IntroductionWhen an aqueous solutio

Introduction
When an aqueous solution/dispersion of a saccharide (e.g.,
glucose, sucrose, starch, etc.) is heat-treated at a moderate
temperature in the 170–350 8C range (under pressure), a
carbon-rich black solid is obtained as insoluble product.
This process, which will be termed hydrothermal carbonization,
gives rise to other substances besides the solid residue.
These include aqueous soluble products (furfural, hydroxymethylfurfural,
acids, and aldehydes) and gases (CO2, CH4,
etc.).[1–4] In the present work our primary interest is the carbonaceous
solid product. The first research work on the hydrothermal
carbonization of saccharides was carried out
during the first decades of the 20th century with the aim of
understanding the mechanism of coal formation. Thus, in
1913 Bergius and Specht subjected cellulose to hydrothermal
carbonization at temperatures in the 250–310 8C range,
as a result of which they obtained a black residue with a O/
C atomic ratio of 0.1–0.2 (O/C atomic ratio of cellulose:
0.84).[5] Later, in 1932, Berl and Schmidt investigated the hydrothermal
treatment of cellulose over a wider temperature
range (200–350 8C).[6] In 1960, van Krevelen et al.[7] noticed
that the solid products derived from the hydrothermal treatment
of the cellulose and glucose have the same composition,
which suggests that the hydrolysis products for both
substances are similar. In relation to this process van Krevelen
proposed an H/C versus O/C diagram to analyze the
chemical transformations that take place during the hydrothermal
carbonization of these substances.[8]
Renewed interest in the hydrothermal carbonization of
saccharides has recently been established. However, the
objectives of these new investigations are completely different
to those previously mentioned. Now the main purpose is
to use this process as a way to produce carbonaceous
materials with specific properties (i.e., shape, size, chemical
functionalities, etc.). In 2001, Wang et al. reported the synthesis
of carbonaceous microspheres of a tunable size (in
the 0.25–5 mm range) through the hydrothermal carbonization
of sucrose at 190 8C.[9] Much attention has also been focused
on the hydrothermal carbonization of sugars in the
presence of inorganic salts, which gives rise to the formation
of hybrid carbon/metal materials (C/Ag, C/Cu, C/Au, C/Pd,
and C/Te), with complex nanoarchitectures.[10–15] In addition,
the microspheres resulting from the hydrothermal carbonization
have been employed as sacrificial templates for fabricating
hollow spheres of inorganic compounds (Ga2O3, GaN,
WO3, SnO2, etc.).[16–21] Recently, Yao et al.[22] investigated
the mechanism of formation of carbonaceous microspheres in the course of the hydrothermal treatment of glucose and
fructose at low temperatures (120–160 8C). They concluded
that during hydrothermal treatment, glucose loses water
first (T=160 8C) through an intermolecular condensation reaction
and that subsequently an aromatization (carbonization)
process occurs.
Most of the works recently published in this area have
been mainly focused on the synthesis of carbonaceous products
and hybrid carbon/inorganic materials. Surprisingly
little attention has been paid to the chemical and structural
properties of such synthesized solid products. Accordingly,
the main goal of the present work is to provide a full understanding
of the chemical properties and structural characteristics
of carbonaceous microspheres obtained by hydrothermal
carbonization of saccharides. For this purpose we subjected
different saccharides (glucose, sucrose, and starch) to
hydrothermal carbonization over a wide range of operational
conditions (temperature, time of reaction, and concentration).
Such synthesized carbonaceous materials were characterized
by means of different experimental techniques: scanning
electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy
(TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),
infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, nitrogen physisorption,
and elemental C/H/O chemical analysis.

Kết quả (Việt) 1:

