Publication detail

Conversion of conducting polypyrrole nanostructures to nitrogen-containing carbons and its impact on the adsorption of organic dye

Year: 2021

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Materials advances

Publisher name: ROYAL SOC CHEMISTRY

Place: CAMBRIDGE

Page from-to: 706-717

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Přeměna vodivých polypyrrolových nanostruktur na uhlíky s obsahem dusíku a její vliv na adsorpci organického barviva	Postupným zahříváním vodivého polymeru polypyrrolu na zvýšené teploty byly vyráběny nové typy materiálů. Tři polymery lišící se morfologií - globule, nanovlákna a nanotrubice - byly vystaveny teplotám od 100 do 700 °C v argonové atmosféře. Výtěžky vždy přesáhly 50 % hm. a morfologické vlastnosti polymeru byly zachovány. Transformace polypyrrolových solí na odpovídající báze s následnou karbonizací byla sledována pomocí FTIR spektroskopie. Elementární analýza potvrdila následnou konverzi polypyrrolu na uhlík obsahující dusík. Specifické povrchy byly řádově desítky m(2) g(-1); zvýšily se z globulí na nanotrubice a nanovlákna, ale byly prakticky nezávislé na teplotě expozice. Vodivost prášků byla srovnávána s vodivostí pelet, pokud byla možná jejich příprava. Když se teplota zvýšila až na 400 °C, vodivost se u všech vzorků snížila o cca. 5 řádů, např. pro nanovlákna od 10 do 10(-4) S cm(-1), ale obnovena na 10(-1) S cm(-1) po následné karbonizaci až do 700 °C. Polypyrroly vystavené různým teplotám následně byly testovány na adsorpci organického barviva, Reactive Black 5, z vody. Adsorpce barviva na původních polypyrrolech silně závisela na morfologii polymeru. Polypyrrolová nanovlákna dokázala barvivo úplně odstranit s kapacitou 100 mg g(-1), zatímco adsorpce na polypyrrolové globule byla špatná. Adsorpční účinnost se tak zvýšila z globulí na nanotrubice a nanovlákna. Adsorpční výkon byl po karbonizaci snížen, ale obecné trendy byly zachovány.	plocha povrchu; nanotrubice; polyanilin; výkon; snížení; odstranění
eng	Conversion of conducting polypyrrole nanostructures to nitrogen-containing carbons and its impact on the adsorption of organic dye	New types of materials were produced by gradual heating of a conducting polymer, polypyrrole, to elevated temperatures. Three polymers differing in morphology - globules, nanofibers, and nanotubes - were exposed to temperatures from 100 to 700 degrees C in an argon atmosphere. The yields always exceeded 50 wt%, and the morphological features of the polymer were preserved. The transformation of polypyrrole salts to the corresponding bases followed by the carbonization was monitored by FTIR spectroscopy. The elemental analysis confirmed the subsequent conversion of polypyrrole to nitrogen-containing carbon. The specific surface areas were of the order of tens of m(2) g(-1); they increased from globules to nanotubes and nanofibers but were virtually independent of the exposition temperature. The conductivity of the powders was compared with that of the pellets when their preparation was possible. As the temperature was increased up to 400 degrees C, the conductivity decreased for all samples by ca. 5 orders of magnitude, e.g., for nanofibers from 10 to 10(-4) S cm(-1) but recovered to 10(-1) S cm(-1) after the subsequent carbonization up to 700 degrees C. Polypyrroles exposed to various temperatures were then tested for the adsorption of organic dye, Reactive Black 5, from water. The dye adsorption on original polypyrroles strongly depended on the polymer morphology. Polypyrrole nanofibers were able to remove the dye completely with a capacity of 100 mg g(-1), while the adsorption on polypyrrole globules was poor. The adsorption efficiency thus increased from globules to nanotubes and nanofibers. The adsorption performance was reduced after the carbonization, but the general trends were preserved.	surface-area; nanotubes; polyaniline; performance; reduction; removal

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links