Thermoexfoliated graphite — transitional metal nanocomposites

Abstract

Composite materials (CM) have been obtained by chemical deposition of metal on graphite surface. It has been shown that TEG-nanoscaled transition metal CM can be prepared both by long-term salt decomposition on TEG surface and simultaneous reduction in hydrogen flow and by preliminary salt decomposition to metal oxide by thermal shock at high temperature. The application of "thermal shock" regime at the salt decomposition stage and metal oxide formation has been shown to result in metal particle formation possessing the size ten fold smaller than that in a case of "direct reduction". The metal particle size distribution obeys Gauss law and practically does not depend on metal component content.

Путем химического осаждения металла на поверхность графита получены композитные материалы (КМ). Показано, что КМ, содержащие терморасширенный графит (ТРГ) и наночастицы переходного металла, можно получить как путем длительного разложения соли на поверхности ТРГ с одновременным восстановлением в токе водорода, так и путем предварительного разложения соли до оксида металла в режиме высокотемпературного термоудара. Показано, что применение режима термоудара на стадии разложения соли и образования оксида металла позволяет получить частицы металла на порядок меньшего размера, чем в случае "прямого восстановления". При этом распределение частиц металла по размеру соответствует закону Гаусса и практически не зависит от содержания металлического компонента.

Шляхом хімічного осадження металу на поверхню графіту одержано композитні мaтepiaли (КМ). Показано, що КМ, які містять терморозширений графіт (ТРГ) та наночастинки перехідного металу, можна одержати як шляхом тривалого розкладу солі на поверхні ТРГ з одночасним відновленням у потоці водню, так і шляхом попереднього розкладу солі до оксиду металу в режимі високотемпературного термоудару. Показано, що застосування режиму термоудару на стадії розкладу солі та утворення оксиду металу дозволяє одержати частинки металу на порядок меншого розміру, ніж у випадку "прямого відновлення". При цьому розподіл частинок металу за розміром відповідає закону Гаусса і практично не залежить від вмісту металевого компоненту.