شارك
الرئيسية
2 دقيقةما هي نيتريدات الكربون؟
هي مركبات عضوية تتكون من ذرات الكربون والنيتروجين وتُعدّ من أشباه الموصلات العضوية، وتتميز بعدة خصائص تسمح بالاستفادة منها في تطبيقات مختلفة.
متى اكتُشفت نيتريدات الكربون أول مرة؟
يمكن أن يعود تاريخ نيتريدات الكربون إلى عام 1834 عندما قام بيرزيليوس بتصنيع بوليمر خطي من ثلاثي تريازين المترابط وأطلق عليه ليبج اسم “البطيخ” (Melon).
ما خصائص نيتريد الكربون الغرافيتي؟
يمتلك نيتريد الكربون الغرافيتي (g-C3N4) خصائص متميزة جعلته مثيراً للاهتمام من قِبل الباحثين، ومن أبرز صفاته التكلفة المنخفضة ومساحة السطح الكبيرة ووفرته وقدرته على نقل الإلكترون بسرعة وتماسكه الفيزيائي وعدم احتوائه على المعادن، ويعد من أبرز أشباه الموصلات البوليمرية.
كيف يمكن تطوير نيتريدات الكربون لتصبح ذات مواصفات أفضل؟
يمكن أن تظهر نيتريدات الكربون مقاومة ميكانيكية وكيميائية وحرارية ممتازة، لكن يعد التوصيل الإلكتروني المحدود عائقاً أمام استخدامه في عدة أنواع من الصناعات الإلكترونية، لذا هناك حاجة لتطوير نيتريدات كربون هجينة تزيد من القدرة على التوصيل.
ما أبرز ميزات نيتريد الكربون غير المتبلور؟
يعد نيتريد الكربون غير المتبلور محفزاً ضوئياً ممتازاً، ويُظهر قابلية إعادة استخدام متينة بشكلٍ استثنائي واستقراراً تحفيزياً طويل المدى من الضوء، ما يجعله عنصراً مناسباً وفعّالاً في صناعة ألواح الطاقة الشمسية المتطورة.
كيف يمكن تصنيع نيتريدات الكربون؟
يمكن الحصول على نيتريدات الكربون عن طريق التكثيف الحراري للمركبات الغنية بالنيتروجين، حيث صُنعت بوليمرات نيتريد الكربون أول مرة عن طريق الانحلال الحراري لمشتقات 3,5- ديسوبستيد -1,2,4- ترايازول بكميات كبيرة، وحالياً يُصنع عن طريق بلمرة السياناميد أو الديسياندياميد أو الميلامين.
هل نيتريد الكربون مادة صلبة؟
نعم، يعد نيتريد الكربون بيتا مادة صلبة تتألف من 4 ذرات نيتروجين و3 ذرات كربون (β-C3N4) ومن المتوقع أن تكون أصلب من الماس.
هل نيتريد الكربون قطبي؟
نعم، وتعتبر صفائح نيتريد الكربون النانوية شديدة القطبية من حيث قابليتها للاستقطاب وشديدة الجذب لبعضها بعضاً.
في أي درجة حرارة يتكون نيتريد الكربون؟
يمكن تصنيع نيتريد الكربون في نطاق واسع من درجات الحرارة يمتد بين 500-650 درجة مئوية، وبوقت يتراوح بين 1-10 ساعات، ومعدل زيادة درجة الحرارة من 2-20 درجة مئوية في الدقيقة.
هل نيتريد الكربون قابل للذوبان؟
نعم، يعد نيتريد الكربون الغرافيتي قابلاً للذوبان في الماء حتى عند التركيز المنخفض، ويمتاز بقدرة عالية على امتصاص الصبغات العضوية المهلجنة ما يفيد في تطبيقات الصبغ.
ما تطبيقات نيتريد الكربون الغرافيتي؟
يُستخدم نيتريد الكربون الغرافيتي في التطبيقات التالية:
- محفز ضوئي لتحلل الأصباغ.
- تصنيع الهيدروجين.
- تصنيع الأوكسجين.
- إرجاع ثاني أوكسيد الكربون.
- إزالة المعادن الثقيلة.
- تنقية الهواء.
- التحول الكيميائي.
- الاستشعار.
- التصوير.
- تصنيع الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).
- تحويل الطاقة وصناعة ألواح الطاقة الشمسية.