Semi-amorphous carbon nitride films derived from soluble polymeric precursors: towards multifunctional electrochemical coatings with enhanced stability

En els darrers anys, la demanda generada a les noves indústries electroquímiques relacionades amb energies verdes ha derivat en un augment de l’interès per diferents formes de materials basats en carboni, ja que han esdevingut un nou focus a la ciència dels elèctrodes. Amb tot, malgrat l’atractiva c...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Dubov, Oleg
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2022
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/674623
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/674623
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:nitrur de carboni
recobriment electroquímic
catàlisi geterogènia
nitruro de carbono
revestimiento electroquímico
catálisis heterogénea
carbon nitride
electrochemical coating
heterogeneous catalysis
Ciències
54
546
66
Descripción
Sumario:En els darrers anys, la demanda generada a les noves indústries electroquímiques relacionades amb energies verdes ha derivat en un augment de l’interès per diferents formes de materials basats en carboni, ja que han esdevingut un nou focus a la ciència dels elèctrodes. Amb tot, malgrat l’atractiva conveniència econòmica i industrial dels materials de suport basats en carboni, la seva estabilitat oxidativa és en la majoria de casos molt inferior comparada amb la resistència a l’oxidació de metalls nobles o fins i tot de sistemes d’òxids metàl·lics. Tot i així, dues famílies de materials pertinents al grup de suports basats en carboni representen una excepció a aquesta regla general – els carbonis vitris i els nitrurs de carboni. Els anomenats carbonis vitris, produïts mitjançant la piròlisi de polímers carbonacis barats, posseeixen una estabilitat oxidativa, juntament amb una alta conductivitat i estabilitat química. El motiu principal d’aquest fet roman en que el procés de piròlisi, el qual deriva en la formació de carboni vitri, requereix temperatures notòriament elevades (de 1000 a 3000°C). Un altre grup de la família dels carbonacis, distingits per la seva elevada estabilitat oxidativa, els nitrurs de carboni, exhibeixen una combinació de propietats que la fan pràcticament l’antípoda dels carbonis vitris. La temperatura de piròlisi, en comparació a la del carboni vitri, és significativament inferior, trobant-se en el rang de 400-600°C. Com a pedra angular d’aquesta tesi, es va formular la hipòtesi de l’existència d’un nou membre de la família dels materials carbonacis, el nitrur de carboni vitri, que podria ser produït mitjançant la piròlisi de precursors polimèrics rics en nitrogen, retenint així una gran quantitat de nitrogen en la seva forma final. També es va suposar que els materials conseqüentment obtinguts combinarien els avantatges dels carbonis vitris i els nitrurs de carboni sense presentar els seus inconvenients. Aquest material va ésser eficientment sintetitzat i ha permès la síntesi de diversos revestiments electroquímicament estables i catalíticament actius basats en ell.