Журнал неорганической химии, 2020, T. 65, № 4, стр. 458-466

Композиты МоО2/С: синтез, свойства, механизм формирования

З. А. Фаттахова a*, Г. С. Захарова a

a Институт химии твердого тела УрО РАН
620990 Екатеринбург, ул. Первомайская, 91, Россия

* E-mail: fattahova.zilara@yandex.ru

Поступила в редакцию 17.09.2019
После доработки 16.10.2019
Принята к публикации 27.11.2019

Аннотация

Гидротермально-микроволновой обработкой водного раствора пероксомолибденовой кислоты с глюкозой и последующим отжигом прекурсора в инертной атмосфере при 500°С синтезированы композиты на основе диоксида молибдена моноклинной сингонии МоO2/С. Содержание углерода в композитном материале изменяется от 8 до 24 мас. %. Методами рентгенофазового и термогравиметрического анализа, ИК- и КР-спектроскопии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, низкотемпературной адсорбции азота определены основные физико-химические характеристики синтезированных соединений. Установлено, что существенным фактором, определяющим состав, текстурные и термические свойства композитов МоО2/С, а также особенности их формирования, является молярное соотношение компонентов реакционной массы Мо : С6Н12О6 = 1 : (0.25–1.0). Предложен механизм образования композита МоО2/С.

Ключевые слова: диоксид молибдена, углерод, глюкоза, гидротермально-микроволновой синтез

DOI: 10.31857/S0044457X20040054

Список литературы

  1. Лазарев В.Б., Соболев В.В., Шаплыгин И.С. Химические и физические свойства простых оксидов металлов. М.: Наука, 1983.

  2. Sun C. Advanced Battery Materials. Wiley–Scrivener Publishing, 2019.

  3. Hu X., Zhang W., Liu X. et al. // Chem. Soc. Rev. 2015. V. 44. № 8. P. 2376. https://doi.org/10.1039/c4cs00350k

  4. Yang L.C., Gao Q.S., Zhang Y.H. et al. // Electrochem. Commun. 2008. V. 10. № 1. P. 118. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2007.11.009

  5. Zhang W.-M., Wu X.-L., Hu J.-S. et al. // Adv. Funct. Mater. 2008. V. 18. № 24. P. 3941. https://doi.org/10.1002/adfm.200801386

  6. Liu Y., Zhang H., Quyang P. et al. // Electrochim. Acta. 2013. V. 102. P. 429. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.03.195

  7. Chen X., Zhang Z., Li X. et al. // Chem. Phys. Lett. 2006. V. 418. P. 105. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2005.09.138

  8. Koziej D., Rossel M.D., Ludi B. et al. // Small. 2011. V. 7. № 3. P. 377. https://doi.org/10.1002/smll.201001606

  9. Yang S., Zhang Y., Wang W. et al. // J. Cryst. Growth. 2006. V. 290. № 1. P. 96. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2005.10.149

  10. Li H., Zhou H. // Chem. Commun. 2012. V. 48. № 9. P. 1201. https://doi.org/10.1039/c1cc14764a

  11. Li X., Xiao Q., Gao Y. et al. // J. Alloys. Compd. 2017. V. 723. № 5. P. 1113. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.06.274L

  12. Gao Q., Yang L., Lu X. et al. // J. Mater. Chem. 2010. V. 20. № 14. P. 2807. https://doi.org/10.1039/b921001f

  13. Bhaskar A., Deepa M., Rao T.N. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013. V. 5. P. 2555. https://doi.org/10.1021/am3031536

  14. Tang S., Yang L., Liu J. et al. // Mater. Res. Bull. 2018. V. 102. P. 277. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2018.01.039

  15. Wang Y., Huang Z., Wang Y. // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 21314. https://doi.org/10.1039/C5TA05345E

  16. Zhou L., Wu H.B., Wang Z. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2011. V. 3. P. 4853. https://doi.org/10.1021/am201351z

