene carbonate by electrolysis / H.Y. Zhang, W.C. Shen, Z.D. Wang [et al.] // Carbon. 1997. T. 35. N. 2. P. 285-290. EDN: AFSZGZ
86. Ren W., Chang H., Teng Y. Sulfonated graphene-induced hormesis is mediated through oxidative stress in the roots of maize seedlings // Science of the Total Environment. 2016. T. 572. P. 926-934.
87. Electrochemical intercalation of potassium into graphite in KF melt / D. Liu, Z. Yang, W. Li [et al.] // Electrochimica Acta. 2010. T. 55. N. 3. P. 1013-1018. EDN: OAVIFB
88. Origin of graphite exfoliation - an investigation of the important role of solvent cointercalation. / G.C. Chung, H.J. Kim, S.I. Yu [et al.] // Journal of The Electrochemical Society. 2000. T. 147. N. 12. P. 4391.
89. Electrochemical scanning tunneling microscopy observation of highly oriented pyrolytic graphite surface reactions in an ethylene carbonate-based electrolyte solution / M. Inaba, Z. Siroma, A. Funabiki [et al.] // Langmuir. 1996. T. 12. N. 6. P. 1535-1540.
90. Huang W., Frech R. In situ roman studies of graphite surface structures during lithium electrochemical intercalation // Journal of the Electrochemical Society. 1998. T. 145. N. 3. P. 765-770.
91. Hexagonal vs rhombohedral graphite: The effect of crystal structure on electrochemical intercalation of lithium ions / B. Simon, S. Flandrois, A. Fevrier-Bouvier [et al.] // Molecular Crystals and Liquid Crystals Science and Technology Section A: Molecular Crystals and Liquid Crystals. 1998. T. 310. N. 1. P. 333-340.
92. Effect of graphite crystal structure on lithium electrochemical intercalation / K. Guerin, A. Fevrier-Bouvier, S. Flandrois [et al.] // Journal of the Electrochemical Society.1999. T. 146. N. 10. P. 3660-3665.
93. Exfoliation of graphite during electrochemical lithium insertion in ethylene carbonate-containing electrolytes / M.E. Spahr, T. Palladino, H. Wilhelm [et al.] // Journal of the Electrochemical Society. 2004. T. 151. N. 9. P. A1383.
94. Chronoamperometric measurements and modeling of nucleation and growth, and moving boundary stages during electrochemical lithiation of graphite electrode / M.D. Levi, E. Markevich, C. Wang [et al.] // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2007. T. 600. N. 1. P. 13-22. EDN: MBMJMX
95. Zhong Y.L., Swager T.M. Enhanced electrochemical expansion of graphite for in situ electrochemical functionalization // Journal of the American Chemical Society. 2012. T. 134. N. 43. P. 17896-17899. EDN: RNSDBR
96. One-step ionic-liquid-assisted electrochemical synthesis of ionic-liquid-functionalized graphene sheets directly from graphite / N. Liu, F. Luo, H. Wu [et al.] // Advanced Functional Materials. 2008. T. 18. N. 10. P. 1518-1525. EDN: MITIQL
97. One-pot synthesis of fluorescent carbon nanoribbons, nanoparticles, and graphene by the exfoliation of graphite in ionic liquids / J. Lu, J.X. Yang, J. Wang [et al.] // ACS Nano. 2009. T. 3. N. 8. P. 2367-2375.
98. Calabuig-Mompó S., Cazorla-Amorós D., Morallón E. Unveiling graphite anodic expansion: Insights from electrochemical techniques, mass spectrometry, and kinetic modelling // Carbon. 2024. T. 230. Р. 119635.
99. Electrochemical approaches to the production of graphene flakes and their potential applications / C.T.J. Low, F.C. Walsh, M.H. Chakrabarti [et al.] // Carbon. 2013. T. 54. P. 1-21. EDN: RHZMSF
100. Electrochemical exfoliation of graphite and production of functional graphene / P. Yu, S.E. Lowe, G.P. Simon [et al.] // Current Opinion in Colloid and Interface Science. 2015. T. 20. N. 5-6. P. 329-338. EDN: WTCRYF
101. Exfoliation of graphene via wet chemical routes / K. Parvez, S. Yang, X. Feng [et al.] // Synthetic Metals. 2015. T. 210. P. 123-132. EDN: WRWPQR
102. New-generation graphene from electrochemical approaches: production and applications / S. Yang, M.R. Lohe, K. Müllen [et al.] // Advanced Materials. 2016. T. 28. N. 29. P. 6213-6221. EDN: ZRRDJU
103. Paredes J.I., Munuera J.M. Recent advances and energy-related applications of high quality/chemically doped graphenes obtained by electrochemical exfoliation methods // Journal of Materials Chemistry A. 2017. T. 5. N. 16. P. 7228-7242. EDN: ZAAVPN
104. Ambrosi A., Pumera M. Exfoliation of layered materials using electrochemistry // Chemical Society Reviews. 2018. T. 47. N. 19. P. 7213-7224.
