سنتز نیتریدبور دوپ شده با کربن و اکسیژن با سطح ویژه بالا به‌منظور به‌کارگیری در ذخیره فیزیکی گاز هیدروژن
مطالعات نشان‌دهنده افزایش انرژی جذب فیزیکی مولکول‌های هیدروژن در اثر تغییر شیمی نیتریدبور به‌وسیله دوپ کردن جانشینی اتم‌های کربن و اکسیژن است. از آنجا که جذب فیزیکی گاز مستقیماً تحت تأثیر ریزساختار ماده است، توسعه روش سنتزی که ضمن کنترل بر ریزساختار و سطح ویژه نیتریدبور، اتم‌های کربن و اکسیژن را وا...
Saved in:
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | Persian |
| Published: |
Research Institute of Petroleum Industry
2025-04-01
|
| Series: | Pizhūhish-i Naft |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://pr.ripi.ir/article_1478_49cf420b1b03717c46d10fbb0a351105.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | مطالعات نشان‌دهنده افزایش انرژی جذب فیزیکی مولکول‌های هیدروژن در اثر تغییر شیمی نیتریدبور به‌وسیله دوپ کردن جانشینی اتم‌های کربن و اکسیژن است. از آنجا که جذب فیزیکی گاز مستقیماً تحت تأثیر ریزساختار ماده است، توسعه روش سنتزی که ضمن کنترل بر ریزساختار و سطح ویژه نیتریدبور، اتم‌های کربن و اکسیژن را وارد ساختار کند، دارای اهمیت است. درحالی‌که دمای سنتز یکی از مهم‌ترین عوامل کنترل بلورینگی، درصد تخلخل و سطح ویژه ماده است، پژوهش‌ها نشان داده‌اند که افزایش دما منجر به خارج شدن دوپه کربن از ساختار نیتریدبور می‌شود. در این پژوهش، برای اولین بار دوپ کردن عناصر کربن و اکسیژن در نیتریدبور با تغییر اتمسفر کوره از نیتروژن خالص به اتمسفر مخلوط نیتروژن و هیدروژن انجام و بررسی شده است. به این منظور، پیش ماده سنتز نیتریدبور با استفاده از کربنات گوانیدین و اسید بوریک با انحلال هم‌زمان در آب و رسوبدهی آماده‌سازی شد. این پیش‌ماده تحت اتمسفر مخلوط گازی نیتروژن و هیدروژن (95% N2/5%H2) در دماهای 1000 و C° 1500 به‌مدت h 3 تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. بررسی فازی به‌کمک آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، بررسی ریزساختاری با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی گسل میدانی (FESEM) و اندازه‌گیری سطح ویژه با کمک آزمایش جذب-واجذب نیتروژن و به‌روش BET انجام گرفت. همچنین به‌منظور تعیین غلظت و نحوه قرارگیری اتم‌های دوپه در ساختار، از طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) استفاده شد. نتایج نشان می‌دهند که صفحات نیتریدبور در دمای C° 1000 با موفقیت سنتز شده و سطح ویژه این ماده m2/g 300 با حفراتی با عرض 15 تا Å 40 است. علاوه‌براین، نتایج آنالیز فازی نشان‌دهنده پراش پرتو ایکس، مطابق با الگوی پراش نیتریدبور هگزاگونال استاندارد است. طیف‌سنجی رامان، تشکیل پیوندهای نیتریدبور در امتداد صفحات را تأیید می‌کند مقدار اکسیژن و کربن دوپ شده در این ماده به‌ترتیب 6 و 17% اندازه‌گیری و گزارش شده است. |
|---|---|
| ISSN: | 2345-2900 2383-4528 |