Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів
Рассмотрены возможности методов электрохимического синтеза углеродных наночастиц в расплавах хлоридов и карбонатов щелочных металлов. Описаны две схемы электродных реакций: образование в хлоридных расплавах карбидов и интеркалляционных соединений натрия на катоде из терморасширенного графита, эле...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14966 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів / С.В. Волков, Е.В. Панов, В.М. Огенко, В.Ф. Лапшин // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 5. — С. 28-31. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14966 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Волков, С.В. Панов, Е.В. Огенко, В.М. Лапшин, В.Ф. 2010-12-30T12:23:21Z 2010-12-30T12:23:21Z 2008 Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів / С.В. Волков, Е.В. Панов, В.М. Огенко, В.Ф. Лапшин // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 5. — С. 28-31. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14966 541.135 Рассмотрены возможности методов электрохимического синтеза углеродных наночастиц в расплавах хлоридов и карбонатов щелочных металлов. Описаны две схемы электродных реакций: образование в хлоридных расплавах карбидов и интеркалляционных соединений натрия на катоде из терморасширенного графита, электровосстановление карбонат-иона на инертном катоде. Показана возможность формирования в хлоридном расплаве многочисленных нанотрубок и фуллеренов, в карбонатных — пучков нановолокон. Охарактеризованы (идентифицированы) морфология, состав и кристалличность продуктов синтеза. The methods of electrochemical synthesis of carbon nanoparticles in molten chlorides and carbonates of alkaly metals have been studied. Two schemes of electrode interactions have been discribed: formation of carbides and intercalation compounds of sodium on cathode of thermoexpanded graphite in molten chlorides, electroreduction of carbonate-ion on inert cathode. The possibility of formation of lots of nanotubes and fulerens in molten chlorides and bunches of nanofibers in molten carbonates. The synthesis products were identified and characterized on morphology, composition and crystallinity. Розглянуто можливості методів електрохімічного синтезу вуглецевих наночасток у розплавах хлоридів і карбонатів лужних металів. Описано дві схеми електродних реакцій: утворення в хлоридних розплавах карбідів та інтеркаляційних сполук натрію на катоді з терморозширеного графіту, електровідновлення карбонат-йона на інертному катоді. Показано можливість формування у хлоридному розплаві чисельних нанотрубок та фулеренів, у карбонатних — зв’язок нановолокон. Охарактерізовано (ідентифіковано) морфологію, склад та кристалічність продуктів синтезу. uk Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Электрохимия Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів |
| spellingShingle |
Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів Волков, С.В. Панов, Е.В. Огенко, В.М. Лапшин, В.Ф. Электрохимия |
| title_short |
Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів |
| title_full |
Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів |
| title_fullStr |
Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів |
| title_full_unstemmed |
Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів |
| title_sort |
особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів |
| author |
Волков, С.В. Панов, Е.В. Огенко, В.М. Лапшин, В.Ф. |
| author_facet |
Волков, С.В. Панов, Е.В. Огенко, В.М. Лапшин, В.Ф. |
| topic |
Электрохимия |
| topic_facet |
Электрохимия |
| publishDate |
2008 |
| language |
Ukrainian |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| format |
Article |
| description |
Рассмотрены возможности методов электрохимического синтеза углеродных наночастиц в расплавах хлоридов и карбонатов щелочных металлов. Описаны две схемы электродных реакций: образование в
хлоридных расплавах карбидов и интеркалляционных
соединений натрия на катоде из терморасширенного
графита, электровосстановление карбонат-иона на инертном катоде. Показана возможность формирования в хлоридном расплаве многочисленных нанотрубок и фуллеренов, в карбонатных — пучков нановолокон. Охарактеризованы (идентифицированы) морфология, состав и
кристалличность продуктов синтеза.
The methods of electrochemical synthesis
of carbon nanoparticles in molten chlorides and carbonates
of alkaly metals have been studied. Two schemes
of electrode interactions have been discribed: formation
of carbides and intercalation compounds of sodium on
cathode of thermoexpanded graphite in molten chlorides,
electroreduction of carbonate-ion on inert cathode. The
possibility of formation of lots of nanotubes and fulerens
in molten chlorides and bunches of nanofibers in molten
carbonates. The synthesis products were identified and characterized
on morphology, composition and crystallinity.
