CC BY
194■ НАШ САЙТ В ИНТЕРНЕТЕ: WWW.GAZOHIMIYA.RU
ИССЛЕДОВАНИЯ п
От природного газа к углеродным материалам
Ю.А. КОЛБАНОВСКИЙ, И.В. БИЛЕРА, Ю.В. КОСТИНА, И.В. РОССИХИН
ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ИМ. А.В. ТОПЧИЕВА РАН
А.А. БОРИСОВ, К.Я. ТРОШИН ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ РАН Ю.А. БОРИСОВ
ИНСТИТУТ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИМ. А.Н. НЕСМЕЯНОВА РАН
Основа углеродных материалов - копоть (или сажа), известная с древнейших времен, как и первый химический реактор в истории человечества - сложенный из камней очаг. Значительно позже жилища стали отапливать различными печами - русской, на которой можно было и готовить, и голландской. Сажа из этой печки даже попала в русскую литературу. В известном стихотворении Саши Черного «Больному» есть такие строчки:
Если сам я угрюм, как голландская
сажа,
Улыбнись, улыбнись на сравненье
мое.
Этот черный румянец - налет от дренажа, Это муза меня подняла на копье.
ДАННАЯ СТАТЬЯ В ЗНАЧИТЕЛЬНОМ СВОЕМ ЧАСТИ ОСНОВАНА НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ СПЕЦИАЛИСТОВ ИЗ ИНСТИТУТА НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ИМ. А.В. ТОПЧИЕВА (ИНХС), ИНСТИТУТА ХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМ. Н.Н. СЕМЕНОВА (ИХФ), И ИНСТИТУТА ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИМ. А.Н. НЕСМЕЯНОВА (ИНЭОС) РАН: КОЛБАНОВСКОГО Ю.А., БИЛЕРЫ И.В., БОНДАРЕНКО Г.Н., БОРИСОВА А.А. И БОРИСОВА Ю.А., БУРАВЦЕВА Н.Н., КОРОЛЕВА Ю.М., КОСТИНОЙ Ю.В., РОССИХИНА И.В., ТРОШИНА К.Я.
Веками коптило и освещение. Сначала лучина, потом лампады, свечи, керосиновые лампы, и даже на фронте было не как в песне -
Горит свечи огарочек, Гремит недальний бой...
На фронте свечей не было, а было коптящее приспособление из стреляной гильзы, которое в наши дни обрело новую жизнь - стало сувенирным подарком в память о Сталинградской битве.
Углероды сопровождают человека на протяжении всей его жизни, являясь одним из основных материалов его жизнеобеспечения. Две недавние Нобелевские премии по химии (1996 г.) и по физике (2010 г.) были присуждены именно за получение углеродных материалов - фуллеренов и графе-нов. Кроме того, хорошо известно, что в последние годы научились получать углеродные нанотрубки из газа и что газовая сажа, как еще в 1972 году отметил Павел Александрович Теснер [1], состоит практически из чистого
углерода, а содержание в ней водорода не превышает 0,3-0,5 % вес., т. е. один атом водорода приходится на 17-27 атомов углерода.
Сажа, которую мы получали при горении метана, полностью соответствует этим данным Теснера. Другое дело, что и Теснер, и [2] писали, что при образовании сажи в ламинарном пламени метана ее удельная поверхность не превышает 200 м2 на грамм. Даже недавно, в [3], отмечалось, что при диффузионном горении природного газа удельная
поверхность сажи также невелика, выход ее не превышает 4 % вес., а при его увеличении удельная поверхность сажи снижается.
