Preparation and physical chemistry of doped carbon nano particles  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
109558
Type K
Principal investigator Bányai, István
Title in Hungarian Módosított szén nanorészecskék előállítása és fizikai-kémiai tulajdonságaik vizsgálata.
Title in English Preparation and physical chemistry of doped carbon nano particles
Keywords in Hungarian szén nanorészecskék, felületi módosítás, funkcionalizálás, adszorpció, NMR
Keywords in English carbon nanonparticles, surface modification, functionalization, adsorption, NMR
Discipline
Colloid Chemistry (Council of Physical Sciences)60 %
Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)40 %
Ortelius classification: Physical chemistry
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Physical Chemistry (University of Debrecen)
Participants Ábrahám, Dániel János
Bertóti, Imre
Kéri, Mónika
Mohai, Miklós
Nagy, Zoltán
Nagyné László, Krisztina
Starting date 2013-10-01
Closing date 2018-05-31
Funding (in million HUF) 27.990
FTE (full time equivalent) 6.60
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A környezet különböző szegmenseiben (levegő, víz, talaj) egyre növekvő mennyiségben terjedő antropogén szén nanorészecskék (angol rövidítésük CNP) viselkedéséről keveset tudunk. Másrészt, a strukturált CNPk (fullerének, nanocsövek, nanohornok, grafének és származékaik) "high-tech" alkalmazása különleges mechanikai, optikai, katalitikus és elektromos tulajdonságaiknak köszönhetıen folyamatosan szélesedik. Mindkét szempontból döntő fontosságú a CNP-k kompatibilitása az érintkező fázis(ok)kal, így a természeti közeggel, a társítandó mátrixszal, vagy a biológiai fluidummal. Ezért meghatározó a nedvesíthetőségük, ami hidrofil/hidrofób tulajdonságaiktól függ. A felületi hidrofobitás alapvető eleme a CNP-k kémiai szerkezete, a bennük jelenlévő heteroatomok (oxigén, nitrogén) mennyisége, eloszlása és kémiai formája. Célunk módosítatlan CNP-kből kiindulva módosított felületkémiájú nanorészecskék szintézise, ezek morfológiai és
felületkémiai jellemzése és a felületi tulajdonság – hidrofobitás kapcsolat feltárása. A CNP-k morfológiáját és hidrofób/hidrofil karakterét korszerő, egymást kiegészítő, eltérő alapelvű fizikai-kémiai módszerekkel - pl. nagyfelbontású transzmissziós elektronmikroszkópia (HRTEM), kis - és nagyszögő röntgenszórás (SAXS/WAXS), netronszórás, N2 és vízgőzadszorpció, röntgengerjesztéses fotoelektronspektroszkópia (XPS), Raman-spektroszkópia, szilárd- és folyadékfázisú NMR - jellemezzük. A módosított felületekről így összegyűjtött ismeretek lehetőséget nyújthatnak a célirányos kémiai módosítás, a funkcionalizálás irányába is. E kutatásokkal megismerjük a „véletlenül” módosított/módosult, környezetszennyező CNP-k keletkezésének részleteit is.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A kiindulási hipotézis
A strukturált szén nanorészecskék (nanocsövek, nanohornok, grafének és származékaik) különleges mechanikai, optikai, katalitikus és elektromos tulajdonságai ma még beláthatatlan anyagtudományi potenciált képviselnek. A lehetőségek kiaknázásának komoly gátat szab e nanorészecskék kompatibilitása az érintkező fázisokkal, így pl. a társítandó mátrixszal, a biológiai fluidummal, stb.
A megoldásunk
A szén nanorészecskék hidrofil/hidrofób karaktere befolyásolható heteroatomok beépítésével. Oxigén-tartalmú, és még ígéretesebben, nitrogéntartalmú funkciós csoportok beépítésével a kompatibilitás, várakozásaink szerint, hangolható. Különböző koncentrációjú és kémiai tulajdonságú oxigén és nitrogéntartalmú funkciós csoportokat alakítunk ki a szén nanorészecskéken, elsősorban többfalú nanocsövön és grafénrétegen. Megállapítjuk a beépített O- és N-atomok mennyisége, eloszlása és kémiai formája hogyan befolyásolja a nanorészecskék kompatibilitását, azaz hidrofób/hidrofil tulajdonságát. Jellemezzük az O- és N-atomokkal módosított szén nanorészecskék morfológiai és felületkémiai sajátságait.
