سنتز نیترید‌بور دوپ شده با کربن و اکسیژن با سطح ویژه بالا به‌منظور به‌کارگیری در ذخیره فیزیکی گاز هیدروژن - فرشید فرزانه; هاجر قنبری; محمد گل محمد; حسین سرپولکی (Pizhūhish-i Naft)
مطالعات نشان‌دهنده افزایش انرژی جذب فیزیکی مولکول‌های هیدروژن در اثر تغییر شیمی نیتریدبور به‌وسیله دوپ کردن جانشینی اتم‌های کربن و اکسیژن است. از آنجا که جذب فیزیکی گاز مستقیماً تحت تأثیر ریزساختار ماده است، توسعه روش سنتزی که ضمن کنترل بر ریزساختار و سطح ویژه نیترید‌بور، اتم‌های کربن و اکسیژن را وارد ساختار کند، دارای اهمیت است. درحالی‌که دمای سنتز یکی از مهم‌ترین عوامل کنترل بلورینگی، درصد تخلخل و سطح ویژه ماده است، پژوهش‌ها نشان داده‌اند که افزایش دما منجر به خارج شدن دوپه کربن از ساختار نیترید‌بور می‌شود. در این پژوهش، برای اولین بار دوپ کردن عناصر کربن و اکسیژن در نیترید‌بور با تغییر اتمسفر کوره از نیتروژن خالص به اتمسفر مخلوط نیتروژن و هیدروژن انجام و بررسی شده است.  به این منظور، پیش ماده سنتز نیترید‌بور با استفاده از کربنات گوانیدین و اسید بوریک با انحلال هم‌زمان در آب و رسوب‎دهی آماده‌سازی شد. این پیش‌ماده تحت اتمسفر مخلوط گازی نیتروژن و هیدروژن (95% N2/5%H2) در دماهای 1000 و C° 1500 به‌مدت h 3 تحت عملیات حرارتی  قرار گرفت. بررسی فازی به‌کمک آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، بررسی ریزساختاری با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی گسل میدانی (FESEM) و اندازه‌گیری سطح ویژه با کمک آزمایش جذب-واجذب نیتروژن و به‌روش BET انجام گرفت. همچنین به‌منظور تعیین غلظت و نحوه قرارگیری اتم‌های دوپه در ساختار، از طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) استفاده شد. نتایج نشان می‌دهند که صفحات نیترید‌بور در دمای C° 1000 با موفقیت سنتز شده‌ و سطح ویژه این ماده m2/g 300 با حفراتی با عرض 15 تا Å 40 است. علاوه‌براین، نتایج آنالیز فازی نشان‌دهنده پراش پرتو ایکس، مطابق با الگوی پراش نیتریدبور هگزاگونال استاندارد است. طیف‌سنجی رامان، تشکیل پیوندهای نیتریدبور در امتداد صفحات را تأیید می‌کند مقدار اکسیژن و کربن دوپ شده در این ماده به‌ترتیب 6 و 17% اندازه‌گیری و گزارش شده است.