Магнитные свойства нанокомпозитов (Ni–Co)@C: влияние углерода
- Авторы: Уймин М.А.1, Конев А.С.1, Ермаков А.Е.1,2, Новиков С.И.1, Курмачев И.А.1, Гавико В.С.1,2, Михалев К.Н.1, Прокопьев Д.А.1, Суворкова Е.В.1, Макаров В.В.1
-
Учреждения:
- Институт физики металлов УрО РАН
- Уральский федеральный университет
- Выпуск: Том 126, № 6 (2025)
- Страницы: 680-688
- Раздел: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
- URL: https://bakhtiniada.ru/0015-3230/article/view/322664
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323025060065
- ID: 322664
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Методом газофазного синтеза получены нанокомпозиты (Ni–Co)@C с разным соотношением Ni:Co со структурой ядро–оболочка. Проведена структурная аттестация образцов методами рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии. Размеры металлического ядра частиц, определенные из рентгеновских данных, составляют (7–8) нм, толщина оболочки составляет несколько нанометров. Проведены измерения магнитных свойств и 59Co ЯМР-спектров до и после отжигов при разных температурах. Эволюция свойств и ЯМР-спектров при варьировании содержания кобальта и в результате термообработок трактуется в контексте изменения содержания углерода в ядре композитов.
Ключевые слова
Об авторах
М. А. Уймин
Институт физики металлов УрО РАН
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия
А. С. Конев
Институт физики металлов УрО РАН
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия
А. Е. Ермаков
Институт физики металлов УрО РАН; Уральский федеральный университет
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002 Россия
С. И. Новиков
Институт физики металлов УрО РАН
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия
И. А. Курмачев
Институт физики металлов УрО РАН
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия
В. С. Гавико
Институт физики металлов УрО РАН; Уральский федеральный университет
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002 Россия
К. Н. Михалев
Институт физики металлов УрО РАН
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия
Д. А. Прокопьев
Институт физики металлов УрО РАН
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия
Е. В. Суворкова
Институт физики металлов УрО РАН
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия
В. В. Макаров
Институт физики металлов УрО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: uimin@imp.uran.ru
ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108 Россия
Список литературы
- Yan W., Xiao F., Li X., He W., Yao Y., Wan D., Liu X., Liu Y., Feng F., Zhang Q., Lu C., Li X. Nickel and oxygen-containing functional groups co-decorated graphene-like shells as catalytic sites with excellent selective hydrogenation activity and robust stability // Chem. Eng. J. 2023. V. 452. P. 139361.
- Zhang Y.-C., Han C., Gao J., Pan L., Wu J., Zhu X.-D., Zou J.-J. NiCo-Based Electrocatalysts for the Alkaline Oxygen Evolution Reaction: A Review // ACS Catal. 2021. V. 11. No. 20. P. 12485–12509.
- Horlyck J., Lawrey C., Lovell E.C., Amal R., Scott J. Elucidating the impact of Ni and Co loading on the selectivity of bimetallic NiCo catalysts for dry reforming of methane // Chem. Eng. J. 2018. V. 352. P. 572–580.
- Wang H., Li X., Lan X., Wang T. Supported Ultrafine NiCo Bimetallic Alloy Nanoparticles Derived from Bimetal–Organic Frameworks: A Highly Active Catalyst for Furfuryl Alcohol Hydrogenation // ACS Catal. 2018. V. 8. No. 3. P. 2121–2128.
- Chen S., Yang B. Activity and stability of alloyed NiCo catalyst for the dry reforming of methane: A combined DFT and microkinetic modeling study // Catal. Today. 2022. V. 400–401. P. 59–65.
- Liu X., Park M., Kim M.G., Gupta S., Wu G., Cho J. Integrating NiCo Alloys with Their Oxides as Efficient Bifunctional Cathode Catalysts for Rechargeable Zinc–Air Batteries // Angew. Chem. Int. Ed. 2015. V. 54. No. 33. P. 9654–9658.