A hidrofób/hidrofil karaktert korszerű, egymást kiegészítő és ellenőrző fizikai-kémiai módszerekkel (HRTEM, gázadszorpció, vízgőzadszorpció, XPS, szilárd- és folyadékfázisú NMR) jellemezzük. Kísérletet teszünk a felületi tulajdonság – hidrofobitás kapcsolat feltárására. Ez különösen a N-tartalmú csoportoknál lényeges, mert lehetőséget nyújtanak biokompatibilis molekularészek kialakításához is.
Alapkérdés
Eljuthatunk-e a szén nanorészecskék módosításától a célirányosan tervezett funkcionalizálásig? Milyen komplex fizikai-kémiai módszerekkel jellemezhetjük a termékeket?

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Egyre több tudományág foglalkozik a szén nanorészecskék kutatásával. Különleges mechanikai, optikai, katalitikus és elektromos tulajdonságaik miatt potenciális alkalmazási körük rendkívül széles. Ipari szintű előállításuk és az egyéb emberi tevékenység következtében (hagyományos fűtés, közlekedés) is egyre nagyobb mennyiségő nanorészecske kerül a környezetbe. Napjainkban az új technológiákkal szemben támasztott kiemelkedő fontosságú követelmény a környezeti biztonság. Mivel a szóban forgó anyagok viszonylag „fiatalnak” mondhatók, környezetben mutatott viselkedésükről kevés megbízható és megfelelően dokumentált kutatási eredmény áll rendelkezésünkre. A környezet egyes szegmenseiben, így a
levegőben, vizekben, talajban mozgó és nagy fajlagos felületük miatt az ott található anyagokkal aktív kapcsolatba lépő szén nanorészecskék transzporttulajdonságait és hordozókénti viselkedését egyaránt felületi tulajdonságaik, így hidrofób/hidrofil karakterük befolyásolja.
Ugyanebből a tulajdonságból fakad az alkalmazástechnikai lehetőségek kiaknázhatóságának egyik legnagyobb gátja, a polimer és biológiai mátrixokkal való kompatibilitás hiánya. Oxigéntartalmú, és még ígéretesebben, nitrogéntartalmú funkciós csoportok beépítésével hangolható kompatibilitású (hidrofil/hidrofób tulajdonságú) szén nanorészecskéket kívánunk előállítani. A kompatibilitás várakozásaink szerint hangolható. Összefüggést keresünk a felületkémiai tulajdonságok és a hidrofobitás között. Várakozásunk szerint a funkcionalizált nanorészecskék további reakcióival specifikus kölcsönhatásokra vagy biokompatibilis molekularészek kialakítására alkalmas nanorészecskék szintézise válik lehetővé. Másfelől feltárhatjuk az emberi tevékenységből adódó „véletlen módosítás” vagy „a spontán módosulás” okait és lehetőségeit, melyek a környezetszennyezés csökkentéséhez és/vagy elhárításához adnak eszközöket.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A gépjármőforgalom növekedésével és a hagyományos tüzelőanyagok felhasználása révén egyre több szén részecske kerül a környezetünkbe rendezetlen (amorf) vagy rendezett szerkezetű formában. Ugyanakkor az ilyen parányi méretű, mindössze 50-500 atomból álló szén nanorészecskék, pl. a tűszerű nanocsövek vagy a grafitot is felépítő grafénlapocskák különleges mechanikai, optikai, és elektromos tulajdonságaiknak köszönhetően egyre terjedő alkalmazásra számíthatnak érzékelőkben, az autó- és repülőgépgyártás, energiatárolás, elektronika vagy az orvosbiológia területén.
Felhasználhatóságukat, levegőben, vízben, talajban való terjedésüket vagy az egészségre gyakorolt hatásukat alakjuk és kémiai tulajdonságaik egyaránt befolyásolják. A víztaszító (hidrofób) ill. vízkedvelı (hidrofil) viselkedés ebből a szempontból meghatározó fontosságú és nagymértékben függ a részecskék által tartalmazott idegen (nem szén) atomok természetétől, kémiai formájától és mennyiségétől. Ez határozza meg, hogy milyen anyagokat köt és milyen anyagok kötik meg a környezetben, terjedése során mit szállíthat magával vagy a körülmények változása esetén mit adhat le . Ezek az ún. heteroatomok ugyanakkor nagymértékben elősegíthetik és szélesíthetik a gyakorlati alkalmazásokat, mert biztosítják pl.
bizonyos típusú molekulák érzékelését, a jobb nedvesedés kedvez az implantátumok szervezetbe történő
beilleszkedésének, stb. Oxigén és nitrogén tartalmú szén nanorészecskéket (elsősorban nanocsöveket és graféneket) állítunk elő. Összefüggést keresünk az előállítási körülmények és a fizikai megjelenés ill. a kémiai tulajdonságok között. A módosított felület utat nyithat tudatosan tervezett kémiai átalakításokhoz is.
Summary
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
The behaviour of the antropogenic carbon nanoparticles (CNPs) spreading in an increasing amount in all the segments of the environment (air, water, soil) remains poorly known. On the other hand, the high-tech application of the structured CNPs (fullerenes, nanotubes, nanohorns, graphenes and their derivatives) have been escalating owing to their unique mechanical, optical, catalytical and electrical properties. From both aspects the compatibility of the CNPs with the contacting phase(s), e.g., with the environmental medium, the composite polymer or the biological fluid, plays a fundamental role. Thus, the wettability of the CNPs related to their hydrophilic/hydrophobic nature is crucial. For their performance the chemistry of the CNPs, i.e., the quantity, distribution and chemical form(s) of the heteroatoms (most often oxygen and nitrogen) present, is of key importance. Starting from unmodified commercial CNPs, we aim for the synthesis of CNPs of modified surface chemistry, their morphological and surface chemical characterization. We also intend to address the surface property – hydrophobicity relationship. The morphology and the hydrophobic/hydrophilic character of the CNPs will be investigated with
sophisticated complementary methods, e.g., high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), small angle X-ray scattering (SAXS), nitrogen and water vapour adsorption, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, solid and liquid phase NMR spectroscopy.
This information may open a route for targeted chemical functionalization and may help to reveal the mechanism of the ”spontaneous” modification of the CNPs in the environment.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
The hypothesis
The exceptional mechanical, optical, catalytic and electric properties of structured carbon nanoparticles (CNPs) (e.g., nanotubes, graphenes and their derivatives) possess an enormous potential in materials science. However their application, although difficult to predict, will be strongly limited by their compatibility with the contacting media.
The fundamental challenges are i) to find a route from accidental or random modification to designed functionalization, and ii) to establish consistent and convincing physico-chemical methods for their characterization.
The proposed solution:
The aim of incorporating O- or N-containing groups is to achieve a tunable hydrophilic/ hydrophobic character, i.e., compatibilty. CNPs, particularly multiwall carbon nanotubes and graphenes, will be decorated with these atoms at various concentrations and chemical compositions.
The influence of the concentration, the distribution and the chemical form of the O- and N-atoms on the
hydrophilic/hydrophobic properties will be investigated. The morphology and (surface) chemistry of the CNPs will be studied by complementary methods, such as HRTEM, SAXS, nitrogen and water vapour adsorption, XPS, Raman spectroscopy, and solid or liquid phase NMR spectroscopy. Elucidation of the surface performance – hydrophobicity relationship will be attempted. This is of particular importance in the case of N-containing groups in offering a synthesis route to biocomopatible functionalities.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Carbon nanoparticles (CNPs) have become an increasingly frequent target of research activity. Owing to their outstanding mechanical, optical, catalytic and electronic properties they possess enormous potential in a wide range of applications. Their industrial scale production on the one hand, and the use of traditional fuels and motorization on the other hand, explain the increasing presence of CNPs of anthropogenic origin in the environment. Environmental safety is one of the main requirements in new technologies. As CNPs are relatively young materials, not only their application potentials must be discovered but also their poorly documented effects in the environment must be fully explored. These particles, due to their size, are easily spread in all segments of the environment. Their sorption ability, resulting from their high surface area, controls their interactions both in the environment (e.g., pollutant transport and release) and several applications (e.g., targeted drug delivery).