105. Synthesis of graphene materials by electrochemical exfoliation: Recent progress and potential / Liu F. C. Wang, X. Sui [et al.] // Carbon Energy. 2019. T. 1. N. 2. P. 173-199. EDN: JQXWQU
106. Fang S., Lin Y., Hu Y.H. Recent advances in green, safe, and fast production of graphene oxide via electrochemical approaches // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2019. T. 7. N. 15. P. 12671-12681. EDN: XCVDGL
107. Bakunin E.S., Obraztsova E.Y., Rukhov A.V. Modern methods for synthesis of few-layer graphene structures by electrochemical exfoliation of graphite // Inorganic Materials: Applied Research. 2019. T. 10. N. 2. P. 249-255. EDN: WPFTVU
108. Ma H., Shen Z. Exfoliation of graphene nanosheets in aqueous media // Ceramics International. 2020. T. 46. N. 14. P. 21873-21887. EDN: ABWCDA
109. Liu W.W., Aziz A. Review on the effects of electrochemical exfoliation parameters on the yield of graphene oxide // ACS Omega. 2022. T. 7. N. 38. P. 33719-33731. EDN: MAIMXU
110. Progress of research on the preparation of graphene oxide via electrochemical approaches / L. Li, D. Zhang, J. Deng [et al.] // Journal of The Electrochemical Society. 2020. T. 167. N. 15. P. 155519.
111. Recent advances in one-pot functionalization of graphene using electrochemical exfoliation of graphite: A review study / H. Aghamohammadi, R. Eslami-Farsani, M. Torabian [et al.] // Synthetic Metals. 2020. T. 269. Р. 116549. EDN: JGXPRB
112. J.R. Prekodravac, D.P. Kepić, J.C. Colmenares A comprehensive review on selected graphene synthesis methods: From electrochemical exfoliation through rapid thermal annealing towards biomass pyrolysis // Journal of Materials Chemistry C. 2021. T. 9. N. 21. P. 6722-6748. EDN: OGXDIM
113. Regulation of the interlayer redox chemistry in electrochemical exfoliation of layered materials: A mini review / W. Liu, Q. Huang, P. Lu [et al.] // Electrochemistry Communications. 2023. T. 150. Р. 107492. EDN: WYQAVQ
114. A critical review on the production and application of graphene and graphene-based materials in anti-corrosion coatings / B. Kulyk, M.A. Freitas, N.F. Santos [et al.] // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 2022. T. 47. N. 3. P. 309-355.
115. Synthesis of graphene oxide via electrochemical process: A short review towards flexible synthesis method / I.I. Edward, N.A. Manaf, S.T.A. Muthalib [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. T. 1142. N. 1. P. 012019. EDN: LQMNDV
116. Synthesis of atomically thin sheets by the intercalation-based exfoliation of layered materials / R. Yang, Y. Fan, L. Mei [et al.] // Nature Synthesis. 2023. T. 2. N. 2. P. 101-118. EDN: KNWJSQ
117. Exfoliation of 2D materials for energy and environmental applications / T. Le, Y. Oh, H. Kim [et al.] // Chemistry - A European Journal. 2020. T. 26. N. 29. P. 6360-6401. EDN: GDTGVO
118. Exfoliation mechanisms of 2D materials and their applications / M.A. Islam, P. Serles, B. Kumral [et al.] // Applied Physics Reviews. 2022. T. 9. P. 041301. EDN: CQPXPE
119. Eigler S. Graphite sulphate - a precursor to graphene // Chemical Communications. 2015. T. 51. N. 15. P. 3162-3165.
120. Proctor A., Sherwood P.M.A. X-ray photoelectron spectroscopic studies of carbon fibre surfaces-II // Carbon. 1983. T. 21. N. 1. P. 53-59.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Приведены результаты изучения флоры антпропогенно нарушенной территории накопителя жидких токсичных промышленных отходов «Мазутное озеро, расположенного на участке заброшенных карьеров Молотовского месторождения глины, расположенного в Самарской области, г. Самара, Кировский внутригородской район в 1 км от пос. Зубчаниновка, с западной стороны Орлова оврага, в 1,5 км от р. Самара. В результате инвентаризации флоры территории выявлено 128 видов высших сосудистых растений. Проведен комплексный экологический анализ флоры включающий таксономический, биоморфный, экоценотический, фитоценотический виды анализа. Проведенный анализ позволил установить зональную приуроченность флоры, особенности почвы территории, а также существенную нестабильность условий, свидетельствующих о высокой степени антропогенной нарушенности территории.
Рассмотрены изотермы удельной и молярной электропроводности растворов кислот и их смесей при концентрациях меньше 2 моль/м3. Показано увеличение ошибки измерения электропроводности при переходе от одноосновной кислоты к многоосновной. Доказана линейная зависимость удельной электропроводности от концентрации каждой кислоты в бинарной смеси. Предложены математические функции, описывающие совокупность данных по электропроводности при разных концентрациях каждой кислоты. Установлена уникальная возможность определения концентрации каждой кислоты в бинарной смеси по измеренному значению электропроводности.
Приведены результаты изучения флоры долинно-водосборной геосистемы реки Безенчук (Низменное Заволжье, Самарская область). Исследования растительного покрова провдились в 2019-2024 гг. На территории геосистемы зарегистрирован 281 вид сосудистых растений. Ведущими семействами являются Астровые, Бобовые, Злаки и Розоцветные. Флора нижнего течения Безенчука представлена 213, среднего течения - 150, верхнего течения - 182 видами растений. Сравнительный анализ флоры разных участков указывает на зависимость флоистических показателей от степени увлажненности территории, преобладающих растительных группировок, антропогенного влияния. Данные сравнительного анализа флористических параметров могут быть использованы для определения экологического состояния природно-территориального комплекса. В настоящее время геосистема характеризуется достаточной устойчивостью к антропогенному воздействию, однако в среднем течении необходимо сократить выпас, а в среднем и нижнем течении регламентировать рекреацию.
Рассмотрено влияние концентраций окислителя пероксида водорода, катализаторов и температуры на фотокаталитическое окисление полистирола. Установлено, что после 4-х часового фотохимического окисления полистирола пероксидом водорода в присутствие изученных катализаторов происходит его частичное разрушение полимера. Массовый процент потери колеблется от 2,3 % до 7,2 %. CHN-анализ полистирола после фотокаталитического окисления пероксидом водорода в присутствие катализатора ZnO показал, что наблюдается уменьшение массового содержания углерода при всех условиях проведения процесса. Изучен состав жидкой фазы после 4-х часового фотокаталитического окисления пероксидом водорода полистирола методом ИК-спектроскопии.
Выполнена функциональная аннотация генома штамма Pseudomonas putida BS3701. В аннотированном геноме штамма Pseudomonas putida BS3701 обнаружено две копии гена, кодирующего салицилат-1-монооксигеназу, одна копия расположена на хромосоме (NahU), вторая - плазмиде pBS1141 (NahG). В работе определяли биохимические характеристики рекомбинантного фермента салицилат-1-монооксигеназы NahG - продукта плазмидного гена. Константа Михаэлиса салицилатгидроксилазы NahG составила 18 мкмоль/л, максимальная активность фермента - 5,8 мкмоль/мин·мг белка. Фермент демонстрирует высокую каталитическую активность в реакциях с 4-замещенными салицилатами и гентизатом.
Гидрогели на основе полисахаридов находят широкое применение, прежде всего, в области пищевых технологий и биомедицине. Для увеличения механической прочности и эластичности биоматериалов на основе полисахаридных гелей проводят сшивку биополимеров с образованием прочной сетчатой структуры. Использование биологически активных фенолов в сочетании с оксидазами обеспечивает не только получение кросс-сшитых биополимеров, но и позволяет создавать функциональные материалы с антиоксидантной активностью. Феруловая кислота является представителем оксикоричных кислот - фенольных компонентов растений. При окислении феруловой кислоты лакказами образуется промежуточный феноксильный радикал, который способен участвовать как в реакциях с функциональными группами биополимеров, так и формировать олиго- и полимерные структуры, что обеспечивает кросс-сшивку полисахаридов при участии этих соединений. В обзоре рассматриваются различные аспекты катализируемого лакказой получения гидрогелей на основе полисахаридов и феруловой кислоты. Мы кратко описали роль феруловой кислоты в природе и лакказ-катализируемых реакциях кросс-сшивки биополимеров. Предполагается, что данный обзор предоставит читателю подробную информацию о различных стратегиях реакций при участии лакказ и природных фенолов (на примере феруловой кислоты), которые могут быть применены для получения различных биоматериалов с индивидуальными свойствами.
Издательство
- Издательство
- ТулГУ
- Регион
- Россия, Тула
- Почтовый адрес
- 300012, Тульская область, г. Тула, проспект Ленина, д. 92
- Юр. адрес
- 300012, Тульская область, г. Тула, проспект Ленина, д. 92
- ФИО
- Кравченко Олег Александрович (Ректор)
- E-mail адрес
- info@tsu.tula.ru
- Контактный телефон
- +7 (487) 2352155
- Сайт
- https://tulsu.ru/