  17. Liu Y., Zhang H., Ouyang P. et al. // Mater. Res. Bull. 2014. V. 50. P. 95. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2013.10.024

  18. Liu X., Wu D., Ji W. et al. // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. № 3. P. 968. https://doi.org/10.1039/C4TA04373A

  19. Wang Z., Chen J.S., Zhu T. et al. // Chem. Commun. 2010. V. 46. P. 6906. https://doi.org/10.1039/c0cc01174f

  20. Jiang J., Yang W., Wang H. et al. // Electrochem. Acta. 2017. V. 240. P. 379. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.04.103

  21. Ni J.F., Zhao Y., Li L. et al. // Nano Energy. 2015. V. 11. P. 129. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2014.10.027

  22. Yang L., Liu L., Zhu Y. et al. // J. Mater. Chem. 2012. V. 22. № 26. P. 13148. https://doi.org/10.1039/C2JM31364B

  23. Sun X., Shi Y., Fang X. et al. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2014. V. 14. P. 4278. https://doi.org/10.1166/jnn.2014.8281

  24. Liu X., Ji W., Liang J. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. № 38. P. 20570. https://doi.org/10.1039/c4cp02960g

  25. Zakharova G.S., Baklanova I.V., Suntsov A.Y. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2016. V. 61. № 12. P. 1584. [Захарова Г.С., Бакланова И.В., Сунцов А.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2016. Т. 61. № 12. С. 1646.]https://doi.org/10.1134/S0036023616120214

  26. Brunauer S., Emmett P.H., Teller E. // J. Am. Chem. Soc. 1938. V. 60. № 2. P. 309. https://doi.org/10.1021/ja01269a023

  27. Barrett E.P., Joyner L.G., Halenda P.P. // J. Am. Chem. Soc. 1951. V. 73. № 1. P. 373. https://doi.org/10.1021/ja01145a126

  28. Trivedi M.K., Tallapragada R.M., Branton A. et al. // IJMSA. 2015. V. 4. № 5. P. 354. https://doi.org/10.11648/j.ijmsa.20150405.21

  29. Макатун В.Н. Химия неорганических гидратов. Мн.: Наука и техника, 1985.

  30. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. Пер. с англ. М.: Мир, 1991.

  31. Dieterle M., Mestl G. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V. 4. № 5. P. 822. https://doi.org/10.1039/b107046k

  32. Lee S., Seong M., Tracy C. et al. // Solid State Ionics. 2002. V. 147. № 1–2. P. 129. https://doi.org/10.1016/s0167-2738(01)01035-9

  33. Camacho-Lypez M. A., Escobar-Alarcyn L., Picquart M. et al. // Opt. Mater. 2011. V. 33. P. 480. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2010.10.028

  34. Ferrari A.C., Robertson J. // Phys. Rev. B. 2000. V. 61. № 20. P. 14095. https://doi.org/10.1103/physrevb.61.14095

  35. Palanisamy K., Kim Y., Kim H. et al. // J. Power Sources. 2015. V. 275. P. 351. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.11.001

  36. Fattakhova Z.A., Zakharova G.S., Andreikov E.I. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 7. P. 857. [Фаттахова З.А., Захарова Г.С., Андрейков Е.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 7. С. 700. https://doi.org/10.1134/S0044457X19070079]https://doi.org/10.1134/S0036023619070076

  37. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W. et al. // Pure Appl. Chem. 1985. V. 57. № 4. P. 603. https://doi.org/10.1351/pac198557040603

  38. Li X., Xiao Q., Zhang H. et al. // J. Energy Chem. 2018. V. 27. № 3. P. 940. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2017.09.008

  39. Sun X.H., Zheng C.M., Zhang F.H. et al. // J. Phys. Chem. C. 2009. V. 113. № 36. P. 16002. https://doi.org/10.1021/jp9038682

Дополнительные материалы отсутствуют.