ЭЛЕКТРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВНА ОСНОВЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ЗОЛОТО-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ

Получены наноструктурированные Au/C композиты восстановлением растворов HAuCl4 пористой углеродной матрицей. На основании исследования комплексом методов показано, что размеры формирующихся частиц золота сопоставимы с размерами пор матрицы. Показано, что при уменьшении концентрации золота в композитах наблюдается увеличение анизометричности кристаллитов золота, с преимущественным ростом в направлении (100). Сопоставление функций распределения пор по размерам исходной матрицы Карбонизат и композитов на ее основе показало, что поры с размерами 2 – 8 нм менее блокируются, чем поры 1 – 2 нм и 8 – 20 нм. Обнаружено, что оптимальное содержание золота в композитах составило 1 вес.%. Установлено, что электроды на основе нанокомпозита 1 % Au/Карбонизат в асимметричной ячейке имеют высокую удельную емкость до 360 Ф/г, в 1,8 раза превышающую емкость электродов на основе исходной матрицы.

пористые углеродные материалы, наночастицы золота, нанокомпозиты, электроды, суперконденсаторы

1. Tasaltin C., Basarir F. Preparation of flexible VOC sensor based on carbon nanotubes and gold nanoparticles // Sensors and Actuators B: Chemical. 2014. V. 194. P. 173 – 179.

2. Afzali D., Zarei S., Fathirad F., Mostafavi A. Gold nanoparticles modified carbon paste electrode for differential pulse voltammetric determination of eugenol // Materials Science and Engineering: C. 2014. V. 43. P. 97 – 101.

3. Domínguez C. M., Quintanilla A., Casas J. A., Rodriguez J. J. Kinetics of wet peroxide oxidation of phenol with a gold/activated carbon catalyst // Chemical Engineering Journal. 2014. V. 253. P. 486 – 492.

4. Hashmi A. S. K., Hutchings G. J. Gold Catalysis // Angewandte Chemie International Edition. 2006. V. 45. Is. 47. P. 7896 – 7936.

5. He P., Wang Y., Wang X., Pei F., Wang H., Liu L., Yi L. Investigation of carbon supported Au–Ni bimetallic nanoparticles as electrocatalyst for direct borohydride fuel cell // Journal of Power Sources. 2011. V. 196. Is. 3. P. 1042 – 1047.

6. Liu J., Wang H., Wu Ch., Zhao Q., Wang X., Yi L. Preparation and characterization of nanoporous carbonsupported platinum as anode electrocatalyst for direct borohydride fuel cell // International Journal of Hydrogen Energy. 2014. V. 39. Is. 12. P. 6729 – 6736.

7. Scott C. L., Pumera M. Nanogold spacing of stacked graphene nanofibers for supercapacitors // Electroanalysis. 2011. V. 23. No. 4. P. 858 – 861.

8. Metz K. M., Colavita1 P. E., Tse K.-Y., Hamers R. J. Nanotextured gold coatings on carbon nanofiber scaffolds as ultrahigh surface-area electrodes // Journal of Power Sources. 2012. V. 198. P. 393 – 401.

9. Lang X. Y., Yuan H. T., Iwasa Y., Chen M. W. Three-dimensional nanoporous gold for electrochemical supercapacitors // Scripta Materialia. 2011. V. 64. P. 923 – 926.

10. Сименюк Г. Ю., Захаров Ю. А., Павелко Н. В., Пугачёв В. М., Додонов В. Г., Манина Т. С. Наноструктурированные композиты Au-C с регулируемой дисперсностью наполнителя // Вестник КемГУ. 2013. № 4(56). Т. 1. С. 217 – 225.

11. Манина Т. С., Федорова Н. И., Семенова С. А., Исмагилов З. Р. Переработка низкосортных окисленных углей с получением высокоэффективных углеродных сорбентов // Кокс и химия. 2012. № 03. С. 43 – 46.

12. Zhang L. L., Wei T., Wang W., Zhao X. S. Manganese oxide-carbon composite as supercapacitor electrode materials // Microporous and Mesoporous Materials. 2009. V. 123. P. 260 – 267.

13. Wang G., Zhang L., Zhang J. A review of electrode materials for electrochemical supercapacitors // Chemical Society Reviews. 2012. V. 41. P. 798 – 828.

14. Ustinov E. A., Do D. D., Fenelonov V. B. Pore size distribution analysis of activated carbons: application of density functional theory using nongraphitized carbon black as a reference system // Carbon.2006. V. 44. P. 653 – 663.