Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Распад фуллерена C28 в атмосфере азота при нагреве

Н.М. Барбин1,2, Л.В. Якупова1, Д.И. Терентьев1, В.Т. Куанышев2

1 ФГБОУ ВО «Уральский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
2 Уральский технический институт связи и информатики (филиал) ФБОУ ВО «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» в городе Екатеринбурге

DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.024

Краткое сообщение

Аннотация: Проведено исследование поведения фуллерена С28 при нагревании в атмосфере азота. Расчеты выполнены с помощью метода термодинамического моделирования, который заключается в полном термодинамическом анализе системы с использованием программного комплекса TERRA. Диапазон минимальных и максимальных значений температур нагрева – 273-3373 К, давление 0,1 МПа. Построен график баланса углерода в системе С28 – N2, определены протекающие химические реакции, для каждой реакции выделены температурные интервалы. Установлены температурные интервалы термической стабильности углеродных наночастиц в конденсированной и паровой фазах. В газовой фазе пар С28 демонстрирует повышенную термодинамическую устойчивость и только при высоких температурах вступает в реакции с парами, о чем свидетельствует резкое снижение его содержания. Рассчитаны константы равновесия реакций, а также приведены графики зависимости констант равновесия реакций от температуры. Для каждой протекающей реакции произведена аппроксимация расчетных данных линейной зависимостью.

Ключевые слова: фуллерены, углеродные наночастицы, термодинамическое моделирование, физико-химический процесс

  • Барбин Николай Михайлович – д.т.н., доцент, ведущий научный сотрудник отделения учебно-научного комплекса, ФГБОУ ВО «Уральский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, профессор кафедры высшей математики и физики Уральский технический институт связи и информатики (филиал) ФБОУ ВО «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» в городе Екатеринбурге
  • Якупова Лидия Вячеславовна – преподаватель кафедры математики и информатики, ФГБОУ ВО «Уральский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
  • Терентьев Дмитрий Иванович – к.х.н., доцент, ведущий научный сотрудник отделения учебно-научного комплекса, ФГБОУ ВО «Уральский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
  • Куанышев Валерий Таукенович – к. ф.-м. н., доцент, доцент кафедры высшей математики и физики, Уральский технический институт связи и информатики (филиал) ФБОУ ВО «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» в городе Екатеринбурге

Ссылка на статью:

Барбин, Н.М. Распад фуллерена C28 в атмосфере азота при нагреве / Н.М. Барбин, Л.В. Якупова, Д.И. Терентьев, В.Т. Куанышев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 24-30. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.024.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Иванов, А.В. Исследования эксплуатационных характеристик наномодифицированных огнезащитных вспучивающихся композиций в условиях углеродного пожара на объектах транспортировки нефтепродуктов / А.В. Иванов, А.А. Боева, Г.К. Ивахнюк и др. // Пожаровзрывобезопасность. – 2017. – Т. 26. – № 10. – С. 5-19. DOI: 10.18322/pvb.2017.26.10.5-19.
2. Иванов, А.В. Модификация тонкослойных огнезащитных покрытий многослойными углеродными нанотрубками / А.В. Иванов, А.А. Боева, Ф.А. Дементьев, А.А. Рябов // Пожаровзрывобезопасность. – 2019. – Т. 28. – № 5. – С. 39-50. DOI: 10.18322/PVB.2019.28.05.39-50.
3. Бородин, В.И. Термическая устойчивость фуллеренов / В.И. Бородин, В.А. Трухачева // Письма в журнал технической физики. – 2004. – Т. 30. – Вып. 14. – С. 53-55.
4. Ватолин, Н.А. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных системах / Н.А. Ватолин, Г.К. Моисеев, Б.Г. Трусов. – М.: Металлургия, 1994. – 352 с.
5. Моисеев, Г.К. Термодинамические свойства некоторых газообразных фуллеренов / Г.К. Моисеев, Н.А. Ватолин // Журнал физической химии. – 2002. – Т. 76. – №2. – С. 217-220.
6. Гурвич, Л.В. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание в 4 т. / Л.В. Гурвич, И.В. Вейц, В.А. Медведев и др. – 3-е изд. – М.: Наука, 1979. – Т. II. – Кн. 2. – 344 с.
7. Barbin, N.M. Thermal behavior of С32 carbon nanoparticles in a nitrogen atmosphere / N.M. Barbin, L.V. Yakupova, D.I. Terent’ev, V.Т. Kuanyshev // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – V. 1688. – Art. № 012002. – 6 p. DOI:10.1088/1742-6596/1688/1/012002.
8. Barbin, N.M. Thermodynamic modeling of carbon nanoparticle С32 heating in the nitrogen environment / N.M. Barbin, L.V. Yakupova, D.I. Terent’ev, V.Т. Kuanyshev // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – V. 1675. – Art. № 012088. – 5 p. DOI: 10.1088/1742-6596/1675/1/0120.
9. Barbin, N.M. Thermal properties of fullerene С56 / N.M. Barbin, L.V. Yakupova, D.I. Terent’ev, V.Т. Kuanyshev // Materials Science Forum. – 2021. – V. 1040. – P. 15-20. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1040.15.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