Supercritical Fluid Growth of Porous Carbon Nanocages

Abstract

Carbon nanocages, with remarkably large mesoporous volumes, have been synthesized by the deposition of p-xylene over a Co/Mo catalyst in supercritical carbon dioxide. Nanocages with diameters ranging between 10 and 60 nm were synthesized at temperatures between 650 and 750 °C. The surface area and pore volume of the nanocages produced was found to depend on the reaction temperature and pressure employed. In particular, carbon nanocages with a pore volume of up to 5.8 cm 3 g -1 and a BET surface area of 1240 m 2 g -1 were readily synthesized at a temperature of 650 °C and a pressure of 10.34 MPa. The high pore volume and surface area of the carbon nanocages synthesized makes them ideal materials for use as inert adsorbents and catalytic supports.

Complete Synthesis of Germanium Nanocrystal Encrusted Carbon Colloids in Supercritical CO2 and their Superhydrophobic Properties

“…[16][17][18] In recent work, Li et al successfully synthesized high surface area porous carbon nanocages by the deposition of p-xylene over a Co/Mo catalyst in supercritical carbon dioxide at ~700°C. 19 The combination of catalyst and high temperature resulted in partial amorphous carbon and partial sp 2 graphene formation for a high surface area cage like material. While a myriad of different supercritical techniques have yielded both isotropic and anisotropic nanocrystals, to-date only a single study demonstrates sub-micrometer spherical colloid growth, comprising of amorphous silica in a thermolytic reduction of organometallic precursors with supercritical hexane.…”

Carbon nanocage supported synthesis of V2O5 nanorods and V2O5/TiO2 nanocomposites for Li-ion batteries

“…Carbon nanocage (CNC) templates were synthesised using a supercritical fluid (SCF) deposition method previously reported by Li et al 49 Typically, 0.5 g of Co/Mo/MgO catalyst was placed in a reaction cell which was heated to 700 °C at a rate of 5 °C 60 min −1 under a flow of argon (200 ml min −1 ). The catalyst was reduced in 10 % H 2 /Ar for 30 min at a flow rate of 200 ml min −1 .…”

Синтез Полых Углеродных Нанооболочек И Их Применение Для Суперконденсаторов

“…Существуют разные методы получения углеродных наноматериалов (нанотрубок, наносфер, нановолокон, наночастиц), такие как лазерное испарение [19][20][21][22], химическое осаждение из газовой фазы [23,24], элек-тродуговой разряд [25]. Однако в большинстве своем эти методы довольно сложны и не всегда позволяют получать наноматериал с высокой удельной площадью поверхности, что является крайне важным для его при-менения в качестве электродов для суперконденсаторов и литий-ионных батарей.…”

“…Таким обра-зом, УНО наиболее предпочтительны для применения в доставке лекарственных препаратов [6-8], разделении газов [9], в топливных элементах [10-12] и для очистки воды [13]. Наиболее перспективно применение УНО в качестве материала для изготовления электродов в суперконденсаторах и литий-ионных батареях высокой емкости, которые демонстрируют стабильность характе-ристик при многократной перезарядке [14][15][16][17][18].Существуют разные методы получения углеродных наноматериалов (нанотрубок, наносфер, нановолокон, наночастиц), такие как лазерное испарение [19][20][21][22], химическое осаждение из газовой фазы [23,24], элек-тродуговой разряд [25]. Однако в большинстве своем эти методы довольно сложны и не всегда позволяют получать наноматериал с высокой удельной площадью поверхности, что является крайне важным для его при-менения в качестве электродов для суперконденсаторов и литий-ионных батарей.…”