An other factor that governs this capacity, however, is their hydrophobic/hydrophilic character. Compatibility is their sternest challenge for applications either in materials science or biomedical areas. Our goal is the synthesis of O- and N-containing CNPs with tunable compatibility. We seek a relationship between the surface chemistry and the hydrophilicity of these materials. Our expectation is that modified CNPs can establish specific interactions that allow the development of biocompatible CNPs. At the same time we shall investigate the mechanism and the potential uses of their spontaneous modification reactions in the environment. This could lead to finding an appropriate means of reducing their emission into the environment and of limiting their potentially harmful effects in health issues.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Due to the uninterrupted increase in motorization and the use of traditional fuels, increasing amounts of amorphous or structured carbon nanoparticles are emitted into the environment.
Meanwhile, however, tiny carbon particles consisting of 50-500 carbon atoms, such as needle-like carbon nanotubes or the flat building lamellae of graphite, enjoy continuous developiment in applications as sensors in the car- and aeroplane industries, in energy storage, in electronics or for biomedical purposes. Their application potential, their transport by air, in water or in the soil, or their effect on our health are influenced both by their shape and their chemical properties.
Their hydrophilic or hydrophobic behaviour is of particular interest from this aspect and strongly depends on the nature, chemistry and concentration of the non-carbon atoms incorporated into these particles. These atoms can, for example, control what kind of materials can be attached to and carried by the particles and later released when the environmental conditions alter. Such so-called heteroatoms may, at the same time, promote and widen the various applications by enhancing their efficiency as sensors, improving the wettability and biocompatibilty of implants, etc. Oxygen- and nitrogen-doped carbon nanoparticles, particularly nanotubes and graphenes, will be obtained.
Our goal is to find a realationship between the synthesis route adopted and the appearance and the chemical properties of the nanoparticles obtained. The controlled modification may open new routes for designed (surface) functionalization of the nanoparticles.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatómunkánk négy alap célt tűzött ki, amely megvalósítására három kutatócsoport vállalkozott: Az MTA TTK Plazmakémiai, A BME Felületkémiai és a DE Környezeti Kolloidok Kutatócsoportja. 1. Heteroatomok beépítése szén nanorendszerkbe. A plazmareaktor üzembehelyezése megvalósította a szinergiát a TTK és BME csoport között. Sikeres nitrogén beépítés történt többrétegű grafén, egyrétegű grafénoxid és pirolitikus grafit felületére nitrogén gáz plazma alkalmazásával. Megállapítottuk, hogy nanoméretű pórusokat tartalmazó szilárd anyagokban a nedvesítés és kompatibilitás, a diffúzió fogalmai jelentősen megváltoznak. A katalitikus és elektrokémia sajátságok módosulnak, kénatomok beépítése szén aerogélekbe fémmentes redoxi katalizátorokat eredményezett. 2. A szilárdfázisú fizikai-kémia kulcspontja az analitika. XPS, Raman, AFM, elektronmikroszkópiás elemzések újszerű kombinációival jellemeztük az előállított szén nanorendszerek összetételét és szerkezetét. 3. A szintetizált rendszerek morfológiája. A klasszikus szorpciós technikák kiegészítéseként itt az NMR krioporozimetria hozott előrelépést a mikro és mezpórusos nanorendszereink leírásában teljes leírásában (DE bekapcsolódása a szinergiába). 4. A BME és a DE csoport munkájaként a szén nanorendszerek "in situ" vizsgálatában léptünk előre a röntgenszórás és az NMR relaxometria kombinációjával. A nedvesítés mechanizmusa és a pórusbéli folyadékállapot leírása, és alkalmazása a pórusos anyagok újszerű jellemzését eeredményezte.
