Способ получения фуллеренов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к нанотехнологии. Углеродосодержащий материал обрабатывают в электрическом поле между электродом в виде иглы 1, подключенным к источнику высокого напряжения 2, и жидкостным проточным осадительным электродом 3. Электрод в виде иглы 1 изготовлен из графита и его заостренное под иглу окончание обращено в сторону осадительного электрода 2. Электрод в виде иглы 1 размещен внутри трубки 4, выполненной из металлического катализатора, выбранного из Pt, Pd, Ni, Cr, Mn, Fe или стали, легированной Ni, Cr, Mn, а конец этой трубки, обращенный к осадительному электроду 3, сформирован с острой кромкой, примыкающей к графиту. Полученные фуллерены собирают на осадительном электроде 3. Изобретение позволяет снизить энергозатраты при получении фуллеренов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к процессам получения фуллеренов с помощью расходуемых графитовых электродов си электрических полей с высокой напряженностью электрического поля.

Известна диссертация на соискание на соискание ученой степени кандидата технических наук Герасимовой Наталии Сергеевны [1] от 2007 с использованием карбонильных кластеров платины и палладия, в котором описана технология получения алмазов в виде зерен и нитей при атмосферном давлении и комнатной температуре. Однако в нем не используется электрические поля.

Известен способ получения фуллеренов [2], включающий возгонку углесодержащего материала за счет воздействия высокотемпературного поля с использованием дугового разряда.

Однако такой способ имеет низкий выход фуллеренов при больших энергозатратах на создание дуговых разрядов.

Известно устройство [3] для получения фуллеренов, содержащее корпус с реакционной камерой с углесодержащими электродами выполненными в виде диска с возможностью вращения. Однако такое устройство характеризуется высокими энергозатрами на создание дугового разряда на получении фуллеренов, получаемых из углесодержащих отходящих газов.

К недостаткам можно отнести то, что такое устройство использует скругленные угольные электроды на которых невозможно реализовать высокие напряженности электрического поля, создающие униполярную ионизацию.

В качестве прототипа выбран способ получения фуллеренов и устройство [4] не использующие энергетически высокозатратные дуговые разряды.

К особенностям способа относится то, что он включает обработку углеродосодержащего материала в электрическом поле между электродом в виде иглы 1, подключенном к источнику высокого напряжения 2 и жидкостным проточным осадительным электродом 3 и сбор полученных фуллеренов на указанном осадительльном электроде.

К особенностям способа относится то, что электрод в виде иглы изготавливают из графита и его застроенные под иглу окончание обращают в сторону осадительного электрода, при этом электрод в виде иглы размещают внутри трубки, выполненной из металлического катализатора, выбранного из Pt, Pd, Ni, Cr, Mn, Fe или стали, легированной конец этой трубки Ni, Cr, Mn, а конец этой трубки, обращенной к осадительному электроду, формируют с острой кромкой, примыкающей к графиту.

К особенностям устройства относится то, что электрод выполнен в виде иглы и изготовлен из графита, его заостренное под иглу окончание обращено в сторону осадительного электрода, при этом электрод в виде иглы размещен внутри трубки, выполненной металлического катализатора, выбранного из Pt, Pd, Ni, Cr, Mn, Fe или стали, легированной конец этой трубки Ni, Cr, Mn, а конец этой трубки, обращенной к осадительному электроду, формируют с острой кромкой, примыкающей к графиту.

На фиг. 1 изображен способ и устройство, работающие по предлагаемому способу. Он содержащая реакционную камеру с электродом 1 в виде иглы, подключенным к источнику высокого напряжения 2, и жидкостным проточным осадительным электродом 3 для сбора фуллеренов. 4 - электрод выполненной металлического катализатора, выбранного из Pt, Pd, Ni, Cr, Mn, Fe или стали, легированной конец этой трубки Ni, Cr, Mn. 5 - конец этой трубки, обращенной к осадительному электроду, формируют с острой кромкой, примыкающей к графиту.

Порошок из фуллеренов, собранный на мокром фильтре высушивают и собирают для дальнейшего использования.

Патентная литература

1 Диссертация на соискание на соискание ученой степени кандидата технических наук Герасимовой Наталии Сергеевны «Образование алмазов и других углеродных фаз при деструкции кабонильных кластеров платины и палладия.

2. Патент РФ №2186022, кл. C01В 31/02.

3. Патент РФ №2184701, кл. С01B 31/02.

4. Патент Казахстана №16287, кл. С01B 31/02.

1. Способ получения фуллеренов, включающий обработку углеродосодержащего материала в электрическом поле между электродом в виде иглы 1, подключенным к источнику высокого напряжения 2, и жидкостным проточным осадительным электродом 3 и сбор полученных фуллеренов на указанном осадительном электроде, отличающийся тем, что электрод в виде иглы изготавливают из графита и его застроенное под иглу окончание обращают в сторону осадительного электрода, при этом электрод в виде иглы размещают внутри трубки, выполненной из металлического катализатора, выбранного из Pt, Pd, Ni, Cr, Mn, Fe или стали, легированной Ni, Cr, Mn, а конец этой трубки, обращенный к осадительному электроду, формируют с острой кромкой, примыкающей к графиту.

2. Установка для получения фуллеренов, содержащая реакционную камеру с электродом в виде иглы 1, подключенным к источнику высокого напряжения 2, и жидкостным проточным осадительным электродом 3 для сбора фуллеренов, отличающееся тем, что электрод выполнен в виде иглы и изготовлен из графита, его заостренное под иглу окончание обращено в сторону осадительного электрода, при этом электрод в виде иглы размещен внутри трубки, выполненной из металлического катализатора, выбранного из Pt, Pd, Ni, Cr, Mn, Fe или стали, легированной Ni, Cr, Mn, а конец этой трубки, обращенный к осадительному электроду, формируют с острой кромкой, примыкающей к графиту.