На основании впервые полученных Г.Н. Бондаренко и Ю.В. Костиной на ИК-микроскопе (Hyperion 2000, Bruker) спектров отражения от поверхности образцов сажи в области поглощения водородсодержащих связей СН и ОН, где чувствительность очень высока, по ничтожно малой интенсивности соответствующих полос можно судить о том, что сум-
ГАЗОХИМИЯ 33
Я ИССЛЕДОВАНИЯ
ИК-спектры отражения образцов сажи в области поглощения ароматических графитоподобных структур
Микрофотографии х15 образцов сажи (на рис. а видны следы скальпеля)
Int
0,20
76 m2/g 700 m2/g 1100 m2/g
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
cm
SOT = 76 м2/г
Рис. 1
Рис. 2
1
Табл. 1
Табл. 2
Исследование различных образцов сажи
Р0, атм. Эуд, м2/г Сотн> % Параметры Г
гф > -8- d002 Lc La Cr
15 76 68 32 3,64 30 60 0,95
40 700 83 17 3,56 30 75 1,4
~45 1100 90 10 3,46 35 80 2,4
? 800* 100 - 3,61 22 75 0,85
* Образец коммерческой сажи, Япония
Гф - графитоподобная фаза, Аф - аморфная Лаза. - основной рефлекс
(для графита- 3,35$), уровень графитизации С, = ^ ^---
^оог _ 3,35
Многоугольники на поверхности фуллерена
С20 С60
С70 С76 С84
20 25 28 32
марное содержание водорода на поверхности не превышает 0,01 % (рис. 1). Поскольку в спектре образца с поверхностью 1100 м2/г относительно других образцов велико содержание связей СН, относящихся к насыщенным углеводородам, то, по-видимому, они адсорбированы на поверхности. Эти данные свидетельствуют о хорошей корреляции между объемными и поверхностными свойствами сажи. В связи с этим естественно возникает вопрос: действительно ли велика роль гетерогенных процессов в сажеобразовании на пути от природного газа к новой твердой фазе, о чем постоянно говорят, и есть ли в структуре элементов поверхности сажи какая-либо специфика, отличающая их от структуры элементов объема? На основании некоторых данных можно говорить, что качественных отличий, скорее всего, нет. В связи с этим впервые было проведено исследование поверхности образцов сажи на ИК-микроскопе (рис. 2). Сравнение микрофотографий этих образцов сажи, полученных при освещении видимым светом
с 15-кратным увеличением, показывает их различие.
Может возникнуть совершенно законный вопрос о правомерности сопоставления содержания графитоподобных фаз, определенного по данным рентгенофазового анализа, т. е. характеристики объема образца, и его удельной поверхности.
По нашим последним данным, при горении метана можно получать сажу с удельной поверхностью до 1100 м2 на грамм с выходом, достигающим 12 % вес. по отношению к взятому метану. В связи с этим можно оценить теоретический предел удельной поверхности углеродных материалов, построенных из атомов углерода.
Оценка верхней границы удельной поверхности углеродных материалов
• 1моль углерода - 6-1023 атомов;
• 1 г углерода - 5-1022 атомов;
• на 1 см2 помещается 1015 атомов С или 1019 атомов на 1 м2;
• частное величин ат/г и ат/м2 дает максимальное значение теоретически возможной удельной поверхности углеродных материалов:
S = 5-1022 ат/г: 1019 ат/м2 =
= 5-103 м2/г.
Из табл. 1 видно, что в зависимости от режима горения метана удельная поверхность сажи в данных экспериментах изменялась от 76 до 1100 м2/г. В соответствии с приведенной оценкой очевидно, что сажа с 5уд = 1100 м2/г имеет поверхность, достигающую 22 % от максимально возможной. Также из данных табл. 1 следует, что чем выше в образце сажи относительное содержание графитоподобной фазы - уровень графитиза-ции (по данным рентгенофазового анализа), тем больше ее удельная поверхность.
Сажа вызывает непреходящий интерес ученых, т. к. она является основным углеродным материалом, получаемым в больших масштабах.
К углеродным материалам относятся фуллерены и нанотрубки. Существование фуллеренов было предсказано сотрудниками ИНЭОС Д.А. Бочва-ром и Е.Г. Гальперн в 1973 году. Когда проводились эксперименты, то их выделяли из сажи.
34 ГАЗОХИМИЯ
■ НАШ САЙТ В ИНТЕРНЕТЕ: WWW.GAZOHIMIYA.RU
ИССЛЕДОВАНИЯ □
Табл. 3
Содержание водорода в различных углеводородах
Соединение Н, % вес.
Ацетилен С2Н2 8,3
Бензол СбНб 8,3
Фенантрен С14Н10 6,0
Пентацен С22Н14 5,3,
Пирен О nf СО О 5,2
Бензпирен С20Н12 5,0
Табл. 4
Энтальпии реакций образования С2
Реакция Процесс АН, ккал/моль
C2H2 ^ C2H + H Пиролиз 127,8
C2H ^ C2 + H Пиролиз 122,3
C2H2 + OH ^ C2H + H2O Горение 20,1
C2H2 + H ^ C2H + H2 Горение 29,8
C2H + OH ^ C2 + H2O Горение 14,7
C2H + H ^ C2 + H2 Горение 24,4
Позже сотрудники американской телефонной компании Bell пропускали струю гелия через Вольтову дугу, горевшую между двумя графитовыми электродами. Из струи осаждалась сажа, из которой потом экстрагировали фуллерены. Даже термин такой появился: «фуллереновая
сажа».
Потом появилось сообщение о получении фуллеренов путем лазерного испарения графита (Nature, 1985, 1990) и даже в ацетилен-кисло-родном пламени (см., напр., Chem.&Ind. 1989, № 1, p. 9).
Названы фуллерены были по имени американского архитектора Бакминстера Фуллера, автора безопорных перекрытий, получивших название «геодезический купол».
Теперь известно, что фуллерены могут содержать различное количество атомов углерода. Оно всегда четное и может достигать 960. Наиболее распространенные среди них - это фуллерены С60 и С70. Построены они из пяти- и шестиугольников. По теореме Эйлера на замкнутой поверхности должно быть не менее 12 пятиугольников, а число шестиугольников m может быть различным. Поскольку каждый поверхностный атом имеет трех ближайших соседей, то связь между числом атомов в молекуле фуллерена n и числом поверхностных шестиугольников m выражается формулой n = 20 + 2m. Табл. 2 иллюстрирует содержание пяти- и шестиугольников на поверхности различных фуллеренов.
Видно, что замкнутая квазисферическая оболочка молекулы С60 образована двадцатью шестиугольниками и двенадцатью пятиугольниками. Фуллерены С60, С70, С76 и С84 содержат соответственно 20, 25, 28 и 32 поверхностных шестиугольников, тогда как простейшая структура С20, в которой шестиугольников нет (m = 0), содержит 20 атомов углерода и образована двенадцатью пятиугольниками, все вершины которых лежат на квазисфере.
Конечно, кажется невероятным, чтобы с поверхности графитовых электродов Вольтовой дуги вылетали такие «шары», тем более что в графите нет ни пятиугольников, ни тем более шаров.
В 90-х годах в Nature прошла серия публикаций о присутствии фуллере-нов в различных метеоритах. В настоящее время известны большие обзоры по применению фуллеренов в катализе (Нефтехимия, 2000) и их самих как катализаторов жидкофазного окисления (Нефтепереработка и нефтехимия, 2010).
Что может послужить строительным материалом для фуллеренов, нанотрубок и наносфер, может ли быть что-то общее в процессах образования безводородной сажи и перечисленных углеродных материалов?