Results in English
In frame of the project four goals were planned to be achieved with collaboration of Plasma Chemistry (HAS RCNS), Surface Chemistry (BME) and Environmental Colloids (UD) groups. 1. Synthesis of hetero atom doped carbon nanosystems. The synergy between RCNS and BME groups resulted in successful incorporation of nitrogen into the surface of multilayer graphene, monolayer graphene-oxide and pyrolytic carbon by means of gas plasma reactions. We found that in the obtained porous nanosystems the wetting, compatibility and the diffusion have different meanings. Catalytic and electrochemical properties changed remarkably, e.g. the incorporation of sulphur resulted in new metal-free oxidation-reduction catalysts. 2. Key point in solid state chemistry is the analysis. With novel combinations of XPS, Raman, AFM, electron microscopy we characterized structure and the composition of the obtained doped carbon nanosystems. 3. Morphology of porous carbons. Completion the classic sorption methods with the NMR-cryoporometry we could achieve the complete description of the obtained carbon nanosystems from micro- to mesopores. (UD in synergy) 4. The BME and UD groups worked out the “in situ” description of wetting and water adsorption by combined use of NMR relaxometry and X-ray scattering methods. We revealed the mechanism of wetting and the state of water in small carbon pores. The results could bring the novelty in characterization of the porous systems.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=109558
Decision
Yes





 

List of publications

  
I. Bányai: Dynamic NMR for Coordination Chemistry, New Journal of Chemistry, (10) 7569-7581 (2018), 2018
K. Voitko, A. Tóth, E. Demianenko, G. Dobos, B. Berke, O. Bakalinska, A. Grebenyuk, E. Tombácz, V. Kuts, Y. Tarasenko, M. Kartel, K. László: Catalytic performance of carbon nanotubes in H2O2 decomposition: experimental and quantum chemical study, Journal of Colloid and Interface Science 437 (2015) 283–290, 2015
K. László, B. Demé, O. Czakkel, E. Geissler: Incompatible liquids in confined conditions, J. Phys. Chem. C 2014, 118 (41), 23723–23727, 2014
I. Bertóti, M. Mohai, Cs. Balázsi, K. László, J. Szépvölgyi: Low pressure RF plasma modification of the surface of three different nano-carbon materials, Central European Journal of Chemistry (accepted), 2015
I. Bertóti, M. Mohai, K. László: Surface modification of graphene and HOPG by nitrogen plasma: Quantitative XPS analysis of chemical state alterations, Carbon (submitted, under revision), 2015
B. Nagy, I. Savina, A. Tóth1, E. Geissler, K. László: Porous polymer as carbon precursor for biological applications, 2nd International Conference on Biobased Polymers and Composites (BiPOCO), Visegrád, 2014. augusztus 24-28, 2014
Gazda Kristóf: Nitrogéntartalmú széngélek előállítása és jellemzése, Szakdolgozat BME, 2014
István Bányai: The potential of NMR for studying nanoparticles, invited lecture at Donghua University, Shanghai, PRC, 2014.05.19, 2014
István Bányai: Cavities in PAMAM G5.NH2 Dendrimers. How does NMR see?, invited lecture at University of Madeira, 201402.19., 2014
I. Bertóti, M. Mohai, K. László: Surface modification of graphene and HOPG by nitrogen plasma: Quantitative XPS analysis of chemical state alterations, Carbon, 84, 185-196, 2015
1. M. Seredych, K. László, J. T. Bandosz: Sulfur-Doped Carbon Aerogel as a Metal-Free Oxygen Reduction Catalyst, Chemcatchem, 2015
B. Nagy, A. Tóth, I. Savina, S. Mikhalovsky,L. Mikhalovska, I. Grillo, E. Geissler, K. László: Proteins confined in high surface area carbons. A SANS and low temperature N2 adsorption approach., Characterization of porous materials-7 (CPM 7), Delray Beach (FL, USA), Book of Abstracts, T-34,, 2015
