НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Металл"

Основные свойства графита и алмаза к настоящему времени нашли адекватное теоретическое описание в литературе, поэтому основные усилия в этой области направлены сейчас на изучение алмазоподобных и графитоподобных систем с менее совершенной и более неопределенной структурой (влияние дефектов, получение слоистых соединений графита с различными металлами.

"dope" - поглощать) такого материала атомами щелочных металлов был получен баррелит, обладающий сверхпроводниковыми свойствами (рис.

Полученные небольшие кристаллы Ре2Сз равномерно распределены по каталитически активной поверхности металла.

Энергия активации, необходимая для роста углеродного волокна на катализаторе, хорошо согласуется с энергией активации диффузии углерода в этом металле.

Дегидрированная молекула углеводорода из-за своей ненасыщенности остается адсорбированной на поверхности металла.

Вследствие инградиента концентраций образующихся при этом между гранями частиц металла, на которых дегидрируется углеводородная молекула, отлагается углерод, и на гранях, где этих процессов не происходит, возникает диффузия углеродных дегидрированных цепочек или, вероятнее всего, отдельных углеродных атомов к противоположной грани.

Последующие порции углерода, поступающие к этой грани металла, отрывают углеродную плоскость, образованную новыми порциями углеродных атомов при застройке решетки карбидного соединения, так как она мешает диффузии углеродных атомов через частицы катализатора.

При каталитическом образовании углеродного вещества активной формой является чистый металл, способный образовывать с углеродом карбидоподобные соединения или же раствор углерода в металле.

По данным электронной микроскопии, зауглераживание Ni-Cu/MgO катализаторов в СНд в течение I минуты приводит к образованию углеродных нитей, содержащих частицу металла на ее конце (рис.

Китшшпическое одразооание эпитакшальных отложений полимерного углерода углеродных нитей в форме колец, содержащих внутри частицу металла.

В этих образцах форма , частицы металла на конце нити Не плоская, а образована несколькими плоскостями (111).

Углерод С Водород Н Зола (металл) Углерод С Водород Н Зола (металл) Углерод С Водород Н Зола (металл) Углерод С Водород Н Зола (металл)

Добавление щелочных металлов сильнее снижает углеродообразование, чем внесение в состав катализатора щелочно-земельных металлов.

Добавление тяжелых металлов (никель, медь, кобальт) приводит к резкому (в 3-4 раза) увеличению образования углеродных отложений.

По данным этих работ металлы по их влиянию на образование отложений углеродного вещества располагаются в следующем нисходящем ряду: (никель, медь), кобальт, (молибден, ванадий), (железо, хром), свинец, (бериллий, магний, кальций, стронций), литий, натрий, калий, цезий.

Эти же авторы установили, что скорость углеродообразования увеличивается с возрастанием энергии связи металла с углеродом.

Козин показал, что никель, по сравнению с другими металлами, способен активнее сообщать отложениям углеродного вещества структурный порядок.

Журкин оценивал92 каталитические свойства не только чистых металлов, но и двух- и трехкомпонентных катализаторов на основе соединений железа, кобальта и никеля, взятых в различных соотношениях, причем каталитическим системам почему-то приписывались интерметаллические свойства.

Так как в исследованном факторном пространстве они являются более близкими (по наличию атомарного водорода в молекулярных решетках) аналогами многокомпонентных каталитических систем, составленных на основе переходных металлов подгруппы железа.

Они были составлены на основе металлов подгруппы железа, полученных путем термического разложения соответствующих оксидов с последующим восстановлением водородом при температуре 500°С и взятых в различных соотношениях по массе.

Заметная разница в массовых выходах углеродного веществапри использовании композиции ультради,сперсныхоксидов меди - хрома -кобальта - никелч - марганца (1750%) и никеляметаллического ( 1 950%)связана с присутствием в еесоставе металлов, низкоактивных по отношению креакции образования углеродного вещества.

В работе300 представлены результаты экспериментов на некоторых видах промышленных катализаторов, состоящих из переходных металлов подгруппы железа (алюмоникельмолибденовый, никельмарганцевый, железохромовый, цирконийникелевый гидрид).

на ультрадисперсных оксидах металлов медь - хром - кобальт - никель -марганец, на цирконийникелевом гидриде лежат приблизительно в тех же пределах.

При анализе образцов, полученных на железе и других низкоактивных в отношении реакции образования углеродного вещества металлах, содержание водорода колеблется в пределах от 0,79 до 2,25%, золы - от 0,1 до 15,88%.

Этим, по-видимому, можно объяснить различие механизмов образования углеродных отложений на катализаторах -металлах подгруппы железа.

В то же время для каждой фракции вероятна проводимость, аналогичная проводимости в металлах, которая, однако, несет на себе следы размерных эффектов, связанных с соизмеримостью частиц с характерной длиной свободного пробега электрона.

Причем наиболее дефектную поверхность имеет металл, не связанный с углеродным волокном.

Указанное снижение проводимости системы является следствием уменьшения количества металла и образования на его поверхности слоя, имеющего низкую проводимость.

Это является причиной нарушения когерентности границ существующего и вновь образованного кристалла и, как следствие, отрыва металла от углеродной нити и прекращения ее роста.

На оторвавшемся фрагменте металла имеются продукты развития волокна с первоначальным и изменившимся диаметром, поэтому рост основной нити не происходит.

Незначительные различия в активности металлического никеля и его соединений в отношении процесса образования волокнистого углеродного вещества объясняюгся тем, что последние под воздействием образующегося в процессе водорода восстанавливаются до металла.

Нанотрубный электронный материал способен произвести техническую революцию, как в свое время, на заре человечества, это сделал металл.

Благодаря таким свойствам, как низкое атомное число, хорошее сопротивление термическому удару, высокие термостойкость и теплопроводность, волокнистое углеродное вещество может применяться р производстве зеркал114, работающих в контакте с лазерными лучами, отражательных параболических антенн для радиотелескопов, композитов 5, контактирующих с плазмой, катализаторов дожигания3 , электродов для твэлов, фильтров и теплоизоляции318, материалов"9, гасящих резонансную шумовую вибрацию, мембран12" для микрофильтрации газов, адсорбентов322 для извлечения благородных металлов из растворов сложного солевого состава, для тонкой очистки и разделения трудносорбируемых газовых смесей, а также

Из этих же трубок можно изготовить нанопровод, вводя внутрь их различные металлы.

Вероятно, в скором будущем появится возможность сшивать нанотрубки электронным лучом, соединяя их между собой и образуя торовидные •)П| структуры, которые, как показал" расчет электронных спектров различных торов, способны проявлять свойства как металлов, так и полупроводников.

Волокнистое углеродное вещество в активированных формах широко применяется в качестве адсорбента и катализатора для адсорбционной очистки газов и жидкостей от органических веществ и тяжелых металлов.

Стало возможным получать нанометровые волокна из оксидов металлов (для гетерогенного катализа).

Для этого нанометровую углеродную трубку заполняют оксидом металла и выжигают углерод212.

Полученные водород- и металл-замещенные углеродные отложения являются эффективными катализаторами в реакциях инверсии сахарозы и гидролиза эфиров жирных кислот, а также позволяют селективно улавливать тяжелые металлы и радионуклиды.

Получены высшие фуллерены С те, Cs2, C84, Сцо- При этом высшие фуллерены до С9о не обнаруживают сверхпроводимости даже при легировании щелочными металлами.

Предварительно для удаления с поверхности различных загрязнений (неперекристаллизовавшегося графита, металлов, карбидов металлов, органических веществ) алмазные порошки подвергают травлению в концентрированных неорганических кислотах.

Кроме того, добавляя в плазму компоненты, содержащие азот, фосфор или металлы, удается получать кластеры, в которых кроме углерода есть атомы других элементов.

Из физики твердого тела известно 4 , что две другие аллотропные формы - графит и алмаз - являются соответственно металлом и диэлектриком.

Фазой с металлическими свойствами (металлом) называется343 фаза, в которой либо не все квантовые состояния валентной зоны заняты электронами, либо последняя перекрывается зоной проводимости.

Исследования структуры и свойств С6о показали281, что он обладает высокой реакционной способностью, образуя комплексы, внешне связанные через металлы Os или Pt, или соли с катионом (С6Н5)Р*.

В растворах, содержащих фуллерен, в присутствии щелочных металлов были зафиксированы одно-, двух- и многозарядные анионы вплоть до С^.

Еще более мощные восстановители - щелочные металлы - могут отдавать ему до 6 электронов и образовывать гексаанион С'0.

Оказалось, что он, подобно олефинам, способен образовывать л--комплексы с переходными металлами и даже вытеснять этилен из нольвалентного комплекса платины184.

гчеренов а морфологических образованиях полимерного углчрооа восстановление металлами - донорами электронов для фуллеренов, образование устойчивых ион-радикальных солей, реакции с низковалентными комплексами металлов и др.

Очевидно, для углерода энергетически выгоднее иметь две и -связи с разрывом напряженного циклопропанового фрагмента, тогда как переходный металл легко приспосабливается к rj2-координации.

Эта частица была трактована как фуллереновая оболочка с атомом металла, уловленным во внутренней полости.

, получены также для высших фуллеренов и других металлов (рис.

По ДаННЫМ ЭПР-СПеКТрОСКОПИИ, В РисМ Энд„эдрш,ьньш комплекс эндоэдральных комплексах происходит перераспределение электронной плотности: два или три электрона от атома металла переходят на углеродную оболочку, которая играет свойственную ей роль аниона, а металл становится катионом.

Возникает электростатическое взаимодействие, и металл, возможно, блуждает внутри сфероида.

Пока не описано способов извлечения металла из внутренней полости или синтеза эндоэдральных комплексов обратимым раскрытием полиэдрической оболочки.

Топологический синтез проходит успешно только с металлами (II группы (лантан, иттрий, скандий).

Для этих металлов характерно образование и-циклопентадиенильных комплексов с ^"-координацией и практически не известны я-- ареновые комплексы с г/ь- координацией.

5- координация с несколькими Ср лигандами характерна и для некоторых других металлов, например, урана и актиноидов, а для таких переходных металлов, как никель или железо, ^-координация предпочтительнее, чем rj6.

Если интермедиаты (//'-CjHjJnMe важны в процессе синтеза эндоэдральных комплексов, то кажется более благоразумным ввести в графитовый электрод сразу готовый комплекс СрМе-Х, а не соль металла, и уж тем более не оксид, ввиду высокого сродства металлов III группы к кислороду, что, возможно, вносит неблагоприятную конкуренцию за металл.

Готовый фрагмент Ср-Ме, стабильный в атмосфере инертного газа, может обстраиваться гексагонами с одновременным дегидрированием при высокой температуре, что дает шанс получить эндоэдральные комплексы фуллеренов с другими металлами и, может быть, с высоким выходом.

Отмечается, что такие дианионы являются удобными структурами для образования эндоэдральных комплексов с металлами, локирующими два электрона в р-систему окружающей клетки.

Свойства и идентификация фуллеренов я морфологических образованиях полимерного углерода углерода) с частицей переходного металла на венчике волокна, на механизм образования эндоэдральных соединений высших фуллеренов.

Показано332, что в основе высокотемпературной проводимости твердого фуллерена Сбо (фуллерита), легированного атомами щелочных металлов и таллия, лежит высокая симметрия как самих молекул Сбо, так и образованного ими кубического кристалла с гранецентрированной решеткой.

В связи с возможным практическим применением фуллеренов внимание, прежде всего, привлекает сверхпроводимость в системах фуллерен - щелочной металл с довольно высокими температурами критического перехода.

Многое ожидается и от исследования магнитных и электрических свойств соединений фуллеренов с металлами остальных групп Периодической системы.

Комплексы фуллеренов могут проявлять ферромагнитные свойства даже в отсутствие в молекулах металла.

Интерес к исследованию анионов высших фуллеренов во многом объясняется тем, что у соединений фуллеренов с металлами ожидают проявления сверхпроводящих свойств.

Первые же опыты позволили получить сверхпроводящие пленки на основе твердого фуллерена Сбо, допированного небольшим количеством щелочного металла.

Бакид калия - это первый полностью трехмерный молекулярный металл.

Сверхпроводящими свойствами обладают почти все твердые фуллерены, которые получаются в результате интеркалирования атомов щелочных металлов в кристаллическую стурктуру С^о в стехиометрическом отношении СэдХз либо CjoXY?

(X,Y - атомы щелочных металлов).

Если в соединениях фуллеренов с щелочными металлами носителями тока служат электроны, то в соединениях с галогенами - положительно заряженные дырки.