Giới thiệuKhi một dung dịch nước giải pháp/sự phân tán của một saccharide (ví dụ:glucose, sucrose, tinh bột, vv) nhiệt tại một trung bìnhphạm vi nhiệt độ 170-350 8 C (dưới áp lực), mộtgiàu carbon đen rắn thu được là sản phẩm không hòa tan.Quá trình này, mà sẽ được gọi là thủy nhiệt carbonization,cung cấp cho tăng tới các chất khác bên cạnh các dư lượng rắn.Chúng bao gồm các sản phẩm hòa tan trong dung dịch nước (furfural, hydroxymethylfurfural,axit, và andehit) và khí (CO2, CH4,vv). [1-4] Trong công việc hiện tại của chúng tôi quan tâm chính là các carbonatesản phẩm rắn. Nghiên cứu đầu tiên làm việc trên các thủy nhiệtcarbonization của saccharides được thực hiệntrong những thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 20 với mục đíchTìm hiểu về cơ chế hình thành than. Như vậy, trongNăm 1913 Bergius và Specht chịu cellulose để thủy nhiệtcarbonization ở nhiệt độ trong phạm vi 250-310 8 C,như là kết quả mà họ đạt được một cặn màu đen với một O /Tỷ lệ nguyên tử C của 0,1-0,2 (O/C tỷ lệ nguyên tử của cellulose:0,84). [5] sau đó, vào năm 1932, Berl và Schmidt điều tra các thủy nhiệtđiều trị cellulose trên một nhiệt độ rộng lớn hơnphạm vi (200-350 8 C). [6] vào năm 1960, nhận thấy van Krevelen et al. [7]sản phẩm rắn có nguồn gốc từ điều trị thủy nhiệtcellulose và glucose có thành phần tương tự,mà cho thấy rằng các sản phẩm thủy phân cho cả haichất là giống nhau. Liên quan đến quá trình này van Krevelenđề xuất một H/C so với sơ đồ O/C để phân tích cácbiến đổi hóa học diễn ra trong các thủy nhiệtcarbonization của các chất này. [8]Đổi mới quan tâm đến carbonization nhiệt dịch củasaccharides gần đây đã được thành lập. Tuy nhiên, cácmục tiêu của các cuộc điều tra mới là hoàn toàn khác nhauđể những người trước đây đã được đề cập. Bây giờ mục đích chính làsử dụng quá trình này như một cách để sản xuất carbonCác vật liệu với thuộc tính cụ thể (tức là, hình dạng, kích thước, chất hóa họcchức năng, vv). Năm 2001, Wang et al. thông báo tổng hợpcủa carbonate microspheres của một kích thước xung (trong0,25-5 mm tầm) thông qua carbonization thủy nhiệtcủa sucrose tại 190 8C. [9] nhiều sự chú ý cũng được tập trungNgày carbonization thủy nhiệt của đường trong cácsự hiện diện của các muối vô cơ, mà đưa đến sự hình thànhhybrid carbon/kim loại vật liệu (C/Ag, C/Cu, C/Au, C/giám đốc dự án,và C/Te), với phức tạp nanoarchitectures. [10-15] Ngoài ramicrospheres kết quả từ carbonization thủy nhiệtđã được sử dụng như là hiến tế mẫu để chế tạocác quả cầu rỗng của các hợp chất vô cơ (Ga2O3, GaN,WO3, SnO2, vv). [16-21] Gần đây, Yao et al. [22] điều tracơ chế hình thành của carbonate microspheres trong quá trình điều trị nhiệt dịch glucose vàfructose ở nhiệt độ thấp (120-160 8 C). Họ kết luậntrong quá trình điều trị nhiệt dịch, glucose mất nướcđầu tiên (T = 160 8 C) thông qua một phản ứng ngưng tụ intermolecularvà sau đó là một aromatization (carbonization)quá trình xảy ra.Hầu hết các công trình mới được công bố tại khu vực này cóđược tập trung chủ yếu vào sự tổng hợp của các sản phẩm carbonvà vật liệu vô cơ/Bon lai. Đáng ngạc nhiênít sự chú ý đã được trả tiền để các chất hóa học và cấu trúcCác đặc tính như vậy tổng hợp sản phẩm rắn. Theo đó,mục tiêu chính của công việc hiện nay là cung cấp một sự hiểu biết đầy đủtính chất hóa học và cấu trúc đặc điểmcủa carbonate microspheres thu được bằng thủy nhiệtcarbonization của saccharides. Cho mục đích này, chúng ta phải chịusaccharides khác nhau (glucose, sucrose, và tinh bột) đểthủy nhiệt carbonization qua một loạt các hoạt độngđiều kiện (nhiệt độ, thời gian phản ứng và nồng độ).Như vậy tổng hợp carbonate đã được đặc trưngbằng phương tiện kỹ thuật thử nghiệm khác nhau: chức năng quétkính hiển vi điện tử (SEM), kính hiển vi điện tử truyền(TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),phổ hồng ngoại, quang phổ Raman, nitơ physisorption,và H-C-O phân tích nguyên tố hóa học.

Kết quả (Việt) 2:

Giới thiệu
Khi một dung dịch nước / phân tán của một saccharide (ví dụ,
glucose, sucrose, tinh bột, vv) là xử lý nhiệt ở mức độ trung bình
nhiệt độ trong khoảng 170-350 8C (áp lực), một
giàu carbon đen rắn thu được là sản phẩm không hòa tan.
quá trình này, được gọi là thủy nhiệt cacbon hóa,
làm phát sinh các chất khác bên cạnh những cặn rắn.
Chúng bao gồm các sản phẩm dung dịch hòa tan (furfural, hydroxymethylfurfural,
axit và chất aldehyde) và khí (CO2, CH4,
vv). [1-4] Trong công việc hiện tại quan tâm chính của chúng tôi là cacbon
sản phẩm rắn. Các công trình nghiên cứu đầu tiên về thủy nhiệt
cacbon của sacarit được thực hiện
trong những thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 20 với mục đích
tìm hiểu cơ chế hình thành than. Như vậy, trong
năm 1913 Bergius và Specht chịu cellulose để thủy nhiệt
cacbon hóa ở nhiệt độ trong khoảng 250-310 8C,
như là kết quả mà họ thu được một dư lượng màu đen với một O /
C tỷ lệ nguyên tử của 0,1-0,2 (O / C tỷ lệ nguyên tử của cellulose:
. 0,84) [5] Sau đó, vào năm 1932, Berl và Schmidt đã nghiên cứu thủy nhiệt
trị của cellulose trong một nhiệt độ rộng hơn
phạm vi (200-350 8C). [6] Năm 1960, van Krevelen et al. [7] nhận thấy
rằng các sản phẩm rắn thu được từ việc xử lý thủy nhiệt
của cellulose và glucose có thành phần tương tự,
điều này cho thấy rằng các sản phẩm thủy phân cho cả
các chất tương tự. Liên quan đến quá trình này van Krevelen
đề xuất C so với O sơ đồ H / / C để phân tích sự
biến đổi hóa học xảy ra trong quá trình thủy nhiệt
cacbon hóa của các chất này. [8]
lãi suất cập nhật trong cacbon hóa thủy nhiệt của
sacarit gần đây đã được thành lập. Tuy nhiên,
mục tiêu của các cuộc điều tra mới là hoàn toàn khác nhau
cho những người đề cập trước đây. Bây giờ mục đích chính là
sử dụng quá trình này như là một cách để tạo ra cacbon
vật liệu có tính cụ thể (ví dụ, hình dạng, kích thước, hóa
chức năng, vv). Năm 2001, Wang et al. báo cáo tổng hợp
của các vi cacbon có kích thước du dương (trong
phạm vi 0,25-5 mm) thông qua cacbon hóa thủy nhiệt
của đường mía tại 190 8C. [9] Nhiều sự chú ý cũng đã được tập trung
vào cacbon hóa thủy nhiệt của chất đường trong
sự hiện diện của các muối vô cơ, đưa đến sự hình thành
của vật liệu carbon / kim loại lai (C / Ag, C / Cu, C / Âu, C / Pd,
và C / Te), với nanoarchitectures phức tạp. [10-15] Ngoài ra,
các vi cầu kết quả từ cacbon hóa thủy nhiệt
đã được sử dụng như là các mẫu hy sinh cho chế tạo
cầu rỗng của các hợp chất vô cơ (Ga2O3, GaN,
WO3, SnO2, vv.). [ 16-21] Gần đây, Yao et al. [22] điều tra
cơ chế hình thành các vi cầu cácbon trong quá trình xử lý nhiệt thủy glucose và
fructose ở nhiệt độ thấp (120-160 8C). Họ kết luận
rằng trong khi điều trị thủy nhiệt, glucose mất nước
đầu tiên (T = 160 8C) thông qua một phản ứng ngưng tụ giữa các phân tử
và sau đó một vòng thơm (cacbon)
quá trình xảy ra.
Hầu hết các tác phẩm xuất bản gần đây trong lĩnh vực này đã
được chủ yếu tập trung vào việc tổng hợp sản phẩm cacbon
và lai carbon / Vật liệu vô cơ. Đáng ngạc nhiên là
rất ít người chú ý đến các chất hóa học và cấu trúc
đặc tính của sản phẩm rắn tổng hợp như vậy. Theo đó,
mục tiêu chính của việc này là để cung cấp một sự hiểu biết đầy đủ
về các tính chất hóa học và đặc điểm cấu trúc
của vi cầu cacbon thu được bằng thủy nhiệt
cacbon của sacarit. Đối với mục đích này, chúng tôi phải chịu
sacarit khác nhau (glucose, sucrose, và tinh bột) để
thủy nhiệt cacbon trên một phạm vi rộng các hoạt động
điều kiện (nhiệt độ, thời gian phản ứng, và nồng độ).
Vật liệu cacbon tổng hợp này được đặc trưng
bằng các phương tiện kỹ thuật thí nghiệm khác nhau: quét
kính hiển vi điện tử (SEM), kính hiển vi điện tử truyền qua
(TEM), X-quang điện tử tia quang phổ (XPS),
quang phổ hồng ngoại, phổ Raman, physisorption nitơ,
và nguyên tố C H O phân tích / / hoá chất.