K. László, B. Demé, O. Czakkel, E. Geissler: Proteins confined in high surface area carbons. A SANS and low temperature N2 adsorption approach, Characterization of porous materials-7 (CPM 7), Delray Beach (FL, USA), Book of Abstracts, poster. 8, 2015
M. Kéri, B. Nagy, K. László, I. Bányai:: NMR cryoporosimetry and Diffusiometry Studies of Carbon Aerogels and Swelling Macromolecules, Macromolecules Characterization of porous materials-7 (CPM 7), Delray Beach (FL, USA), Book of Abstracts, poster. 31, 2015
B. Nagy, K. László: Room temperature ionic liquids as a novel medium for tailoring mesoporous carbon aerogels, Characterization of porous materials-7 (CPM 7), Delray Beach (FL, USA), Book of Abstracts, poster. 32, 2015
4. Dániel Ábrahám, János Madarász, Dániel Kalmár, Krisztina László: Gas adsorption on reduced graphite oxide – metal-organic framework monoliths, Characterization of porous materials-7 (CPM 7), Delray Beach (FL, USA), Book of Abstracts, poster. 46, 2015
B. Nagy, A. Tóth, I. Savina, S. Mikhalovsky, L. Mikhalovska, I. Grillo, E. Geissler, K. László: Removal of spherical proteints by porous carbon, ENSOR seminar, Brighton (Egyesült Királyság), 2015. 03. 01-03. nincs abstract-füzet, 2015
B. Berke, D. Ábrahám, L. Sós, B. Pőcze, G. Dobos, K. László: Thermal reduction of graphene oxide, ENSOR seminar, Brighton (Egyesült Királyság), 2015. 03. 01-03. nincs abstract-füzet, 2015
B. Nagy, M. Józó, K. László: Deep eutectic solvents as a novel medium for carbon aerogel precursors, Szeged International Workshop on Advances in Nanoscience (SIWAN6); Szeged (Magyarország); Book of abstract page 143, 2014
B. Nagy, M. Józó, K. László: Mesoporous carbon aerogels tailored by ionic liquids, Szeged International Workshop on Advances in Nanoscience (SIWAN6); Szeged (Magyarország); Book of abstract page 102, 2014
Bertóti, M. Mohai, Cs. Balázsi, K. László, J. Szépvölgyi: Low pressure RF plasma modification of the surface of three different nano-carbon materials, Open Chem. 13, 451-456, 2015
J. Chen, X. Shi, S. Qi, M. Mohai, I. Bertóti, Y. Gao, H. Dong: Reducing and multiple-element doping of graphene oxide using active screen plasma treatments, Carbon 95, 338-346, 2015
I. Bertóti, M. Mohai, Cs. Balázsi, K. László, J. Szépvölgyi: Low Pressure RF Plasma Modification of the Surface of Nano-Carbon Materials, 5th Central European Symposium on Plasma Chemistry, 25-29 August 2013, Balatonalmádi, Hungary, 2013
M. Mohai, I. Bertóti: Modification of graphene-oxide surface in nitrogen glow discharge plasma, 16th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA’15), Granada, Spain, September 28th - October 1st, 2015
M. Seredych, K. Laszló, E. Rofriguez-Castellon, T.J. Bandosz:: S-doped carbon aerogels/GO composites as oxygen reduction catalysts, Journal of Energy Chemistry 25, 236-245 (2016), 2016
B. Nagy, S. Villar-Rodil, J.M.D Tascon, I. Bakops, K. Laszló:: Nitrogen doped mesoporous carbon aerogels and implications for electrocatalytic oxygen reduction reactions, Microporous and Mesoporous Materials 230, 135-144 (2016), 2016
B. Nagy, A. Tóth, I. Savina, S. Mikhalovsky, L. Mikhalovska, I. Grillo, E. Geissler, K. Laszló: Small angle neutron scattering study of globular proteins confined in porous carbons, Carbon 106, 142-151 (2016), 2016
E. Bahn, O. Czakkel, B. Nagy, K. László, S. Villar-Rodil, J.M.D. Tascón, F. Demmel, M.T.F. Telling, P. Fouquet: Diffusion of molecular hydrogen in carbon aerogel, Carbon 98, 572-581 (2016), 2016
B. Nagy, S. Villar-Rodil, J. M. D Tascón, I. Bakos, K. László:: Nitrogen doped mesoporous carbon aerogels and implications for electrocatalytic oxygen reduction reactions, International Conference on Diamond and Carbon Materials, Montpellier (France), 4-8. 09. 2016, 2016