- Kaewmeesri R., Nonkumwong J., Kiatkittipong W., Laosiripojana N., Faungnawakij K. Deoxygenations of palm oil-derived methyl esters over mono- and bimetallic NiCo catalysts // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. No. 2. P. 105128.
- Zhao Y., Li H., Li H. NiCo@SiO2 core-shell catalyst with high activity and long lifetime for CO2 conversion through DRM reaction // Nano Energy. 2018. V. 45. P. 101–108.
- Guo D., Wang S., Feng J., Pan H. Selective hydrogenation of diphenyl ethers over NiCo bimetallic catalyst // Mol. Catal. 2023. V. 546. P. 113215.
- Döner A., Karcı İ., Kardaş G. Effect of C-felt supported Ni, Co and NiCo catalysts to produce hydrogen // Int. J. Hydrog. Energy. 2012. V. 37. No. 12. P. 9470–9476.
- Long J., Shen K., Chen L., Li Y. Multimetal-MOF-derived transition metal alloy NPs embedded in an N-doped carbon matrix: highly active catalysts for hydrogenation reactions // J. Mater. Chem. A. 2016. V. 4. No. 26. P. 10254–10262.
- Zhao Y., Li H., Li H. NiCo@SiO2 core-shell catalyst with high activity and long lifetime for CO2 conversion through DRM reaction // Nano Energy. 2018. V. 45. P. 101–108.
- Deng Z., Yi Q., Zhang Y., Nie H. NiCo/C-N/CNT composite catalysts for electro-catalytic oxidation of methanol and ethanol // J. Electroanal. Chem. 2017. V. 803. P. 95–103.
- Uimin M.A., Novikov S.I., Konev A.S., Byzov I.V., Yermakov A.Ye., Minin A.S., Privalova D.V., Gaviko V.S., Shchegoleva N.N. Evolution of the Structure and Magnetic Properties of Ni@C Composite Nanoparticles upon Annealing // Phys. Met. Metallogr. 2019. V. 120. No. 3. P. 228–232.
- Mikhalev K.N., Germov A.Y., Uimin M.A., Yermakov A.E., Konev A.S., Novikov S.I., Gaviko V.S., Ponosov Y.S. Magnetic state and phase composition of carbon-encapsulated Co@C nanoparticles according to59 Co,13 C NMR data and Raman spectroscopy // Mater. Res. Express. 2018. V. 5. No. 5. P. 055033.
- Germov A.Yu., Prokopyev D.A., Konev A.S., Uimin M.A., Minin A.S., Yermakov A.E., Goloborodsky B.Yu., Kurmachev I.A., Suvorkova Ye.V. NMR and Mossbauer studies of core–shell FeCo@C ferromagnetic nanoparticles near the superparamagnetic transition // J. Magn. Magn. Mater. 2023. V. 588. P. 171391.
- Tan L.P., Padhy S.P., Tsakadze Z., Chaudhary V., Ramanujan R.V. Accelerated property evaluation of Ni–Co materials libraries produced by multiple processing techniques // J. Mater. Res. Technol. 2022. V. 20. P. 4186–4196.
- Siegel D.J., Van Schilfgaarde M., Hamilton J.C. Understanding the Magnetocatalytic Effect: Magnetism as a Driving Force for Surface Segregation // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92. No. 8. P. 086101.
- Riedi P.C., Scurlock R.G. The distribution of effective field at the59 Co nuclei in cobalt-nickel alloys // Proc. Phys. Soc. 1967. V. 92. No. 1. P. 117–124.
- Геращенко А.П., Волкова З.Н., Садыков А.Ф., Смольников А.Г., Пискунов А.Ф., Михалев К.Н. // ЖЭТФ. 2025. V. 167. № 4. P. 553–570.
- Cable J.W., Wollan E.O., Koehler W.C. Distribution of Magnetic Moments in Pd − 3d and Ni − 3d Alloys // Phys. Rev. 1965. V. 138. No. 3A. P. A755–A759.
Дополнительные файлы
