Получение пенографита, содержащего ферромагнитные сплавы железа, кобальта и никеля

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Предложена новая методика синтеза металлсодержащего пенографита, суть которой заключается в терморасширении смеси окисленного графита с нитратами металлов (Fe3+, Co2+, Ni2+) и восстановителем (меламином). При термообработке смеси в инертной атмосфере азота при 900°С происходит образование пенографита, на поверхности которого находятся мелкодисперсные частицы того или иного металлического сплава (FeCo, FeNi, FeCoNi, CoNi). Полученные образцы пенографита характеризуются низкой насыпной плотностью (до 6 г/л) и высокими значениями намагниченности насыщения (до 41.2 эме/г).

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. Д. Муравьев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Author for correspondence.
Email: alex.mur97@mail.ru
Russian Federation, Москва

А. В. Иванов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: alex.mur97@mail.ru
Russian Federation, Москва

В. А. Муханов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: alex.mur97@mail.ru
Russian Federation, Москва

В. А. Разуваева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: alex.mur97@mail.ru
Russian Federation, Москва

А. В. Васильев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: alex.mur97@mail.ru
Russian Federation, Москва

П. Е. Казин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: alex.mur97@mail.ru
Russian Federation, Москва

В. В. Авдеев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: alex.mur97@mail.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Chung D.D.L. A Review of Exfoliated Graphite // J. Mater. Sci. 2016. V. 51. № 1. P. 554–568. https://doi.org/10.1007/s10853-015-9284-6
  2. Saikam L., Arthi P., Senthil B., Shanmugam M. A Review on Exfoliated Graphite: Synthesis and Applications // Inorg. Chem. Commun. 2023. V. 152. P. 110685. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2023.110685
  3. Sorokina N.E., Nikol’skaya I.V., Ionov S.G., Avdeev V.V. Acceptor-type Graphite Intercalation Compounds and New Carbon Materials Based on Them // Russ. Chem. Bull. 2005. V. 54. № 8. P. 1749–1767. https://doi.org/10.1007/s11172-006-0034-4
  4. Solfiti E., Berto F. A Review on Thermophysical Properties of Flexible Graphite // Procedia Struct. Integrity. 2020. V. 26. P. 187–198. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2020.06.022
  5. Wang G., Sun Q., Zhang Y., Fan J., Ma L. Sorption and Regeneration of Magnetic Exfoliated Graphite as a New Sorbent for Oil Pollution // Desalination. 2010. V. 263. № 1–3. P. 183–188. https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.06.056
  6. Vinh N.H., Hieu N.P., Van Thinh P., Diep N.T.M., Thuan V.N., Trinh N.D., Thuy N.H., Long Giang B., Quynh B.T.P. Magnetic NiFe2O4/Exfoliated Graphite as an Efficient Sorbent for Oils and Organic Pollutants // J. Nanosci. Nanotechnol. 2018. V. 18. № 10. P. 6859–6866. https://doi.org/10.1166/jnn.2018.15718
  7. Pavlova J.A., Ivanov A.V., Maksimova N.V., Pokholok K.V., Vasiliev A.V., Malakho A.P., Avdeev V.V. Two-stage Preparation of Magnetic Sorbent Based on Exfoliated Graphite with Ferrite Phases for Sorption of Oil and Liquid Hydrocarbons from the Water Surface // J. Phys. Chem. Solids. 2018. V. 116. P. 299–305. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2018.01.044
  8. Xu Z., Huang Y., Yang Y., Shen J., Tang T., Huang R. Dispersion of Iron Nano-particles on Expanded Graphite for the Shielding of Electromagnetic Radiation // J. Magn. Magn. Mater. 2010. V. 322. № 20. P. 3084–3087. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2010.05.034