Balázs Nagy, Laura P. Nichele, Dávid Srankó, Zoltán Hell, János Madarász, Krisztina László:: Effect of carbon surface chemistry on the Cu2+ + benzene-1,3,5-tricarboxilic acid reaction, International Conference on Diamond and Carbon Materials, Montpellier (France), 4-8. 09. 2016, 2016
Berke Barbara, László Sós, Orsolya Czakkel, Krisztina László:: Effect of surface chemistry of graphene oxide on its compatibility with organic matrix, Carbon Conference, State Collage, Pennsylvania (USA) 10-15. 07. 2016., 2016
Balázs Nagy, Erik Geissler, Krisztina László:: Mesoporous carbon aerogel tailore by room temperature ionic liquids, Carbon Conference, State Collage, Pennsylvania (USA) 10-15. 07. 2016., 2016
B. Nagy, E. Geissler, K. László: Mesoporous carbon aerogel in ionic liquid media, XIII. Oláh György doktori iskola konferenciája, Budapest, 11. 02. 2016., 2016
B. Nagy, E. Geissler, K. László: Potential of ionic liquids in tailoring the properties of carbon aerogels, CESEP’15, Poznan (Poland), 18-22. 10. 2015., 2016
Bewrenkei Réka Krisztina: Az aktív szén felületkémiájának szerepe víztisztítási folyamatokban, BME, 2016
M. Mohai and I. Bertóti:: Modification of graphene-oxide surface in nitrogen and argon glow discharge plasma, Surf. Interface Anal. 2016, 48, 461–464, 2016
I. Bertóti and M. Mohai: MODIFICATION OF GRAPHENE-OXIDE SURFACE IN ARGON AND NITROGEN PLASM, Szeged International Workshop on Advances in Nanoscience 2016,T01_03 Poster Booklet p.69, 2016
M.T. Beck, I. Bertóti, M. Mohai, P. Németh, E. Jakab, L. Szabó, J. Szépvölgyi:: Gold nano-particle formation from crystalline AuCN: comparison of thermal, plasma- and ion-beam activated decomposition, Journal of Solid State Chemistry 246 (2017) 65–74, 2017
Bányai István, Kéri Mónika, Nyul Dávid:: „Ki a kicsit nem becsüli…”: pórusos anyagok NMR vizsgálata., MTA Kolloidkémiai Munkabizottság 2016. június 2-3., Velence., 2016
Kéri Mónika, Nyul Dávid, Nagy Balázs, Bányai István, László Krisztina: Szén aerogél/víz határfelületek jellemzése NMR technikákkal., MTA Kolloidkémiai Munkabizottság 2016. június 2-3., Velence., 2016
Bányai István:: Dendrimers in Magnet: NMR cryoporometry and diffusiometry studies., Alpine NMR Workshop 2016 (Frontiers of Magnetic Resonance: Applications to Nano- and Microscopically Structured Systems) September 23-25, 2016, Cluj-Napoca., 2016
István Bányai, István Lakatos, Gerhard Meier, Zoltán Nagy, Szabolcs Vass: Hydrated Micellar Structure of Ethoxylated Nonyl Phenols from PGSE NMR, B CHEM SOC JPN 90: 854-862, 2017
Kéri Mónika, Nagy Zoltán, Novák Levente, Szarvas Edit, Balogh P Lajos, Bányai István: Beware of phosphate: evidence of specific dendrimer— phosphate interactions, PHYS CHEM CHEM PHYS 19: 11540-11548, 2017
Péter Veres, Mónika Kéri, István Bányai, István Lázár, István Fábián, Concepción Domingo, József Kalmár: Mechanism of drug release from silica - gelatin aerogel – Relationship between matrix structure and release kinetics, COLLOID SURFACE B 152: 229-237, 2017
G. M. Tardy, B. Lóránt, M. Lóka, B. Nagy, K. László: Enhancing substrate utilization and power production of a microbial fuel cell with nitrogen doped carbon aerogel as cathode catalyst, Biotechnology Letters, 2017
N. Justh, B. Berke, K. László, I. M. Szilágyi: Thermal analysis of the improved Hummers synthesis of graphene oxide, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, DOI 10.1007/s10973-017-6697-2, 2017
B. Nagy, I. Bertóti, M. Mohai, I. Bakos, K. László: Modified carbon aerogels for electrocatalysis, 6th Symposium on Future Challenges for Carbon-based Nanoporous Materials (CBNM) July 19-21, 2017, Shishu University, Nagano, Japan, 2017
B. Nagy, I. Bertóti, M. Mohai, I. Bakos, K. László: Nitrogen doped carbon aerogel - graphene composite materials for electrocatalysis, Carbon Conference, Melbourne, Australia 23-28. 07. 2017, 2017
