Образование алмазов и других углеродных фаз при деструкции карбонильных кластеров платины и палладия

• Автор: Герасимова, Наталия Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Калуга
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1. Характеристика алмазов
1.1.1. Классификация алмазов
1.1.2. Кристаллографическая характеристика алмазов
1.1.3. Электрофизические характеристики и применение полупроводниковых алмазов
1.2. Синтез алмазов
1.2.1. Синтез алмазов в области их термодинамической устойчивости
1.2.2. Синтез алмазов в области их термодинамической неустойчивости
ГЛАВА 2. СИНТЕЗ АЛМАЗОВ ИЗ КАРБОНИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ В МЯГКИХ УСЛОВИЯХ
2.1.Теоретические основы синтеза алмазов из карбонильных комплексов
2.2.Синтез гетероядерных платино-палладиевых карбонильных кластеров
2.3.Физико-химические свойства платино-палладиевых карбонильных кластеров
2.4. Синтез и свойства гомоядерных карбонильных кластеров платины
2.5. Образование алмазов из карбонильных кластеров палладия
2.6. Обсуждение результатов
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА АЛМАЗОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАРБОНИЛЬНЫХ КЛАСТЕРОВ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ
3.1. Описание предполагаемой технологической схемы

3.2. Технологические режимы и параметры
3.2.1. Необходимые реагенты и материалы
3.2.2. Расходные технологические коэффициенты
ГЛАВА 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДУКТОВ ДЕСТРУКЦИИ КАРБОНИЛЬНЫХ КЛАСТЕРОВ ПЛАТИНЫ И ПАЛЛАДИЯ
4.1. Катод олюминесценция
4.1.1. Экспериментальные результаты
4.1.2. Анализ полученных результатов
4.2. Спектроскопия комбинационного рассеяния
4.3. Рентгеновская дифрактометрия
4.4. Обсуждение результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА

Алмаз является веществом, уникальным по своим электрофизическим, механическим и оптическим параметрам, что и определяет его востребова-тельность различными областями промышленности. Без алмазов невозможна эффективная работа металлообрабатывающей, горной и других отраслей промышленности. Кроме того, алмаз - широкозонный полупроводник (Ее= 5,49 эВ) с высокими значениями подвижности носителей заряда как электронов (2000 см2/(В-с)), так и дырок (1500 см2/(В-с)) при комнатной температуре и обладает максимальной по сравнению со всеми известными материалами теплопроводностью (до 2000 Вт/(м-К)), а также высокой химической, радиационной и термической стойкостью. По совокупности своих параметров алмаз превосходит любой из широкозонных полупроводников, в том числе кремний и арсенид галлия, как материал для генерации СВЧ колебаний при лавинном пробое [1-3].
Полупроводниковые алмазы р-типа хотя и были обнаружены в природе, но встречаются они крайне редко и не могут служить базовым материалом для производства электронных систем.
Сейчас потребности в технических алмазах в значительной мере удовлетворяются за счет их синтеза. В настоящее время используются два промышленных способа синтеза алмазов, основанные на создании условий его термодинамической устойчивости - р > 6 ГПа, Т * 2000 К.
Технически это достигают, во-первых, подвергая этим воздействиям графит в присутствии металлов - катализаторов - №, Сг, Мп, Бе и других металлов в специальных капсулах, а во-вторых путем взрыва органических веществ. Оба эти способа требуют использования сложной и дорогостоящей аппаратуры и больших энерго- и трудозатрат, поэтому стоимость получае-

С - О 1,29 (для длинных связей)
С - О 1,13 (для коротких связей)
Сравнение значений й в полученных нами образцах карбонильных
платино-палладиевых комплексах и приведенных в работе [90], позволяют

предположить, что вторая группа значений с! (2,471 - 2,479 А) относиться к

связям Р1 - Р1 или Р1 - Рс1, а четвертая группа (с! = 1,244- 1,289 А) - к удлиненным связям С - О, т.е. к лигандным молекулам СО, находящимся в активированном состоянии, что делает возможным прохождения внутрисферной реакции (2.1), приводящей к образованию алмаза.
Длина связи металл - металл в кластерных карбонильных комплексах может сильно отличаться от металлической. Так металлическая связь Р1

составляет 2,750 А [91], а в кластере Р14(СО)з[РАг3] удлиняется до

3,543 А [92]. Это позволяет предположить, что найденная для наших класте-

ров первая группа значений (I = 4,227 - 4,295 А относиться к длинным связям
Р^РЬ
2.4. Синтез и свойства гомоядерных карбонильных кластеров платины Описанные в разделе 2.2 и 2.3 гетероядерные платино-палладиевые кластеры можно рассматривать как продукты замещения атомов платины на атомы палладия в гомоядерных карбонильных кластерах платины общего состава [Р1(СО)2]п.
Молекулы последних при разном значении величины п имеют сходные структуры, представленные на рис. 2.7.
Синтез этих комплексов может быть осуществлен разными методами [72]. Мы использовали прямое действие СО на Н2[Р1:С1б] при атмосферном