  9. Wu L., Lu Y., Shao W., Wei H., Tong G., Wu W. Simple Salt‐Template Assembly for Layered Heterostructures of C/Ferrite and EG/C/MFe2O4 (M = Fe, Co, Ni, Zn) Nanoparticle Arrays toward Superior Microwave Absorption Capabilities // Adv. Mater. Interfaces. 2020. V. 7. № 18. P. 2000736. https://doi.org/10.1002/admi.202000736
  10. Liu W., Huang Y., Yang J., Zhang R., Tang T., Zhang S., Huang R. Metallic Ni, Cu, and Ag Dispersed on Expanded Graphite for Radiation Shielding // IEEE Trans. Electromagn. Compat. 2016. V. 58. № 2. P. 429–433. https://doi.org/10.1109/temc.2015.2443833
  11. Dijith K.S., Aiswarya R., Praveen M., Pillai S., Surendran K.P. Polyol Derived Ni and NiFe Alloys for Effective Shielding of Electromagnetic Interference // Mater. Chem. Front. 2018. V. 2. № 10. P. 1829–1841. https://doi.org/10.1039/c8qm00264a
  12. Huang Y., Xu Z., Shen J., Tang T., Huang R. Dispersion of Magnetic Metals on Expanded Graphite for the Shielding of Electromagnetic Radiations // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. № 13. P. 133117. https://doi.org/10.1063/1.2718269
  13. Nguyen T.T., Nguyen T.N.T., Bach L.G., Nguyen D.T., Bui T.P.Q. Adsorptive Removal of Pb (II) Using Exfoliated Graphite Adsorbent: Influence of Experimental Conditions and Magnetic CoFe2O4 Decoration // IIUMEJ. 2019. V. 20. № 1. P. 202–215. https://doi.org/10.31436/iiumej.v20i1.965
  14. Saidaminov M.I., Maksimova N.V., Sorokina N.E., Avdeev V.V. Effect of Graphite Nitrate Exfoliation Conditions on the Released Gas Composition and Properties of Exfoliated Graphite // Inorg. Mater. 2013. V. 49. № 9. P. 883–888. https://doi.org/10.1134/s0020168513090161
  15. Lotsch B.V., Schnick W. New Light on an Old Story: Formation of Melam during Thermal Condensation of Melamine // Chem. Eur. J. 2007. V. 13. № 17. P. 4956–4968. https://doi.org/10.1002/chem.200601291
  16. Ma Y., Bae J.W., Kim S.-H., Jovičević-Klug M., Li K., Vogel D., Ponge D., Rohwerder M., Gault B., Raabe D. Reducing Iron Oxide with Ammonia: A Sustainable Path to Green Steel // Adv. Sci. 2023. V. 10. № 16. P. 2300111. https://doi.org/10.1002/advs.202300111
  17. Greenwood N.N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. N.Y.: Elsevier, 2012. 1365 p.
  18. Sánchez-De Jesús F., Bolarín-Miró A.M., Cortés Escobedo C.A., Torres-Villaseñor G., Vera-Serna P. Structural Analysis and Magnetic Properties of FeCo Alloys Obtained by Mechanical Alloying // J. Met. 2016. V. 2016. P. 1–8. https://doi.org/10.1155/2016/8347063

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Diffractograms of PG-FeCo samples obtained in air atmosphere (1) and nitrogen atmosphere (2)

Download (104KB)
3. Fig. 2. Diffractograms of PG-FeNi samples obtained in air atmosphere (1) and nitrogen atmosphere (2)

Download (102KB)
4. Fig. 3. Diffractograms of PG-FeCoNi samples obtained in air atmosphere (1) and nitrogen atmosphere (2)

Download (103KB)
5. Fig. 4. Diffractograms of PG-CoNi samples obtained in air atmosphere (1) and nitrogen atmosphere (2)

Download (105KB)
6. Fig. 5. SEM image, EDX spectrum and elemental surface mapping of PG-FeCo-N2 sample

Download (147KB)
7. Fig. 6. SEM image, EDX spectrum and elemental mapping of the surface of the PG-CoNi-N2 sample

Download (243KB)
8. Fig. 7. PG-FeCoNi-N2 sample containing an alloy of iron with nickel and cobalt attracted to a magnet

Download (84KB)
9. Fig. 8. Magnetic hysteresis curves of PG samples containing different alloys

Download (115KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences