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

Термическая стабильность фуллеренов из ряда С28-С50 в атмосфере азота

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

1 ФГБОУ ВО «Уральский институт ГПС МЧС России»
2 ФГБОУ ВО «Уральский государственный аграрный университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.350

Краткое сообщение

Аннотация: С целью изучения термической стабильности фуллеренов Cn (n = 28, 32, 44, 50) в среде азота при переходе из конденсированной фазы в газовую и дальнейших реакциях в паровой фазе использован метод термодинамического моделирования. По результатам расчета составлены химические реакции в системе Сn–N2 и выделены температурные интервалы для каждой реакции. В данной работе проведено сравнительное исследование интервалов термостабильности фуллеренов Сn в конденсированной и газовой фазах. Выделены в результате нагрева протекающие в системе углерод-азот физико-химические процессы, которые можно разделить на три группы: реакции, протекающие в конденсированной фазе, между конденсированной и газовой фазами и сублимации с термической диссоциацией. Наглядно продемонстрировано, что с увеличением числа атомов углерода в конденсированной фазе фуллерены проявляет свою термическую неустойчивость в отличии от твердого раствора фуллеренов. Данное исследование является одной из серии работ, посвященных свойствам наночастиц в атмосфере азота, которые можно использовать при разработке новых огнезащитных составов.

Ключевые слова: фуллерены, термостабильность, термодинамическое моделирование, физико-химический процесс, химические реакции

  • Барбин Николай Михайлович – д.т.н., доцент, ведущий научный сотрудник отделения учебно-научного комплекса, ФГБОУ ВО «Уральский институт ГПС МЧС России», директор научно-исследовательского института физико-химических проблем и техносферной безопасности ФГБОУ ВО «Уральский государственный аграрный университет»
  • Якупова Лидия Вячеславовна – старший научный сотрудник, начальник научно-исследовательского отделения учебно-научного комплекса, ФГБОУ ВО «Уральский институт ГПС МЧС России»
  • Терентьев Дмитрий Иванович – к.х.н., доцент, ведущий научный сотрудник отделения учебно-научного комплекса, ФГБОУ ВО «Уральский институт ГПС МЧС России»

Ссылка на статью:

Барбин, Н.М. Термическая стабильность фуллеренов из ряда С28-С50 в атмосфере азота / Н.М. Барбин, Л.В. Якупова, Д.И. Терентьев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 350-356. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.350.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Елецкий, А.В. Фуллерены / А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов // Успехи физических наук. 1993. – Т. 163. – Вып. 2. – С. 33-60. DOI: 10.3367/UFNr.0163.199302b.0033.
2. Елецкий, А.В. Фуллерены и структуры углерода / А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов // Успехи физических наук. 1995. – Т. 165. – Вып. 9. – С. 977-1009. DOI: 10.3367/UFNr.0165.199509a.0977
3. Дикий, В.В. Термодинамические свойства фуллеренов C60 и C70 / В.В. Дикий, Г.Я. Кабо // Успехи химии. 2000. – Т. 69. – Вып. 2. – С. 107-117. DOI: 10.1070/RC2000v069n02ABEH000535.
4. 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.
5. Моисеев, Г.К. Применение термодинамического моделирования для изучения взаимодействий с участием ионных расплавов / Г.К. Моисеев, Г.П. Вяткин, Н.М. Барбин, Г.Ф. Казанцев. – Челябинск: ЮУрГУ, 2002. – 165 с.
6. Белов, Г.В. Термодинамическое моделирование химически реагирующих систем / Г.В. Белов, Б.Г. Трусов. – М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2013. – 96 с.
7. Трусов, Б.Г. Компьютерное моделирование фазовых и химических равновесий / Б.Г. Трусов // Инженерный вестник. – 2012. – № 8. – 7 c.
8. Гурвич, Л.В. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание: В 4-х т. / Л. В. Гурвич, И. В. Вейц, В. А. Медведев и др. – 3-е изд., перераб. и расширен. – Т. IV. – Кн. 1. – М.: Наука, 1982. – 623 с.
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.
10. Barbin, N.M. Comparative analysis of thermal characteristics of higher fullerenes when heated in a nitrogen atmosphere / N.M. Barbin, L.V. Yakupova, D.I. Terent’ev, .Т. Kuanyshev //Journal of Physics: Conference Series. – 2022. – V. 2388. – Art. № 012121. – 5 p. DOI:10.1088/1742-6596/2388/1/012121.
11. 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.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