Кинетика и механизм образования аэрозольных агрегатов при совместном пиролизе пропана и пентакарбонила железа

• Автор: Иванова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Сгр.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИ I ЕРА ТУРЫ

1.1. Введение

1.2. Образование аэрозольных а1ре1 аюв железа

1.2.1. Термическое разложение паров Гс(СО)5

1.2.2. Морфология и механизм образования аэрозольных афегагов

1.3. Образование аэрозольных сажисшх часгин при пиролизе пропана. Структура сажисшх части

1.3.1. Механизм образования сажи при пиролизе пропана

1.3.2. Сфукгура сажистых часшц

1.4. Механизм образования углеродных нанофубок с участем часгиц подфуииы железа; их характерные типы и сфуктура

1.4.1. Механизм образования углеродных нанофубок с участием часшц нодфуппы железа

1.4.2. Типы и структура у г леродных нанотрубок/нановолокон
1.5. О природе парамагнешзма углеродных наногрубок/нановолокон, сажи
1.5.1. ЭПР углеродных нанофубок/нановолокоп
1.5.2. ЭПР сажи
1.6. Ферро- и суперпарамагнешзм металлических наночасгин подгруппы железа и их карбидов
1.7. Заключение
ГЛАВА II. МОРФОЛОГИЯ АГРЕГАТОВ ЖЕЛЕЗА, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ПИРОЛИЗЕ СМЕСИ Ге(СО)5гАг
2.1. Введение
2.2. Экспериментальная методика
2.3. Результаты
2.3.1. Кинетика распада Ге(СО)з

2.3.2. Морфоло! ия агрег агов железа
2.3.3. Фазовый состав arpeiаюв железа
2.4. Обсуждение
2.4.1. Кинетика распада Ре(СО)5
2.4.2. Морфология arpeiaioB железа
2.5. Заключение
[’ЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОЗОЛЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ
ПИРОЛИЗЕ ПРОПАНА/БЕНЗОЛА И ПРИ COBMECI НОМ ПИРОЛИЗЕ C3H8fPe(CO)5
3.1. Введение
3.2. Экспериментальная методика
3.2.1. Получение сажистых частиц
3.2.2. Получение аэрозольных aipciаюв, состоящих из углеродных нанотрубок и частиц Ре3С
3.3. Экспериментальные результаты
3.3.1. Образование сажистых аэрозольных частиц
3.3.2. Образование аэрозольных aipeiaioB, состоящих из углеродных наиотру бок и частиц Ре3С
3.4. Обсуждение
3.4.1. Сравнение эффективности превращения пропана и бензола в сажиспле частцы
3.4.2. Эволюция морфологии аэрозольных aipeiaioB, образующихся при пиролизе смеси Fe(CO)3t-C3I Igf Аг
3.5. Заключение
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОЗОЛЬНЫХ САЖИСТЫХ И Ре3С -УГЛЕРОДНЫХ АГРЕГАТОВ ME 1 ОДАМИ Э11Р И МАГИИ 1 НОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ
4.1. Введение
4.2. Экспериментальная методика
4.2.1. Методика приготовления образцов сажи и Fe3C-y i лерод
4.2.2. Э1 IP углерода в образцах сажистых и 1;е3С-углеродных часгиц

4.2.3. Машишые свойава Гге3С частиц в образце Ре3С-у1Лсродных чаешц
4.2.4. ПЭМ и ПЭМ ВР анализ сажисшх чаешц и Ре3С-}1 дородных части
4.3. Экспсримен1альные резулыап.1 и обсуждение
4.3.1. Форма и размер сажистых частиц и Ре3С-у1 дородных частиц
4.3.2. Анализ g-фaктopa, концстрации иарамашишых центров и ширины Э1II* линий >т лерода ваку) мированных образцов сажи и 1’е3С-у1лерод
4.3.3. Влияние кислорода на спектр ЭПР углерода в образцах фазы I
и фазы II
4.3.3. Модификация мапшшых свойств частиц Ре3С газообразными СЬ, Н2ОиСО
4.4. Заключение
ОСНОВНЫЕ РВЗУЛЬТАIЫ И ВЫВОДЫ
ЛИ ГЕРАТУ РА

2.3.1. Кинетика распада Ре(СО)5
Исследование термическою разложения 1’е(СО)5 проводилось след>)01цим образом. Смесь Ре(СО)5 і Аг подавалась в реактор с чистыми стенками. На выходе из реактора концентрации Ге(СО)5 и СО (продукта реакции) реї истрировались в іечение нескольких часов работы реактора. Обнаружили, что концентрация 1'е(СО)5 уменьшатся, а концентрация СО увеличиваеіся со временем /» рабшы реакюра до досшжения сіационарною уровня (рис. 6). Такое увеличение степени разложения связано с одновременным проіеканием юмоіенноіо и іегероїенного (на стенках реакюра) разложения Ре(СО)5. В ходе реакции происходиі активация сіенок реактора блаюдаря осаждению железа, приводящему к увеличению скоросіи іетероіенною пиролиза. Датее в гексіе мы будем рассматривать эксперимент с акшвированными стенками реактора, т.е. коїда степень разложения 1;е(СО)5 вышла на стционарный уровень. На рие. 7 показана степень разложения Іч^СОД в зависимосіи от времени реакции, коюрое измерялось путем изменения объёмной скороеіи поюка на входе в реактор. Рис. 8 показывает сіепень разложения как функцию темпера туры реакции для различных начальных концентраций пентакарбонила железа (1;с(СО)5]0. Видно, что чем больше [І;с(СО)5]и, іем больше глубина разложения 1;е(СО)5.
2.3.2. Морфология аі реї атов железа
11а выходе из реакюра мы реї исгрировали аэрозоль как конечный продукт пиролиза. Аэрозоль образовывался в виде аїреіатов малых чаешц (так называемых первичных частиц). Форма и размер аїреіаюв существенно зависели от темпераіурьі пиролиза.