Синтез углеродных наночастиц в реакторе сжатия в атмосфере буферных газов Научная публикация
Журнал |
Сибирский физический журнал
ISSN: 2541-9447 |
||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Вых. Данные | Год: 2022, Том: 17, Номер: 3, Страницы: 29-46 Страниц : 18 DOI: 10.25205/2541-9447-2022-17-3-29-46 | ||||||||
Ключевые слова | циклический химический реактор, адиабатическое сжатие, пиролиз углеводородов, углеродные наноматериалы, буферный газ | ||||||||
Авторы |
|
||||||||
Организации |
|
Информация о финансировании (2)
1 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | FSUS-2020-0039 |
2 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | FWUZ-2021-0001 (121031700321-3) |
Реферат:
В работе исследованы физико-химические аспекты газофазного синтеза нанопорошков в циклическом реакторе при сжатии прекурсоров (метан, этилен, ацетилен) в условиях, близких к адиабатическим, в атмосфере буферных одноатомных газов (аргон, гелий, неон). Изучено влияние давления в реакторе и объемного соотношения прекурсор / буферный газ на состав, морфологию и структуру углеродсодержащих частиц, являющихся продуктами пиролиза. Установлено, что полное разложение наблюдается для всех прекурсоров, но при разных условиях. Тепловое разложение метана, имеющего минимальную энтальпию образования, наблюдалось в атмосфере аргона 97,5 % при пиковом давлении более 10 МПа. Обнаружено, что в атмосфере гелия возможности термической релаксации в условиях быстрых реакций (< 50 мс) существенно ограничены: удалось разложить только ацетилен, имеющий максимальную энтальпию образования. Полученные твердые продукты реакций представляют собой черные порошки с плотностью 20–30 мг/см3. Порошки исследованы методами просвечивающей электронной микроскопии, комбинационного рассеяния, рентгеноструктурного анализа. Частицы – полые или с заполненным центром глобулярные луковичные структуры размером до 100 нм. Рентгеноструктурный анализ показал наличие графитоподобных кристаллитов размерами менее 10 нм во всех образцах. Комбинационное рассеяние показало главным образом sp2-гибридизацию углерода. Показаны широкие возможности метода циклического адиабатического сжатия для пиролиза углеводородов с целью производства разнообразных углеродных структур, позволившие осуществить регулируемый выход углеродных наноматериалов с требуемой для практического использования морфологией.
Библиографическая ссылка:
Ездин Б.С.
, Васильев С.А.
, Яценко Д.А.
, Федоров В.Е.
, Иванова М.Н.
, Каляда В.В.
, Пахаруков Ю.В.
, Фарид Канафеович Ш.
, Зарвин А.Е.
Синтез углеродных наночастиц в реакторе сжатия в атмосфере буферных газов
Сибирский физический журнал. 2022. Т.17. №3. С.29-46. DOI: 10.25205/2541-9447-2022-17-3-29-46 РИНЦ OpenAlex
Синтез углеродных наночастиц в реакторе сжатия в атмосфере буферных газов
Сибирский физический журнал. 2022. Т.17. №3. С.29-46. DOI: 10.25205/2541-9447-2022-17-3-29-46 РИНЦ OpenAlex
Переводная:
Ezdin B.
, Vasiljev S.
, Yatsenko D.
, Fedorov V.
, Ivanova M.
, Kalyada V.
, Pakharukov Y.
, Shabiev F.
, Zarvin A.
Synthesis of Carbon Nanoparticles in a Compression Reactor in Atmosphere of Buffer Gases
Technical Physics. 2023. V.68. N1. P.18-26. DOI: 10.1134/s1063784223010024 WOS Scopus РИНЦ CAPlusCA OpenAlex
Synthesis of Carbon Nanoparticles in a Compression Reactor in Atmosphere of Buffer Gases
Technical Physics. 2023. V.68. N1. P.18-26. DOI: 10.1134/s1063784223010024 WOS Scopus РИНЦ CAPlusCA OpenAlex
Даты:
Поступила в редакцию: | 29 апр. 2022 г. |
Принята к публикации: | 13 сент. 2022 г. |
Идентификаторы БД:
РИНЦ: | 49936845 |
OpenAlex: | W4313407608 |
Цитирование в БД:
Пока нет цитирований