K. László1, B. Berke, I. Bertóti, M. Mohai: Surface modification of graphene and graphene oxides by nitrogen plasma: determination of chemical state alterations by quantitative X-ray photoelectron spectroscopy, Carbon Conference, Melbourne, Australia 23-28. 07. 2017, 2017
Krisztina László, Barbara Berke, Lionel Porcar, Orsolya Czakkel: Carbon nanoparticle containing hydrogel nanocomposites with enhanced IR sensitivity, Carbon Conference, Melbourne, Australia 23-28. 07. 2017. (also extended abstract), 2017
Krisztina László, Orsolya Czakkel, Balázs Nagy, Emanuel Bahn, Peter Fouquet, Silvia Villar-Rodil, Juan M. D. Tascón: Potential of Carbon Gels in Hydrogen Storage Systems, Carbon Conference, Melbourne, Australia 23-28. 07. 2017. (also extended abstract), 2017
I. Bányai: Beyond the nD 1H and 13C spectroscopy: Adventures on other fields, Magnetic Moment in Central Europe 2017, Budapest, 9-12 March, 2017
M. Kéri, B. Nagy, K. László, I. Bányai: Parallel NMR cryoporometry, relaxometry and diffusiometry studies of porous carbon aerogels, Magnetic Moment in Central Europe 2017, Budapest, 9-12 March, 2017
B. Berke, I. Bertóti , M. Mohai , K. László: Surface Modification of Graphene Oxides by Nitrogen Plasma: Determination of Chemical State Alterations by Quantitative XPS, 7th Conference on Carbon for Energy Storage and Environment Protection, 23–26 October, 2017. Lyon, Franciaország, 2017
Balázs Nagy, Imre Bertóti, Miklós Mohai, István Bakos, Krisztina László: NITROGEN DOPED CARBON AEROGEL - GRAPHENE COMPOSITE MATERIALS FOR ELECTROCATALYSIS, 7th Conference on Carbon for Energy Storage and Environment Protection, 23–26 October, 2017. Lyon, Franciaország, 2017
Orsolya Czakkel, Balázs Nagy, Emmanuel Bahn, Peter Fouquet, Silvia Villar-Rodil, Juan M.D. Tascón, Krisztina László_: CARBON GELS FOR HYDROGEN STORAGE SYSTEMS, 7th Conference on Carbon for Energy Storage and Environment Protection, 23–26 October, 2017. Lyon, Franciaország, 2017
Balázs Nagy, István Bakos, Imre Bertóti, Andrea Domán, Alfréd Menyhárd, Miklós Mohai, Krisztina László: Synergism of melamine and GO in the electrocatalytic behaviour of resorcinol - formaldehyde based carbon aerogels., Carbon 139, 872-879 (2018), 2018
Nagy Balázs: Módosított széngélek és alkalmazási lehetőségeik. PhD dolgozat. BME, 2017, BME, 2017
M. Mohai, K. László, I. Bertóti: Reduction and covalent modification of graphene‐oxide by nitrogen in glow discharge plasma, Surf Interface Anal. 2018;1–6, DOI: 10.1002/sia.6411, 2018
Wassim W Ayass, Tamás Fodor, Edit Farkas, Zhengguo Lin, Hafiz M Qasim, Saurav Bhattacharya, Ali S Mougharbel, Khaled Abdallah, Matthias S Ullrich, Sumera Zaib, Jamshed Iqbal, Sándor Harangi, Gábor Szalontai, István Bányai, László Zékány, Imre Tóth, Ulrich Kortz: Dithallium(III)-Containing 30-Tungsto-4-phosphate, [Tl2Na2(H2O)2(P2W15O56)2]16–: Synthesis, Structural Characterization, and Biological Studies, INORGANIC CHEMISTRY 57:(12) pp. 7168-7179. (2018), 2018
Mónika Kéri1 István Bányai, Dávid Nyul, Balázs Nagy, Krisztina László: Parallel NMR cryoporometry, relaxometry and diffusiometry studies of porous carbon aerogels, Book of Abstracts, Interpore 2018, New Orleans, 2018, 2018
Mónika Kéri1 István Bányai, Dávid Nyul, Balázs Nagy, Krisztina László: Parallel NMR cryoporometry, relaxometry and diffusiometry studies of porous carbon aerogels, 11th Conference on Colloid Chemistry , 2018, Eger, 2018
Mónika Kéri István Bányai, Dávid Nyul, Balázs Nagy, Krisztina László: Parallel NMR cryoporometry, relaxometry and diffusiometry studies of porous carbon aerogels, kézirat, Carbon, 2018




 

Events of the project

  
2016-08-31 09:37:39
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: TTK Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék (Debreceni Egyetem), Új kutatóhely: TTK Fizikai Kémiai Tanszék (Debreceni Egyetem).



Back »