Здесь уместно вспомнить знаменитого естествоиспытателя Томаса Гексли (1825-1895). Среди многих своих должностей Гексли был членом правления Итона, ректором Абердинского университета, членом правления Лондонского университета, профессором Королевского хирургического колледжа и членом правления Оуэнз-колледжа, ставшего позднее Манчестерским университетом, сотрудники которого, наши соотечественники, в 2010 году были отмечены Нобелевской премией за получение графенов. Именно Гексли принадлежат знаменитые слова: «Природа проста и не роскошествует излишними причинами». Опираясь на этот мудрый принцип жизни природы, рассмотрим возможность образования
ВОПРОСАМИ САЖЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ГОРЕНИИ ЗАНИМАЮТСЯ В РАЗНЫХ СТРАНАХ, И УЖЕ ДАВНО. ВСЕ СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТРАКТОВКАХ МЕХАНИЗМА В КОНЕЧНОМ СЧЕТЕ СХОДЯТСЯ В ТОМ, ЧТО ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ РАЗЛИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ЯВЛЯЮТСЯ СТАРТОВОЙ ПОЗИЦИЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ В КОНЕЧНОЙ ФОРМЕ
ГАЗОХИМИЯ 35
Я ИССЛЕДОВАНИЯ
Рис. 3
Потенциальные кривые и системы переходов в С2
E, см-1 Е, эВ
E, см-1 50000
40000
30000
20000
10000
0
Синглеты Триплеты Е, эВ
6 5 4 3 2 1 0
G4+
■ F4+
■ E1Z+
g
■DU
1 2 4
,C1Z+
g
61A 3
Ж
X4+
f1n
-- e3Z
d3n
■ C32+
. b3Z-
7 a3nu
5
6
СРЕДИ РАЗЛИЧНЫХ САЖ ХОРОШО ИЗВЕСТНА Т. Н. АЦЕТИЛЕНОВАЯ САЖА, А ПРИ ГОРЕНИИ МЕТАНА ПОЯВЛЕНИЕ АЦЕТИЛЕНА
В ПРОДУКТАХ ГОРЕНИЯ ПРЕДШЕСТВУЕТ ОБРАЗОВАНИЮ ТОЙ САМОЙ САЖИ,
В КОТОРОЙ ВОДОРОДА ПРАКТИЧЕСКИ НЕТ
углеродных материалов из однотипного исходного строительного материала.
Вопросами сажеобразования при горении занимаются в разных странах, и уже давно. Все современные концепции при различных трактовках механизма в конечном счете сходятся в том, что полициклические ароматические углеводороды различной структуры являются стартовой позицией для получения сажи в конечной форме. В табл. 3 показано содержание водорода в некоторых из них. Видно, что оно на порядок величины превышает содержание водорода в саже, о которой писал Теснер, сообщала Энциклопедия химической технологии (2-е изд. Kirck Otner) и которая получается при горении богатых смесей метана.
Здесь возможны две качественно различные точки зрения: первая -образующиеся вначале сложные структуры потом каким-то образом избавляются от водорода, и вторая -сам строительный материал его не содержит. Скорее всего, как это уже не раз бывало в истории естествозна-
ния, крайние точки зрения потом корректируются и частично объединяются. Возможно, что именно так обстоит дело с образованием сажи.
Другое дело - образование таких углеродных материалов, как фуллере-ны и нанотрубки. Получение их в результате дегидрирования каких-либо полуфабрикатов даже в теории наводит на мысли об избыточной сложности. Простой и естественный путь - построение их через углеродные материалы, вообще не содержащие водорода. Украинский философ Григорий Саввич Сковорода (1722-1794) сказал когда-то: «Слава Создателю, сотворившему все сложное ненужным и все ненужное сложным». Простим философу XVIII века это высказывание, но к началу XXI века многие ученые укрепились во мнении, что в основе новых научных подходов часто лежат простые модели.
Среди различных саж хорошо известна т. н. ацетиленовая сажа, а при горении метана появление ацетилена в продуктах горения предшествует образованию той самой сажи, в которой водорода практически нет.
Что же происходит с ацетиленом в условиях горения?
