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The effect of nitrogen on the synthesis of porous carbons by iron-catalyzed graphitization
- This paper reports a systematic study into the effect of nitrogen on iron-catalyzed graphitization of biomass. Chitin, chitosan, N-acetylglucosamine, gelatin and glycine were selected to represent nitrogen-rich saccharides and amino-acid/polypeptide biomass precursors. The materials were pyrolyzed with an iron catalyst to produce carbons with a wide range of chemical and structural features such as mesoporosity and nitrogen-doping. Many authors have reported the synthesis of nitrogen-doped carbons by pyrolysis and these have diverse applications. However, this is the first systematic study of how nitrogen affects pyrolysis of biomass and importantly the catalytic graphitization step. Our data demonstrates that nitrogen inhibits graphitization but that some nitrogen survives the catalytic graphitization process to become incorporated into various chemical environments in the carbon product.
Autor*innen: | R. D. Hunter, E. C. Hayward, Glen Jacob SmalesORCiD, Brian Richard PauwORCiD, A. Kulak, S. Guan, Z. Schnepp |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Materials Advances |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2023 |
Organisationseinheit der BAM: | 6 Materialchemie |
6 Materialchemie / 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | Royal Society of Chemistry |
Jahrgang/Band: | 4 |
Erste Seite: | 2070 |
Letzte Seite: | 2077 |
DDC-Klassifikation: | Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie |
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten | |
Freie Schlagwörter: | Graphitization; Nanocomposite; Nanoparticles; Nitrogen; Porous carbon; Scattering |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Chemie und Prozesstechnik |
Material | |
Material / Nano | |
DOI: | 10.1039/d3ma00039g |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-575351 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 24.05.2023 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 24.05.2023 |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |