Синтез и строение соединений, образующихся при взаимодействии графита с фторидами хлора и дифторидом ксенона

• Автор: Макотченко, Виктор Герасимович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 142 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Фториды графита

1.1.1. Высокотемпературные фториды графита

1.1.2. Низкотемпературные фториды графита.

1.2. Интеркаляционные свойства фторидов графита.

1.3. Окись графита

1.4. Оксифториды графита

1.5. Заключение.

ГЛАВА II. РЕАКТИВЫ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Реактивы.
2.2. Инструментальные методы исследований.
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРАФИТА С ФТОРИДАМИ ХЛОРА И ДИФТОРИДОМ КСЕНОНА
3.1. Взаимодействие графита с жидким трифторидом хлора
3.2. Взаимодействие графита с жидким пентафторидом хлора
и растворами дифторида ксенона во фтористом водороде.
3.3. Взаимодействие графита с растворами трифторида хлора
во фтористом водороде и фреоне 3
3.4. Взаимодействие графита с газообразным трифторидом хлора
3.5. Взаимодействие графита с газообразными трифторидом
хлора и фтористым водородом.
3.6. Влияние размера частиц исходного графита на его
степень фторирования
3.7. Установка газофазного фторирования графита.
3.8. Заключение.
ГЛАВА IV. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОЛИФТОРИДТЕТРАУГЛЕРОДА С ТРИФТОРИДОМ ХЛОРА И СТРОЕНИЕ
ПОЛИФТОРИДДИУГЛЕРОДА.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Номенклатура фторидов графита и интеркалированных
соединений на их основе
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Очевидно, что химические свойства графита и его фторидов интеркалирующая способность, реакционная способность фтора, природа связи должны определяться степенью фторирования графита, точнее электронной насыщенностью углеродного слоя, а также взаимным расположением атомов фтора в плоскости углеродного слоя. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы заключается в разработке новых методов синтеза интеркалированных соединений фторида диуглерода в форме его интеркалированных соединений с фторокислителями. Показано, что вне зависимости от условий синтеза при фторировании графита сильными фторокислителями или их растворами образуются интеркалированные соединения фторида диуглерода с атомным отношением С близким к 2 в форме его интеркалированных соединений типа С2руЭРпу1Я, где ЭЕп молекула фторокислителя, Я молекула растворителя. Разработанный газофазный метод фторирования графита трифторидом хлора в присутствии фтористого водорода практически исключает вероятность взрыва и возгорания в процессе синтеза, по крайней мере на порядок повышается производительность реакции и в несколько раз повышается выход конечного продукта по трифториду хлора. Разработанный метод может служить основой для разработки технологии получения фторида диуглерода. С2РУЭРП. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Черноголовка, , , I Всесоюзной конференции по химии и физике соединений внедрения РостовнаДону, . Работы отмечались призовыми местами на конкурсах им. Николаева и , I местом на конкурсе прикладных работ СО АН СССР , Золотой медалью не выставке Эврика Брюссель, . СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 8 страницах, содержит таблиц и рисунок. Список литературы насчитывает наименований. Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, поставлена цель работы и сформулированы основные положения, выносимые на защиту. В первой главе проведен литературный обзор по синтезу, строению и свойствам ковалентных соединений графита. Критический анализ литературных данных был использован для обоснования направлений исследований. Во второй главе приведены данные об использованных реактивах, методах их получения, а так же данные об инструментальных методах, применявшихся для исследований полученных соединений. В третьей главе приведены экспериментальные данные по исследованию взаимодействия графита с фторидами хлора и дифторидом ксенона. Исследовано влияние условий синтеза на степень фторирования графита и составы образующихся продуктов. Описан взрывобезопасный метод газофазного фторирования графита трифторидом хлора в присутствии фтористого водорода, позволяющий значительно увеличить производительность процесса фторирования и снизить расход реагентов. В четвертой главе приведены данные по исследованию полифторидтетрауглерода с трифторидом хлора. Проведен сопоставительный анализ полученного соединения с интеркалированными соединениями, описанными в третьей главе. На основании полученных данных предложены модели строения фторида диуглерода. Приведены данные по исследованию строения фторида диуглерода и интеркалированных соединений на его основе методами электронной микроскопии высокого разрешения, электронной микродифракции, рентгеновской электронной дифракции. ГЛАВА 1. Атомы углерода в графите располагаются в параллельных плоскостях. В каждой плоскости атомы углерода образуют сетку из правильных шестиугольников рис. СС, равным 1,5 А. Энергия связи между параллельными углеродными слоями графита не превышает ккалмоль 1, с. Вследствие этого возможно проникновение интеркалирование атомов или молекул некоторых веществ в межслоевое пространство графита с образованием так называемых интеркалированных или слоистых соединений графита. Некоторые атомы при интеркалировании в графит образуют с атомами углерода графита химические связи ионные, полуионные, ковалентные. В результате образуются новые твердые матрицы окисленного графита, сохраняющие слоистую структуру и способность образовывать интеркалированные соединения. В настоящее время в литературе описаны фториды, оксиды и оксифториды графита.