Из данных табл. 4 следует, что наряду с образованием молекулярного углерода С2 при высокотемпературном пиролизе ацетилена (при температуре около 5000 К, в ударной трубе) С2 образуется из ацетилена при взаимодействии с интермедиатами процесса горения при относительно небольших значениях энтальпий реакций. По спектрам продуктов
пиролиза ацетилена известно, что молекулярный углерод образуется не только в виде С2, но и С3, выход которого заметно меньше. Проще всего представить образование пятичленных циклов, присутствующих в фулле-рене, не только из С2, но из С3. Отметим, что в фуллерене С60 двадцать шестиугольников и всего 12 пятиугольников, и это хорошо коррелирует с соотношением С2 и С3, образующихся из ацетилена. Но как гласит французская пословица, «compa-raison n'est pas raison - сравнение - не доказательство».
Рассматривая вопрос о перспективах реакций с участием молекулярного углерода, О.М. Нефёдов отмечал, что при высоких температурах концентрации дикарбеновых частиц будут возрастать и их реакции смогут приобрести практическое значение. Он же совершенно точно определил, что молекула С2 в основном электронном состоянии является синглетным дикарбеном [4].
Интерес к молекулярному углероду проявили многие выдающиеся ученые, в частности нобелевский лауреат Роалд Хоффман. Интересуются молекулярным углеродом и специалисты в области плазмы: во всех видах разрядов, где присутствуют соединения углерода, образуется С2 [5]. Молекулярный углерод имеет чрезвычайно богатый спектр, который мы приведем по данным [6] (рис. 3).
В настоящее время известны также многослойные замкнутые сфероидные структуры углерода. Они образованы на основе графитовых слоев,
36 ГАЗОХИМИЯ
■ НАШ САЙТ В ИНТЕРНЕТЕ: WWW.GAZOHIMIYA.RU
ИССЛЕДОВАНИЯ Я
Рис. 4
Димеризация дикарбенов С2
С
1.451 ... . 1,451
1,506
1,451 1,451
С
Дикарбен С4 ромбической структуры АН = -145,9 ккал/моль
1.320 1,303 1,320
Дикарбен С4 линейной структуры АН = -141,3 ккал/моль
имеют различные размеры и формы и в литературе часто обозначаются термином «луковицы» («onions»).
Заметим, что уже 16 лет тому назад технология получения и очистки фул-леренов была хорошо развита и стоимость 1 г С60 составляла всего $100.
Почему характеристика С2 именно как синглетного дикарбена имеет принципиальное значение?
Мы все хорошо знаем, что интермедиаты термических процессов, имеют ли они радикальную или карбенную природу, при встрече со своим аналогом всегда превращаются в стабильные продукты другого химического класса. Это касается и радикалов, и карбенов.
Однако с дикарбеном молекулярного углерода дело обстоит совсем не так. Хотя, как и другие карбены, он димеризуется при встрече с тождественной частицей, но остается в своем классе. На рис. 4 представлены результаты неэмпирических квантово-химических расчетов [7], из которых следует, что при димеризации С2 может образоваться как линейный, так и ромбический димер С4. Однако их природа остается неизменной: оба они являются дикар-бенами, остаются химически активными и могут принимать участие в процессах роста различных углеродных структур.
К новым углеродным материалам относятся углеродные нанотрубки -УНТ.
