Очистка углеродных нанотрубок, полученных методом каталитического пиролиза бензола

ние в серной кислоте, содержащей хромовый ангидрид. Однако необходимо предварительное удаление крупной фракции гранул наноалмаза.

Список литературы

1. Spitsyn B.V., Davidson J.L., Gradoboev M.N., Galushko T.B., Serebryakova N.V., Karpukhina T.A., Kulakova I.I., Melnik N.N. Inroad to modification of detonation nanodiamond // Diamond and Related Materials, 2006, Vol. 15, p. 296-299

2. Пат. 5-10695, Япония (А), Хромопокрывающий раствор, Tokyo Daiyamondo Kogu Seisakusho K.K., 27.04.1993

3. Долматов, В.Ю. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза как основа нового класса композиционных металл-алмазных гальванических покрытий/ В.Ю.Долматов, Г.К.Буркат // Сверхтвердые материалы, 2000, Т. 1.- С. 84-94

4. Gregory R. Flocculation and sedimentation - the basic principles // Spec. Chem., 1991, Vol. 11, № 6, p. 426-430

УДК 661.66

Н.Ю. Бирюкова1, А. Н. Коваленко1, С.Ю. Царева1, Л.Д. Исхакова2, Е.В. Жариков1

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 2Научный центр волоконной оптики РАН, Москва, Россия

ОЧИСТКА УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПИРОЛИЗА БЕНЗОЛА

In this work the results of experimental studies of purification and separation of multi-walled nanotubes by physical and chemical methods are presented. The efficiency of each stage has been controlled by studying of morphological characteristics of pyrolysis products.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований очистки и разделения многослойных углеродных нанотрубок физическими и химическими методами. Эффективность каждой стадии очистки контролировали по изменению морфологических характеристик продуктов пиролиза.

Метод каталитического пиролиза углеводородов является одним из перспективных методов синтеза углеродных нанотрубок. Метод позволяет получать однослойные, многослойные нанотрубки, ориентированные массивы углеродных наноструктур при соответствующей организации параметров синтеза. Вместе с тем, продукт, полученный пиролизом углеродосодержащих соединений, наряду с нанотрубками содержит значительное количество примесей, таких как частицы катализатора, аморфный углерод, фуллерены и др. Для удаления этих примесей обычно используют физические методы (центрифугирование, ультразвуковое воздействие, фильтрация) в сочетании с химическими (окисление в газовых или жидких средах при повышенных температурах).

В работе отрабатывалась комбинированная методика очистки и разделения многослойных нанотрубок от побочных продуктов, определялась эффективность различных реагентов. Исходный депозит был получен методом каталитического пиролиза бензола с использованием в качестве предкатализатора пентакарбонила железа.

Депозит обрабатывался соляной, серной и азотной кислотами. Агрегаты нанотрубок разбивали ультразвуком с частотой 22 кГ ц. Для разделения депозита по фракциям использовали центрифугирование (3000 об/мин, продолжительность обработки - до 1 часа). Кроме кислотной, использовали также термическую обработку нанотрубок на

воздухе. Для достижения наилучшей очистки устанавливалась оптимальная последовательность различных методов.

Морфологические характеристики продуктов пиролиза и степень очистки контролировали методами сканирующей электронной микроскопии, рамановской спектроскопии и рентгенофазового анализа.

УДК 541.1

Е.Н. Голубина, Н.Ф. Кизим, В.В. Москаленко

Новомосковский институт Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева, Новомосковск, Россия

ВЛИЯНИЕ НАНОСТРУКТУР НА ОСОБЕННОСТИ КИНЕТИКИ ЭКСТРАКЦИИ В СИСТЕМЕ ВОДА - ErCb - Д2ЭГФК - ГЕПТАН

The kinetic feature of extracted Er(III) the solution of D2EHPA in heptane (the concentrated area on kinetic curve, the high rate of its accumulation at dynamic interfacial layers in beginning of process, the extremal disposition in depending of reviewed thickness of dynamic interfacial layers from ratio concentration element and solvent) are indicate at significant part of nanostructures in process of extraction.

Кинетические особенности извлечения эрбия (III) растворами Д2ЭГФК в гептане (концентрационные площадки на кинетических кривых, высокая скорость его накопления в ДМС в начале процесса, экстремальный характер зависимости наблюдаемой толщины ДМС от соотношения концентраций элемента и экстрагента) указывают на существенную роль наноструктур в процессе экстракции.

Известно [1], что в экстракционных системах могут возникать различные нанообъекты: адсорбционные слои, мицеллы, мицеллярные гели, везикулы, полимерные гели, кристаллические гели, микроэмульсия, нанодисперсия, эмульсия. В частности, в системе La(OH)3-Д2ЭГФК-декан-вода образуется органогель, пространственная структура которого построена из палочкообразных частиц диаметром «0,2 и длиной 2-3 мкм [2]. Натриевая соль Д2ЭГФК в отсутствии воды образует обратные цилиндрические мицеллы с радиусом 53 нм [3]. В поперечном сечении мицеллы располагаются три молекулы №Д2ЭГФ, ориентированных полярными группами к центру и углеводородными цепями в сторону органического растворителя. Состояние такой решетки зависит от природы элемента [4]. В случае Со(Д2ЭГФ)2 образуются макромолекулярные структуры со значением числа агрегации больше 225. В случае №(Д2ЭГФ)2 (возможно и №(Д2ЭГФ)2-2Н2О) возникают агрегаты с числом агрегации «5,2. При определенных условиях возможно образование полимерных молекулярных структур с гидродинамическим радиусом «15 нм. При экстракции лантана растворами Д2ЭГФК происходит образование объемного и структурно-жесткого алкилфосфата лантана, что обуславливает снижение эластичности монослоя алкилфосфата лантана на границе раздела фаз [5]. Образование наноструктур оказывает влияние, как на равновесные свойства системы, так и на кинетику процесса. Экстракция РЗЭ осложнена протеканием многочисленных межфазных процессов, таких как возникновение и развитие спонтанной поверхностной конвекции (СПК), образование структурно-механического барьера, диспергирование фаз и т.п. В результате химической реакции между Д2ЭГФК и элементом образуется труднорастворимая соль, которая обуславливает образование наноструктур по механизму «от меньшего к большему» [1].

Целью данной работы явилось установление влияния наноструктур на кинетические особенности экстракции эрбия(ш) растворами Д2ЭГФК в гептане.