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1. (WO2015030698) BULK PREPARATION OF HOLEY CARBON ALLOTROPES VIA CONTROLLED CATALYTIC OXIDATION
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2015/030698    International Application No.:    PCT/US2013/000198
Publication Date: 05.03.2015 International Filing Date: 28.08.2013
IPC:
C01B 31/00 (2006.01)
Applicants: NATIONAL INSTITUTE OF AEROSPACE ASSOCIATES [US/US]; 100 Exploration Way Hampton, VA 23666-6147 (US).
UNITED STATES OF AMERICA AS REPRESENTED BY THE ADMINISTRATOR OF THE NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION [US/US]; 300 E Street SW Washington, DC 20546 (US)
Inventors: KENT, Watson; (US).
LIN, Yi; (US).
GHOSE, Sayata; (US).
CONNELL, John; (US)
Agent: CHASTEEN, Kimberly, A.; C/o Kaufman & Canoles 150 West Main Street, P.O. Box 3037 Norfolk, VA 23514-3037 (US)
Priority Data:
Title (EN) BULK PREPARATION OF HOLEY CARBON ALLOTROPES VIA CONTROLLED CATALYTIC OXIDATION
(FR) PRÉPARATION EN MASSE D'ALLOTROPES PERFORÉS DU CARBONE PAR OXYDATION CATALYTIQUE CONTRÔLÉE
Abstract: front page image
(EN)A scalable method allows preparation of bulk quantities of holey carbon allotropes with holes ranging from a few to over 100 nm in diameter. Carbon oxidation catalyst nanoparticles are first deposited onto a carbon allotrope surface in a facile, controllable, and solvent-free process. The catalyst-loaded carbons are then subjected to thermal treatment in air. The carbons in contact with the carbon oxidation catalyst nanoparticles are selectively oxidized into gaseous byproducts such as CO or C02, leaving the surface with holes. The catalyst is then removed via refluxing in diluted nitric acid to obtain the final holey carbon allotropes. The average size of the holes correlates strongly with the size of the catalyst nanoparticles and is controlled by adjusting the catalyst precursor concentration. The temperature and time of the air oxidation step, and the catalyst removal treatment conditions, strongly affect the morphology of the holes.
(FR)La présente invention concerne un procédé évolutif permettant de préparer de grandes quantités d'allotropes perforés du carbone comprenant des trous de diamètre compris entre quelques nm et plus de 100 nm. Des nanoparticules de catalyseur d'oxydation du carbone sont d'abord déposées sur une surface allotrope du carbone selon un procédé simple, contrôlable, et exempt de solvants. Les carbones chargés en catalyseur sont ensuite soumis à un traitement thermique en présence d'air. Les carbones en contact avec les nanoparticules de catalyseur d'oxydation du carbone sont oxydés sélectivement en produits secondaires gazeux tels que CO ou CO2, laissant la surface avec des trous. Le catalyseur est ensuite éliminé par reflux dans de l'acide nitrique dilué afin d'obtenir les allotropes perforés du carbone finaux. La taille moyenne des trous est corrélée fortement à la taille des nanoparticules de catalyseur et est contrôlée en ajustant la concentration en précurseur de catalyseur. La température et la durée de l'étape d'oxydation en présence d'air, et les conditions du traitement d'élimination du catalyseur, affectent fortement la morphologie des trous.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)