Широчайший диапазон их свойств обусловлен многообразием их типов, характеризуемых числом слоев, геометрическими размерами и хиральностью, зависящей от угла ориента-
Рис. 5
Нанотрубки
Однослойная нанотрубка, схема
ции графеновой решетки относительно оси трубки. Отметим, что в недавно вышедшем толковом терминологическом словаре «Углеродные материалы» на аббревиатуру «УНТ» приведено 18 примеров. Так, известны ахиральные УНТ типа «зигзаг» (обе стороны каждого шестиугольника ориентированы параллельно оси трубки) и «кресло» (обе стороны каждого шестиугольника перпендикулярны оси трубки). Хиральные УНТ определяют как УНТ, в которых любая пара сторон каждого шестиугольника расположена по отношению к оси трубки вне интервала 0-90°. Расчеты показывают, что чем меньше диаметр УНТ и, соответственно, больше кривизна ее поверхности, чем выше ее реакционная способность и, в частности, возможность образования агломератов. УНТ характеризуются эффективными диаметрами от 0,7 нм, а длина их насчитывает от сотен нанометров до нескольких сантиметров. Концы нанотрубок часто закрыты полусферическими «шапочками», строение которых близко к фуллеренам (комбинации пяти- и шестичленных циклов). В связи с интересом к их практическому применению резко возросло число публикаций, в которых УНТ входит в ключевые слова. В частности в 2009 г. их было 2840.
Известно, что УНТ могут участвовать в реакциях радикального присоединения и что микроволновой нагрев ускоряет этот процесс. Ускоряет его и низкотемпературная плазма. Известно и много других способов модифицирования и использования УНТ. Например, у них обнаружена способность аккумулировать большое количество водорода, что определило возможность их использования в составе легких миниатюрных источников тока. Известна также возможность создания композитных материалов с УНТ. При этом УНТ вво-
Горение метана. Образец нанотрубки. Инициатор — ферроцен
дят в полимерную матрицу. Помимо чисто физического наполнения возможны варианты образования ковалентных связей УНТ с полимерной матрицей.
Многие особенности структуры графита сохраняются и в нанотрубках. В частности, в многослойных нанотрубках расстояния между слоями близко к межплоскостному расстоянию в графите. На рис. 5а видно, что однослойная нанотрубка представляет собой свернутый графено-вый лист, цилиндрическая поверхность которого выполнена правильными шестиугольниками с атомами углерода в вершинах. Известен интересный эксперимент, когда при контакте открытого конца трубки с поверхностью расплавленного свинца она под действием капиллярного эффекта заполняется металлом, превращаясь при этом в тончайший провод диаметром менее 1,5 нм в углеродной оболочке. Свойства металла внутри трубки отличаются от свойств макроскопического металла, а его взаимодействие с углеродной оболочкой ведет к дополнительному увеличению этих отличий.
Нужно сказать, что наноразмерные частицы металлов имеют основные характеристики, например температуру плавления, существенно отличающиеся от табличных данных для массивных образцов. Очень хорошие данные такого рода с иллюстрациями были уже довольно давно приведены в монографии ученика Л.Д. Ландау Я.Е. Гегузина «Физика спекания».
Особого рассказа заслуживает тема однослойного графита - графена (Нобелевская премия по физике 2010 г.). Как ни странно, но как в научных, так и в околонаучных кругах никому не было известно о том, что два члена нашей академии - Рудольф Пайерлс (иностранный член АН СССР с 1984 г., а с 1991-го - РАН,
ГАЗОХИМИЯ 37
ИССЛЕДОВАНИЯ
А.А. БОРИСОВ, Д.Ф.-М.Н., ПРОФ., К.Я. ТРОШИН Д.Ф.-М.Н., (ИХФ РАН),
Ю.А. КОЛБАНОВСКИЙ,
Д.Х.Н., ПРОФ., ИНХС РАН
И.В. РОССИХИН, К.Т.Н., ИНХС РАН
Ю.М. КОРОЛЕВ,
Д.Х.Н., ПРОФ., ИНХС РАН
Ю.А. БОРИСОВ, Д.Х.Н., ПРОФ., ИНЭОС РАН, Ю.А. КОЛБАНОВСКИЙ
I
Г.Н. БОНДАРЕНКО,
Д.Х.Н., ПРОФ., ИНХС РАН
38 ГАЗОХИМИЯ
■ НАШ САЙТ В ИНТЕРНЕТЕ: WWW.GAZOHIMIYA.RU
РУБРИКАТОР Я
Н.Н. БУРАВЦЕВ, Д.Х.Н., ИНХС РАН 1 Ю.А. КОЛБАНОВСКИЙ, ИНХС РАН 1 Ю.В. КОСТИНА, К.Х.Н., ИНХС РАН
^■
И.В. БИЛЕРА, К.Х.Н.
