- PII
- S3034559625090137-1
- DOI
- 10.7868/S3034559625090137
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 95 / Issue number 9-10
- Pages
- 472-480
- Abstract
- Iron-graphene composites were synthesized by heat treatment of a mixture of iron (III) nitrate and graphite oxide in an argon flow, followed by reduction in a hydrogen flow. The composites were characterized by elemental analysis, thermogravimetry, scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectra and construction of maps of the spatial distribution of components, X-ray phase analysis, and Mossbauer spectroscopy. It was shown that the synthesized composites are sheets of a graphene-like material with iron-containing nanoparticles deposited on them, the size of which depends on the concentration of the iron compound in the original mixture. Iron nanoparticles in the obtained composites are rapidly oxidized upon short-term contact with air and can be restored by cyclic treatment at 400°C, including vacuuming the composite followed by exposure to hydrogen under pressure.
- Keywords
- железо наночастицы оксид графита графеноподобный материал восстановление композит
- Date of publication
- 21.12.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 44
References
- 1. Hu Y., Wu P., Zhang H., Cai Ch. // Electrochim. Acta. 2012. Vol. 85. P. 314. doi 10.1016/j.electacta.2012.08.080
- 2. Akyol D., Özcan A., Kepir Z.D., Özcan A. // Mater. Chem. Phys. 2025. Vol. 346. Art. ID 131339. doi 10.1016/ j.matchemphys.2025.131339
- 3. Кущ С.Д., Куюнко Н.С., Арбузов А.А., Коршунова Л.А., Бондаренко Г.В. // ЖОХ. 2017. Т. 87. № 7. С. 1072; Kushch S.D., Kuyunko N.S., Arbuzov A.A., Korshunova L.A., Bondarenko G.V. // Russ. J. Gen. Chem. 2017. Vol. 87. N 7. P. 1466. doi 10.1134/S1070363217070040
- 4. Клюев М.В., Арбузов А.А., Магдалинова Н.А., Калмыков П.А., Тарасов Б.П. // ЖФХ. 2016. Т. 90. № 9. С. 1331; Klyuev M.V., Arbuzov A.A., Magdalinova N.A., Kalmykov P.A., Tarasov B.P. // Russ. J. Phys. Chem. 2016. Vol. 90. N 9. P. 1749. doi 10.1134/S0036024416090144
- 5. Tarasov B.P., Arbuzov A.A., Volodin A.A., Fursikov P.V., Mozhzhuhin S.A., Lototskyy M.V., Yartys V.A. // J. Alloys Compd. 2021. Vol. 896. Art. ID 162881. doi 10.1016/ j.jallcom.2021.162881
- 6. Singh S., Bhatnagar A., Shukla V., Pandey A.P., Shaz M.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2025. Vol. 107. P. 96. doi 10.1016/j.ijhydene.2024.12.331
- 7. Tarasov B.P., Arbuzov A.A., Mozhzhukhin S.A., Volodin A.A., Fursikov P.V., Davids M.W., Adeniran J., Lototskyy M.V. // Inorganics. 2023. Vol. 11. Art. ID 290. doi 10.3390/inorganics11070290
- 8. Kryvutsa N., Eloy P., Hackens B., Hermans S. // Mol. Catal. 2023. Vol. 545. Art. ID 113222. doi 10.1016/ j.mcat.2023.113222
- 9. Wang H., Robinson J.T., Diankov G., Dai H. // J. Am. Chem. Soc. 2010. Vol. 132. P. 3270. doi 10.1021/ja100329d
- 10. Арбузов А.А., Мурадян В.Е., Тарасов Б.П., Соколов Е.А., Бабенко С.Д. // ЖФХ. 2016. Т. 90. № 5. С. 663; Arbuzov A.A., Muradyan V.E., Tarasov B.P., Sokolov E.A., Babenko S.D. // Russ. J. Phys. Chem. 2016. Vol. 90. N 5. P. 907. doi 10.1134/S0036024416050071
- 11. Tucek J., Sofer Z., Bousa D., Pumera M., Hola K., Mala A., Polakova K., Havrdova M., Cepe K., Tomanec O., Zboril R. // Nat. Commun. 2016. Vol. 7. Art. ID 12879. doi 10.1038/ncomms12879
- 12. Khannanov A., Kiiamov A., Valimukhametova A., Tayurskii D.A., Börrnert F., Kaiser U., Eigler S., Vagizov F.G., Dimiev A.M. // J. Am. Chem. Soc. 2018. Vol. 140. P. 9051. doi 10.1021/jacs.8b04829
- 13. Chen Y., Song B., Tang X., Lu L., Xue J. // J. Mater. Chem. 2012. Vol. 22. P. 17656. doi 10.1039/C2JM32057F
- 14. Zhang K., Liu1 Y., Liu Y., Yan Y., Ma G., Zhong B., Che R., Huang X. // Nano-Micro Lett. 2024. Vol. 16. Art. ID 66. doi 10.1007/s40820-023-01280-6
- 15. Luo Zh., Quan J., Ding T., Xu B., Li W., Mao Q., Ma W., Li M., Xiang H., Zhu M. // J. Alloys Compd. 2024. Vol. 980. Art. ID 173614. doi 10.1016/j.jallcom.2024.173614