На конференциях по новым направлениям в исследованиях фуллеренов предсказывается и высокотемпературная сверхпроводимость высших фуллеренов, легированных атомами щелочных металлов.

Дегидрирующая активность фуллереновых катализаторов по отношению к алканам, в том числе к метану , проявляемая в диапазоне высоких температур, а также сходное с катализаторами на основе благородных металлов влияние водорода на протекание дегидрирования, позволяет рассматривать фуллереновые катализаторы как функциональные аналоги благородных металлов.

морфологических образованиях полимерного углерода металла, то в масс-спектрах образующихся углеродных кластеров появляются пики, соответствующие составу CeoMe* (Me=La, Ca, Ba.

Здесь, вероятно, имеет место новая пространственная изомерия, вызванная "виртуальной" координацией атома металла внутри молекулы фуллерена.

А пока образование фуллеридов СбоМе* при испарении графита в присутствии солей металлов наводит на тревожную мысль.

Поиск фуллеренов в металле труб показал, что их количество в науглероженной зоне примерно в 5,5 раз больше, чем в основном металле, что говорит о самоорганизации фуллеренов при насыщении металла атомами углерода и возможности получения фуллеренов в промышленных условиях из углеводородного сырья.

При изучении процессов, происходящих в результате контакта нефтяного углерода с поверхностью металла, были использованы лабораторные установки, разработанные262 на кафедре "Машины и аппараты химических производств" под руководством профессора И.

Полученные экспериментальные результаты будут полезными при решении вопросов прогнозирования степени зауглераживания металлов, зная которые можно рассчитать срок службы аппаратуры, применяемой в коксовом производстве, разработать мероприятия по увеличению долговечности оборудования.

При исследовании процессов адгезии нефтяного углерода к металлической поверхности и диффузии углерода в металл использован метод радиоактивных индикаторов.

Показано262, что отложения нефтяного углерода на металле формируются при их контакте путем взаимодействия макромолекул карбоидов с магнитовосприимчивыми элементами поверхности металла через образование своеобразных спиралевидных структур.

Масса отложений нефтяного углерода и сила адгезии нефтяного углерода к металлу зависит как от природы металла, так и от природы и состава нефтяной дисперсной системы.

Параметры процесса (коэффициент диффузии и глубина проникновения углерода в металл) зависят от температуры, природы металла и степени напряженно-деформированного состояния.

Ученые считают, что бороводородные аналоги бакиболов тоже будут обладать полезными свойствами и следует попытаться их синтезировать, испаряя лазером соединения бора с металлами в присутствии водорода.

Другое направление - создание замкнутых структур, содержащих как атомы углерода, так и металла (их называют "мет-карами" от англ, "metal-carbon").

Не претендуя на всеобъемлющий анализ перспектив применения фуллеренов, можно высказать предположение о некоторых направлениях, которые, по мнению автора, получат развитие в будущем столетии: " за счет развития химии экзоэдральных тг-комплексов переходных металлов будут разработаны новые, более дешевые и практически удобные методы получения и выделения чистых фуллеренов; • будут синтезированы эндоэдральные комплексы с неуглеродными атомами и неметаллами, оптически активные производные высших хиральных: фуллеренов; • будут разработаны методы селективного проведения новых реакций и соответственно получены индивидуальные продукты нуклеофильных, электрофильных, радикальных, карбеноидных и других реакций; • будут получены новые производные с особыми физическими свойствами (электрическими, магнитными, оптическими, в том числе сверхпроводники, ферромагнетики, материалы для нелинейной оптики и т.

Углерод и его взаимодействие с металлами.

Цветные металлы.

Исследование механизма формирования отложений кокса на поверхности металла.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что карбин способен образовывать интеркалированные соединения с щелочными металлами.

Получение углеродных адсорбентов для извлечения благородных металлов.

Эпитаксиальный рост углеродных нанотрубок возможен8990 при наличии катализатора - переходного металла (например, подгруппы железа), действующего по электронному или кислотному механизму катализа, а также при соблюдении жестких кристаллографических правил ведения процесса; фуллеренсодержащие сажи (в том числе линейные аналоги фуллеренов) получают в средних условиях, например, пиролизом легкого углеводородного сырья на металлсодержащих катализаторах.




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru