Образование - фуллерен
Cтраница 4
Отдельные атомы углерода могут находиться в кристаллической решетке, образуя структуру аустенита. В процессе охлаждения ( при перлитном превращении) происходит изменение растворимости углерода в кристаллических решетках у - и a - Fe с образованием новых фуллеренов, а не цементита вторичного и третичного, как это предлагается в существующей теории. [46]
Отдельные атомы углерода могут находиться в кристаллической решетке, образуя структуру аустенита. В процессе охлаждения ( при перлитном превращении) происходит изменение растворимости углерода в кристаллических решетках у - и ct - Fe с образованием новых фуллеренов, а не цементита вторичного и третичного, как это предлагается в существующей теории. [47]
В [8] рассмотрена возможность образования фуллеренов в скоплениях атомов углерода с последующим образованием глобул с оболочкой из атомов железа при кристаллизации железоуглеродистых сплавов. Из-за большого различия в размерах железа и углерода ( 0 126 нм и 0 077 нм соответственно) происходит их фракционирование и атомы углерода собираются в скопления, в которых вероятно образование фуллеренов. [48]
Неожиданным стало открытие фуллеренов в саже, получающейся1 8 при сгорании бензола и других углеводородов, причем соотношение основных компонентов возможно изменять в зависимости от режима горения. Неясно, однако, может ли этот подход иметь препаративное значение. Не найдено препаративных условий образования фуллеренов и с помощью лазерного испарения, но горение графита в плазменном разряде дает фуллереновую сажу. Представляется возможным также нахождение новых источников кластеров углерода как фуллереновых, так и других неграфитовых форм в таких углеродистых материалах, которые подвергаются воздействию высоких температур или давлений. [49]
Противоречие снимается, если принять во внимание участие фуллеренов в структурооб-разовании сплавов. Вследствие поверхностного натяжения атомы углерода в скоплениях стремятся принять сферическую форму, что облегчает образование фуллеренов. Поисходящий процесс сфероидизации хорошо объясняет предложенный кватаронный механизм [ Асхабов A.M. и др. ], по которому образование фуллеренов происходит при нейтрализации заряда на поверхности, при этом нулевая энергия образования возможна только при наличии внутренней поверхности. Поэтому образование фуллеренов в этих условиях энергетически выгодно. [50]
 |
Зависимость интенсивности частоты колебаний связи в спектре от их концентрации. [51] |
В [14] была разработана методика количественной оценки фуллеренов С-60 в пробах, полученных из железо-углеродистых сплавов. В ее основе лежит зависимость интенсивности частоты колебаний связи в спектре от их концентрации в пробе ( рис. 4): по известной интенсивности частоты колебания связи, относящейся к С-60, определяется концентрация фуллеренов в пробе, которая приводится в соответствие с объемом пробы, помещенной в кювету ИК-спектрометра. Зная количество атомов углерода в 1 г стали и количество атомов углерода, которое идет на образование фуллеренов, можно определить их процентное соотношение. [52]
Противоречие снимается, если принять во внимание участие фуллеренов в структурооб-разовании сплавов. Вследствие поверхностного натяжения атомы углерода в скоплениях стремятся принять сферическую форму, что облегчает образование фуллеренов. Поисходящий процесс сфероидизации хорошо объясняет предложенный кватаронный механизм [ Асхабов A.M. и др. ], по которому образование фуллеренов происходит при нейтрализации заряда на поверхности, при этом нулевая энергия образования возможна только при наличии внутренней поверхности. Поэтому образование фуллеренов в этих условиях энергетически выгодно. [53]
Вследствие поверхностного натяжения атомы углерода в скоплениях стремятся принять сферическую форму, и их часть может идти на образование фуллеренов. Происходящий процесс сфероидизации объясняется с помощью кватаронного механизма, так как в рамках существующих теоретических моделей роста кристалла это невозможно. Кватароны - это особая форма кластерной организации вещества, существование которой обосновано, исходя из энергетических и кинетических соображений. Поэтому образование фуллеренов в этих условиях энергетически выгодно. [54]
После того, как началось необратимое свертывание фрагментов графитовых листов ( возникновение полирадикалов типа 62 - 64), образовавшиеся кластеры оказываются неплоскими, из-за чего возврат от них к графиту становится невозможным, по крайней мере без разрыва возникших связей С-С. Поэтому для дальнейших реакций этих кластеров остается только один, термодинамически допустимый канал - дальнейшее свертывание и образование замкнутых фуллереновых систем. Нам представляется, что Крото имел в виду именно нечто подобное, но его подвело стремление к лаконизму, из-за которого формулировка гипотезы оказалась столь мало убедительной и внутренне противоречивой. Так или иначе очевидно, что исчерпывающая трактовка образования фуллеренов при испарении графита требует еще серьезных экспериментальных и теоретических исследований. [55]
При насыщении поверхности металла атомами углерода происходит дополнительное образование фуллеренов в науглероженной зоне ввиду превышения растворимости углерода в матрице и его накопления в микропорах. В частности, металл науглероженной зоны труб змеевиков печей пиролиза углеводородного сырья содержит примерно в 5 5 раз больше фуллеренов, чем основной металл. Показано ( на примере цементации), что внутри науглероженной зоны существует область преимущественного образования фуллеренов, которая располагается на расстоянии 0 3 - 0 4 мм от поверхности металла. Поскольку при термическом воздействии количество фуллеренов в этой области резко возрастает, можно предположить, что в ее пределах размер и форма пор наиболее благоприятны для активного образования фуллеренов. [56]
После того, как началось необратимое свертывание фрагментов графитовых листов ( возникновение полирадикалов типа 62 - 64), образовавшиеся кластеры оказываются неплоскими, из-за чего возврат от них к графиту становится невозможным, по крайней мере без разрыва возникших связей С-С. Поэтому для дальнейших реакций этих кластеров остается только один, термодинамически допустимый канал - дальнейшее свертывание и образование замкнутых фуллереновых систем. Иначе говоря, конфликт с термодинамикой, состоящий в том, что для фуллеренов АД. Hf 0 по определению), разрешается тем, что после испарения графита его фрагменты ( полирадикалы) уходят из горячей зоны в газовую фазу и там, будучи предоставлены сами себе, вне воздействия внешнего источника энергии, подвергаются необратимому ( кинетический контроль) превращению в фуллерены, A. Нам представляется, что Крото имел в виду именно нечто подобное, но его подвело стремление к лаконизму, из-за которого формулировка гипотезы оказалась столь мало убедительной и внутренне противоречивой. Так или иначе очевидно, что исчерпывающая трактовка образования фуллеренов при испарении графита требует еще серьезных экспериментальных и теоретических исследований. [57]
Страницы: 1 2 3 4