начинал как сотрудник В. Паули, а во время учебы в Манхэттенском университете занимался разделением изотопов урана) и Л.Д. Ландау - еще в 30-х годах доказали, что дальний порядок в двухмерном кристалле невозможен, т. к. из-за флуктуаций такой кристалл деформируется и превращается в некую трехмерную структуру. Может быть, поэтому «свободные» графены неизвестны. Они все закреплены на подложках, однако их поверхность испещрена рипплами (пузырями высотой 1 нм).
Из этого следует, что, строго говоря, «свободный» графен - структура неравновесная и что в принципе возможно образование и других неравновесных структур углерода [8]. Дополнительно заметим, что число равновесных структур всегда ограничено и исчисляется единицами, а число неравновесных структур может быть много больше. Релаксация неравновесных структур в твердой фазе - процесс, связанный с активи-
рованной диффузией, и поэтому такие структуры могут сохраняться долго.
В заключение упомянем, что уже в этом году академик А.Г. Мержанов опубликовал большое эссе [9]. Поскольку тираж этой книги всего 300 экземпляров, приведем здесь его идею о развитии неравновесного материаловедения - нового направления исследований, которое таит в себе много интересного и непредвиденного, в частности по теме развития газохимического материаловедения, в т. ч. и неравновесного. Действительно, пока даже трудно представить, какие неравновесные формы твердого углерода могут быть получены из газа и какими окажутся их свойства. И действительно, только недавно было обнаружено, что помимо ранее известных кристаллических структур углерода могут быть получены его неравновесные моноклинные и кубические структуры [8].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Теснер, П.А. Образование углерода из углеводородов газовой фазы [Текст] / П.А. Теснер. - М.: Химия, 1972. - 136 с.
2. Kirk-Othmer. Encyclopedia of Chemical Technology. 4th Ed. - N.Y. 1992. V.4.
Р. 949-1117.
3. Шурупов, С.В. Закономерности образования дисперсного углерода при изотермическом пиролизе углеводородного сырья [Текст] /
С.В. Шурупов // Газохимия. - 2009. - № 5 (9). - С. 64-72.
4. Нефедов, О.М. Химия карбенов [Текст] / О.М. Нефедов, А.И. Иоффе,
Л.Г. Менчиков. - М.: Химия, 1990. - 304с.
5. Герасимов, Ю.А. Эмиссионные спектры разряда постоянного тока и СВЧ -разряды при пониженных давлениях в смеси Аг+СН4. Сравнительный анализ [Текст] / Ю.А. Герасимов, Ю.А. Лебедев // Оптика и спектроскопия. -1985. - Т. 59. - № 3. - С. 704-706.
6. Очкин, В.Н. Спектроскопия низкотемпературной плазмы [Текст] /
B. Н. Очкин. - М.: Физматлит, 2006. - 472 с.
7. Колбановский, Ю.А. Образование и превращение молекулярного углерода С2 в условиях получения синтез-газа при горении метана [Текст] / Ю.А. Колбановский,
Ю.А. Борисов // Доклады РАН. - 2010. - Т. 433. - № 3. -
C. 1-3.
8. Королев, Ю.М. Новые формы кристаллического углерода [Текст] / Ю.М. Королев // Доклады РАН. - 2004. - Т. 394. - № 1. -
С.1-3.
9. Мержанов, А.Г. С мыслями об академии [Текст] / А.Г. Мержанов // Горение и взрыв. - Вып. 4 / Под ред. С.М. Фролова. - М.: Торус Пресс, 2011. - С. 379-418.
ГАЗОХИМИЯ 39
