Ғылым министірлігі
Фуллерендерді доғалық әдіспен өндіру
жүктеу/скачать 402,22 Kb.
|
Молжігітқызы ФИЗХИМ (копия)
| Фуллерендерді доғалық әдіспен өндіру
Хаотикалық көміртекті бу доғасынан фуллерендердің түзілуінің жоғары тиімділік механизмі жұмыстардың айтарлықтай санына қарамастан разряд, осы мәселеге арналғандар көп жағдайда түсініксіз болып қалады. Алайда бұл графитпен доғалық разрядта фуллерендердің түзілу процесі туралы егжей тегжейлі феноменологиялық зерттеулер жүргізуге кедергі болмады электродтар. Ең толық зерттеулер жүргізілді графит анодының эрозия жылдамдығына, катодтағы көміртегі түзілуінің өсу жылдамдығына және фуллерен құрамына тәуелділіктер алынған жұмыстарда көміртекті күйеде α доға тогынан, тұқымнан және қысымнан газ, электрод аралық шамалар. Диаметрі 6 мм графит анод үшін максималды мәндер α = 10-15% 80 А токпен, гелий қысымымен алынады 100 Torr және 3-5 мм электродтар арасындағы алшақтық Сурет. 2. Фуллерендерді (I) қолданудың кейбір ықтимал салаларындағы қолданыстағы өнімдер мен материалдардың бағасы және олар болатын фуллерендердің максималды бағасы белгілі бір салада бәсекеге қабілетті (II). Облыстар фуллерендерді қолдану: 1-фармацевтика, 2-Гауһар, 3-катализаторлар, 4-сызықты емес сіңіргіштер, 5-оптикалық материалдар, 6-электроникаға арналған жабындар, 7-көміртекті жіптер, 8-композиттер, 9-үйкеліске қарсы қоспалар, 10-резеңке компоненттері, 11-жуғыш қоспалар, 12-бояғыштар, 13-пластификаторлар, 14-жоғары сапалы полимерлер, 15-адсорбенттер. Ток пен қысымның төмендеуімен және жоғарылауымен оңтайлы электродтық қашықтық байқалады α құлдырауы (сурет. 3). Фуллерендер көміртекті күйеден органикалық еріткіштермен алынады және гомологтарға бөлінеді ерітіндідегі кристалдану немесе хроматография арқылы. Экстракция және бөлу әдістері құрамында фуллеро бар күйе өндірудің кез-келген тәсіліне ортақ. Бұл әдістердің тиімділігі де соңғы бағаны төмендету үшін көбейту керек таза фуллерендер, Бірақ біз бұл жұмыста болмаймыз өндірістің осы аспектісін талдаңыз Өндірістің төмен экономикалық тиімділігі фуллеренов негізінен мыналармен анықталады мұздатылған кептірілген көміртегі массасының 30-40% ғана күйеге өтеді. Қалған бөлігі катодқа отырғызылып, үлкен кесектерді құрайды құрамында фуллерен жоқ көміртекті материал. В қазіргі уақытта көміртекті материалдың бұл бөлігі сондай-ақ, экстракциядан кейін қалған күйе фуллерен өндірісінің қалдықтары. Сондықтан α = 10% фуллерендердің түзілуіне тек 3-4% кетеді% анод материалы, бұл, әрине, күштіге әкеледі фуллерендердің қымбаттауы. Осы жерден қайталанатыны анық көміртекті қалдықтарды пайдалану мүмкіндік береді фуллерен өндірісінің шикізат шығындарын азайтыңыз, сондықтан фуллерен бағасын төмендетіңіз . Доға әдісінің тиімділігін арттырудың тағы бір бағыты мазмұнның артуы болуы мүмкін күйедегі фуллерендер α. Фуллерендер қатарынан ұшатын көміртегі жұбында түзіледі көміртек кластерлерінің өсуі. Мұндай өсу жүреді буферлік газдағы кластерлерді бір мезгілде күйдіру. Фуллерен түзілуінің тиімділігі анықталады көміртегі концентрациясы, газ температурасы және жылдамдығы электрод аралық кеңістіктен ағатын ағын, дәлірек айтқанда, бұл шамалардың радиус бойынша таралуы. Фуллерендердің тиімді қалыптасуы үшін осы үш параметрдің оңтайлы қатынасы болуы керек. Алайда доғада осындай оңтайлы алу керек арақатынас іс жүзінде мүмкін емес, өйткені доға тогының өзгеруі барлық үш параметрді бір уақытта өзгертеді. Сондықтан стандарттарда α (10-15% - дан жоғары) айтарлықтай өсуге сену екіталай доғалық реакторлар, әсіресе өткізілгеннен кейін оларды оңтайландыру бойынша егжей-тегжейлі жұмыстар. Сурет. 3. Доғалық разрядтың сыртқы параметрлерінің аймағы (ток, гелий қысымы және электронды қашықтық), онда α күйесіндегі фуллерендердің мөлшері 10% - дан асады. Диаметрі электродтар 6 мм. Осылайша, фуллерендерді өндірудің стандартты доғалық әдісі тиімділікті арттырудың барлық мүмкіндіктерін сарқып алды. Одан әрі арттыру фуллерен өндірісінің тиімділігін іздеу керек ұсақ көміртекті жеткізетін жүйелерде, әсіресе арзан шикізатты қолданумен, сондай-ақ аралас (гибридті) разрядты жүйелерде, тәуелсіз реттеу мүмкіндігі қай жерде ашылады көміртекті материалды беру, газ температурасы және ағын жылдамдығы. жүктеу/скачать 402,22 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|