Розглянуто можливості методів електрохімічного синтезу вуглецевих наночасток у розплавах хлоридів і карбонатів лужних металів. Описано дві схеми електродних реакцій: утворення в хлоридних розплавах карбідів та інтеркаляційних сполук натрію на катоді з терморозширеного графіту, електровідновлення карбонат-йона на інертному катоді. Показано можливість формування у хлоридному розплаві чисельних нанотрубок та фулеренів, у карбонатних — зв’язок нановолокон. Охарактерізовано (ідентифіковано) морфологію, склад та кристалічність продуктів синтезу.
|
| issn |
0041–6045 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14966 |
| citation_txt |
Особливості процесів формування вуглецевих наночасток при електролізі хлоридних і карбонатних розплавів / С.В. Волков, Е.В. Панов, В.М. Огенко, В.Ф. Лапшин // Украинский химический журнал. — 2008. — Т. 74, № 5. — С. 28-31. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT volkovsv osoblivostíprocesívformuvannâvuglecevihnanočastokprielektrolízíhloridnihíkarbonatnihrozplavív AT panovev osoblivostíprocesívformuvannâvuglecevihnanočastokprielektrolízíhloridnihíkarbonatnihrozplavív AT ogenkovm osoblivostíprocesívformuvannâvuglecevihnanočastokprielektrolízíhloridnihíkarbonatnihrozplavív AT lapšinvf osoblivostíprocesívformuvannâvuglecevihnanočastokprielektrolízíhloridnihíkarbonatnihrozplavív |
| first_indexed |
2025-11-24T11:38:35Z |
| last_indexed |
2025-11-24T11:38:35Z |
| _version_ |
1850845738265739264 |
| fulltext |
ЭЛЕКТРОХИМИЯ
УДК 541.135
С.В. Волков, Е.В. Панов, В.М. Огенко, В.Ф. Лапшин
ОСОБЛИВОСТІ ПРОЦЕСІВ ФОРМУВАННЯ ВУГЛЕЦЕВИХ НАНОЧАСТОК
ПРИ ЕЛЕКТРОЛІЗІ ХЛОРИДНИХ І КАРБОНАТНИХ РОЗПЛАВІВ
Розглянуто можливості методів електрохімічного синтезу вуглецевих наночасток у розплавах хлоридів і карбо-
натів лужних металів. Описано дві схеми електродних реакцій: утворення в хлоридних розплавах карбідів
та інтеркаляційних сполук натрію на катоді з терморозширеного графіту, електровідновлення карбонат-йона
на інертному катоді. Показано можливість формування у хлоридному розплаві чисельних нанотрубок та
фулеренів, у карбонатних — зв’язок нановолокон. Охарактерізовано (ідентифіковано) мор- фологію, склад
та кристалічність продуктів синтезу.
Серед відомих [1] методів синтезу вуглецевих
наночасток (ВНЧ) найменш вивчені електроліти-
чні методи — синтез нановуглецю при катодному
електролізі сольових розплавів. В існуючих пуб-
лікаціях [2—4] розглянута головним чином препа-
ративна частина електролізу та проблеми, що пов’я-
зані з виділенням продуктів синтезу, його відмиван-
ням, екстракцією з водно-вугільної суспензії нано-
часток. Особливістю електролітичного методу є
можливість отримання в процесі електролізу широ-
кого набору ВНЧ: округлої форми, волокон, нано-
трубок, багатостінних нанотрубок (ВНТ), пластин,
аморфного вуглецю [5—8]. Розділення такого про-
дукту на його складові являє собою серьозні труд-
нощі, як і виділення тільки трубок [7, 8], тому голов-
ною проблемою електролітичного методу, вирішен-
ня якої може забезпечити його застосування, є з’я-
сування умов, при яких переважно синтезуються
нанотрубки. Цьому питанню, а також оптимізації
виділення ВНТ з продуктів синтезу, більш деталь-
ному їх вивченню із застосуванням сучасних методів
присвячена дана робота.