- 16. Nguyen Q.X.T., Dang T.-D., Cao H.H., La D.D. // Microchem. J. 2025. Vol. 212. Art. ID 113418. doi 10.1016/ j.microc.2025.113418
- 17. Liu X., Xiang J., Xue Y., Zhao J., Ma X., Ge L., Li F., Gai P. // Sens. Actuators (B). 2025. Vol. 440. Art. ID 137931. doi 10.1016/j.snb.2025.137931
- 18. Tang Y., Zhou J., Chen W., Chai H., Li Y., Feng Zh., Dai X. // Mol. Catal. 2019. Vol. 476. Art. ID 110524. doi 10.1016/j.mcat.2019.110524
- 19. Hong S., Kauppinen M.M., Miu E.V., Mpourmpakis G., Grönbeck H. // Cat. Sci. Tech. 2023. Vol. 13. P. 6999. doi 10.1039/d3cy01335a
- 20. Alatalo S.-M., Daneshvar E., Kinnunen N., Meščeriakovas A., Thangaraj S.K., Jänis J., Tsang D.C.W., Bhatnagar A., Lähde A. // Chem. Eng. J. 2019. Vol. 373. P. 821. doi 10.1016/j.cej.2019.05.118
- 21. Liang J., Liu J., Guo L., Wang W., Wang Ch., Gao W., Guo X., He Y., Yang G., Yasuda Sh., Liang B., Tsubaki N. // Nat. Commun. 2024. Vol. 15. P. 512. doi 10.1038/s41467024-44763-9
- 22. Zhou D., Cui K., Zhou Zh., Liu Ch., Zhao W., Li P., Qu X. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. Vol. 46. P. 34369. doi 10.1016/j.ijhydene.2021.07.230
- 23. Soni P.K., Bhatnagar A., Shukla V., Shaz M.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. Vol. 47. P. 21391. doi 10.1016/ j.ijhydene.2022.04.264
- 24. Арбузов А.А., Мурадян В.Е., Тарасов Б.П. // Изв. АН. Сер. хим. 2013. № 9. C. 1962; Arbuzov A.A., Muradyan V.E., Tarasov B.P. // Russ. Chem. Bull. 2013. Vol. 62. N 9. P. 1962. doi 10.1007/s11172-013-0284-x
- 25. Hummers W.S., Offeman R.E. // J. Am. Chem. Soc. 1957. Vol. 80. P. 1339. doi 10.1021/ja01539a017
- 26. Huh S.H. // Carbon. 2014. Vol. 78. P. 617. doi 10.1016/j.carbon.2014.07.034
- 27. Park S., An J., Potts J.R., Velamakanni A., Murali Sh., Ruoff R.S. // Carbon. 2011. Vol. 49. P. 3019. doi 10.1016/ j.carbon.2011.02.071
- 28. Чуев М.А. // Кристаллография. 2020. Т. 65. № 3. С. 402; Chuev M.A. // Crystallogr. Rep. 2020. Vol. 65. N 3. P. 387. doi 10.1134/S1063774520030098
- 29. Ajinkya N., Yu X., Kaithal P., Luo H., Somani P., Ramakrishna S. // Materials. 2020. Vol. 13. Art. ID 4644. doi 10.3390/ma13204644
- 30. Васильева Е.С., Толочко О.В., Семенов В.Г., Володин В.С., Kim D. // ПЖТФ. Т. 33. № 1. С. 81; Vasil’eva E.S., Tolochko O.V., Semenov V.G., Volodin V.S., Kim D. // Tech. Phys. Lett. 2007. Vol. 33. N 1. P. 40. doi 10.1134/S1063785007010117
- 31. Borysiuk J., Grabias A., Szczytko J., Bystrzejewski M., Twardowski A., Lange H. // Carbon. 2008. Vol. 46. N 13. P. 1693. doi 10.1016/j.carbon.2008.07.011
- 32. Цурин В.А., Ермаков А.Е., Уймин М.А., Мысик А.А., Щеголева Н.Н., Гавико В.С., Майков В.В. // Физика твердого тела. 2014. Т. 56. № 2. С. 287; Tsurin V.A., Yermakov A.Y., Uimin M.A., Mysik A.A., Shchegoleva N.N., Gaviko V.S., Maikov V.V. // Phys. Solid State. 2014. Vol. 56. N 2. P. 287. doi 10.1134/S1063783414020309
- 33. Киселева Т.Ю., Новакова А.А., Григорьева Т.Ф., Ляхов Н.З. // Кристаллография. 2023. Т. 68. № 3. С. 358; Kiseleva T.Yu., Novakova A.A., Grigoreva T.F., Lyakhov N.Z. // Crystallogr. Rep. 2023. Vol. 68. N 3. P. 363. doi 10.1134/S1063774523700037
- 34. Тюменцева А.В., Горбенко А.С., Ярославцев Р.Н., Столяр С.В., Герасимова Ю.В., Комогорцев С.В., Баюков О.А., Князев Ю.В., Волочаев М.Н., Ольховский И.А., Исхаков Р.С. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 9. С. 1257; Tyumentseva A.V., Gorbenko A.S., Yaroslavtsev R.N., Stolyar S.V., Olkhovskiy I.A., Gerasimova Y.V., Komogortsev S.V., Bayukov O.A., Knyazev Y.V., Volochaev M.N., Iskhakov R.S. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. Vol. 85. N 9. P. 965. doi 10.31857/S0367676521090180
- 35. Larson A.C., Von Dreele R.B. General Structure Analysis System (GSAS). Report LAUR 86-748 (Los Alamos). 2004.
- 36. Klencsár Z., Kuzmann E., Vértes A. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 1996. Vol. 210. N 1. P. 105. doi 10.1007/BF02055410