У роботі розглядаються дві схеми та механіз-
ми електрохімічного синтезу ВНЧ у розплавах со-
лей лужних металів: утворення карбідів та інтер-
каляція лужного металу (натрію) у терморозши-
рений графіт у розплаві хлоридів (1), відновлення
йона СО3
2– до вуглецю в розплаві карбонатів (2).
Електролізер — герметична кварцева ємність
з корундовим контейнером для розплаву і охо-
лоджуваною металевою кришкою, через яку вво-
дилися: графітовий (випадок 1), платиновий, скло-
вуглецевий або молібденовий (випадок 2) като-
ди і вугільний анод, електрод порівняння, трубки
для подачі аргону і до вакуумного насоса, термо-
пара Pt/PtRh. У випадку 1 використовували екві-
мольний розплав KCl—NaCl (750 оС), у випадку
2 — розплавлену суміш карбонатів натрію і калію
(650 оС). В якості катоду в розплаві KCl—NaCl
застосовували так званий терморозширений гра-
фіт, тобто графіт з попередньо штучно збільшени-
ми міжплоскосними відстанями (ТРГ).
Застиглий разом з осадом електроліт (плав)
розчиняли у дистильованій воді. Складним є ви-
ділення наноматеріалу від залишку електроліти-
чного продукту та солей натрію і калію. Для цього
використовували попередню декантацію з водно-
вугільної суспензії мікронної фази з наступним ба-
гаторазовим розведенням і декантацію суспензії,
що залишилася, дистильованою водою, обробкою
цього розчину ультразвуком і подальшим відді-
ленням з суспензії центрифугуванням нанодис-
персного осаду. Для розділення та вилучення вугле-
цевих трубок з кінцевих розчинів використовували
їх екстракцію толуолом (ксілолом або бензолом)
шляхом додавання до водно-вугільної суспензії у
розділювальній воронці толуолу у співвідношенні
толуол:вода 1:10.
Для вімірів вольтамперограм і електролізу при
заданому потенціалі використовували потенціо-
стат ПІ 1-50. Для ідентифікації продукту синтезу
(встановлення індивідуальності отриманих фаз,
домішкових фаз та аморфної фази, для вивчення
морфології отриманого продукту) застосовували
наступні методи: рентгенофазовий аналіз (РФА,
Дрон-4, випромінювання CuКα), хімічний аналіз
(присутність Na+, Cl– ), електронну спектроскопію
для хімічного аналізу (ЕСХА, Kratos Anal. Serie
© С.В. Волков, Е.В. Панов, В.М . Огенко, В.Ф . Лапшин , 2008
28 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 5
800), електронну спектроскопію (Specord UV VIS),
трансмісіонну електронну мікроскопію і дифрак-
цію електронів (JEOL:JEM 100 CXII), масспектро-
метрію (МХ 1320).
Осади на катоді з терморозширеного графіту
в розплаві KCl—NaCl. У цьому випадку [5—7] на
графітовому катоді при густині струму 0.1—10
А/см2 виділяється лужний метал. Можливі два
шляхи взаємодії його з катодом: утворення кар-
бідів та інтеркаляція в матеріал катоду. Останній
процес у випадку катода з ТРГ протікає у більш
м’яких умовах, при більшій швидкості впровад-
ження натрію у графіт, ніж для інших щільних
видів графіту, для яких він ускладнений сильною
ерозією катоду [2]. Можливі такі електродні ре-
акції, які формують нановуглець:
2Na+ + 2C + 2e → Na2C2 ,
Ek = –3.0 В (Сl–/Cl2) ; (1)
Na2C2 + Cx → NaCx , x = 3—60 ; (2)
NaCx
400
o
C
Na + Cx . (3)
Сама електродна реакція виділення натрію
протікає без будь-яких обмежень при струмах об-
міну >1 А/см2. Кінетичні обмеження виникають
при утворенні розчинів вуглецю в натрії (інтерка-
ляційних сполук) і розпаду цих сполук у сольовому
розплаві ((2) та (3) реакції). Форма нановуглецю
в катодному осаді представлена на рис. 1. По да-
ним РФА він складається з різних видів кристалі-
чного нановуглецю та аморфного нановуглецю.
Непрямим свідченням механізму цих проце-
сів є тип та місце формування осадів вуглецю.
Спостерігали 3 види осаду — на катоді в області
трьохфазної границі, у порах корундового кон-
тейнера і диспергований в об’ємі електроліту. От-
римана з катодного продукту і продукту, диспер-
гованого в розплаві, суспензія вуглецевих нано-
часток у воді, відмита від електроліту водою і осад-
жена з водного розчину у центрифузі нанофрак-
ція являла собою по даним мікроскопії суміш
ВНЧ: округлої форми (5—10 нм), волокон (d =20—
50 нм, l =1—20 мкм), многостінних нанотрубок
(отвір 5—10 нм). Усі трубки вигнуті, частково запов-
нені лужним металом та сіллю з “шапочкою” на
одному кінці.
Вигин трубок та „шапочка”, очевидно (згід-
но з [1]), обумовлені структурними дефектами та
наявністю вуглецевих кілець із 5 і 7 атомами.
Осад містить деяку кількість вуглецю з низькою
електропровідністю. Як показали дифракція елек-
тронів і метод РФА, це аморфний вуглець. Проблем-
ним є повне відмивання осадів від електроліту
(хлоридів калію і натрію). Тому на рентгенівських
дифрактограмах поряд з рефлексами вуглецю (2θ =
42.0o i 44.0o) спостерігали рефлекси 2θ = 29.0o i 41.4o,
характерні для твердих розчинів 0.8 KCl⋅0.2 NaCl.
По даним ЕСХА та хімічного аналізу синтезова-
ні ВНТ мають наступний склад (% ат.): вуглець —
93.7, кисень — 5.9, натрій — 0.4. Кисень є складовою
оксиду лужного металу, який утворюється при
взаємодії лужного металу з водою і киснем, йон
натрію — це залишки невідмитого електроліту
(аналіз на Сl– ). Отримана екстракцією толуолом ву-
глецева фаза також вміщувала деяку кількість солей
натрію і калію та мала рожевий колір, який свід-
чить про вміст у ній фулеренів.
На основі отриманих експериментальних да-
них і опублікованих [9] властивостей сполук вуг-
лецю з лужними металами можна передбачити
два паралельних процеса утворення ВНТ у хло-
ридних розплавах на терморозширеному
графіті.
Натрій і калій вже при 50 оС розчи-
няють графіт [9]. Відомо [9], що можуть утво-
рюватися багаті вуглецем сполуки KCx і
NaCx, де х=24, 36, 48, 60. Вони мають мета-
леву провідність і гратку графіту, у якій ато-
ми лужного металу розташовані в порожне-
чах між шарами. При температурах більше
600 оС ці сполуки розкладаються з виділен-
ням металу. Цей процес стає більш швидким
у присутності розплаву солей калію та натрію,
у яких ці метали добре розчинні. Другий
процес — це утворення карбідів лужного металу,
який також нестабільний у розплаві при таких са-
мих температурах. За першою схемою можна при-
пустити наступний механізм утворення ВНТ за схе-
мою реакцій (1). Вихід частини сполук KCx і NaCx
з міжплощинних каналів графіту відбувається з
наступним розпадом цих сполук у розплаві солей і
формуванням з атомарного вуглецю, що вивільни-
Рис. 1. Фрагменти вуглецевих нанотрубок (a) та "канати" (б)
з них, одержані синтезом у розплаві NaCl—KCl при 750 оС.
а б
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 5 29
вся, вуглецевих кілець (п’яти-, шести-, семичлен-
них). Далі з них утворюється графенова сітка з нас-
тупним зкручуванням її у трубку. Останнє може
приводити до захвату всередину трубок частини
металу і електроліту.
Оскільки ВНТ утворюються таким способом
і, головне, у конденсованому середовищі, вони ба-
гатостінні, на відміну від одностінних, одержува-
них у газовій фазі [1] піролізом органічних сполук.
Рожевий колір толуолового екстракту з вод-
но-вугільної суспензії означає, що, крім інших ВНЧ,
за схемами (2), (3) синтезовані фулерени. Для іден-
тифікації фулеренів використали методи елек-
тронної спектроскопії та мас-спектрометрії. На
електронних спектрах спостерігалися електронні
переходи при 370 і 400 нм, характерні для клас-
терів С60 і С70. На мас-спектрах (рис. 2) толуольної
фракції спостерігаються лінії з масовими числами
305, 328, 334, 341. 342, 353, 359, 365, 370, 375, 386,
398, 413, що означає присутність у катодному про-
дукті кластерів від С30 до С40.
Застосування інших більш щільних (крім ТРГ,
питома поверхня його — 30 м2/г) вуглецевих ма-
теріалів у якості катоду при інтеркаляції лужними
металами істотно зменшує вихід цільового продук-
ту (ВНТ) і його чистоту. Так, в роботі [3] викона-
ний електроліз розплаву LiCl з катодом із щіль-
ного промислового електродного графіту. Катод-
ний осад містив 50 % продуктів ерозії катода, інша
частина — мікронна фаза вуглецю, ВНЧ різної фо-
рми, ВНТ із отвором 50—100 нм. Склад синтезо-
ваних ВНТ (% ат.: вуглецю — 9, хлору — 40, кисню
— 10) також свідчить про сильне забруднення тру-
бок адсорбованим LiCl і продуктами його гідролізу.
Катодне відновлення карбонатних розплавів.
У 1964 році Ю.К. Делімарським зі співробітника-
ми була показана можливість катодного виді-
лення вуглецю в розплавах, що містять карбонат
літію [10]. На вольт-амперній кривій цієї реакції
для платинового електроду спостерігали гранич-
ний струм при потенціалах більш від’ємних,
ніж –1.0 В (у порівнянні з платиновим електро-
дом). Катодний продукт був ідентифікований як
дисперсний вуглець, морфологія і склад його не
були вивчені.
Нами вивчена катодна реакція на Pt- і Mo-
і скловуглецевому електродах у розплаві Li2CO3—
Na2CO3 (700 oС) з різним вмістом Li2CO3 і з дода-
ванням у цей розплав до 2 % мол. Ba2CO3. Потен-
ціодинамічна крива (рис. 3) для цього випадку має
граничний струм при потенціалі –1.4 В (по Pt-еле-
ктроду). Величина струму iп більше при високих
швидкостях сканування потенціалу (у межах 0.001
—0.1 В/с) і перемішуванні електроліту, а також у
випадку розплавів, що містять додат-
ково BaCO3. Це означає, що iп має
дифузійну природу, а електроактив-
ною часткою не є СО3
2–-йон, тому що
по СО3
2– граничний струм в умовах
експерименту недосяжний.
Катодні реакції. При Е ≥ –1.4 B
за електродом порівняння Pt/О2,
CO2/Li2CO3–K2CO3 (700 oC) можли-
ва реакція:
СO3
2– + 4e– → C + 3O2–. (4)
При подальшій поляризації ка-
тоду можлива взаємодія металічного
літію, що виділяється на ньому при
цих потенціалах, з катодним вуглеце-
вим осадом з утворенням карбідів та
розчинів вуглецю в літії. Сумарною
реакцією буде:
Li2CO3 + (2x – 1)C + 6e– →
Рис. 2. Мас-спектр толуолового екстракту катодного осаду, отри-
маного при електролізі KCl—NaCl.
Рис. 3. Вольт-амперна характеристика системи Рt/Li2CO3–
K2CO3 (650 oC), 0.01 В⋅с–1, S ~ 0.2 cм2, ріст струму при
Е = –1.4 В (за Pt/CO2–O2, CO3
2–-електродом порівняння).
30 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 5
→ 3O2– + 2LiCx, 1 ≤ x ≤ 60 . (5)
Як обговорювалось вище, розпад інтеркаля-
ційних сполук LiCx може призводити до утворен-
ня вуглецевих наночасток. Анодною реакцією при
цьому електролізі є окиснення карбонат-йона за
схемою (6) і взаємодія катодного вуглецю з окси-
дами за (7):
2CO3
2– → 2CO2 + O2 + 4e– ; (6)
2O2– + C → CO2 + 4e– . (7)
Реакції (6) і (7) створюють середовище для
оптимальної роботи електрода порівняння Pt/O2,
CO2. За даними РФА вуглецеві нанопорошки, одер-
жані електролізом карбонатів при потенціалах ка-
тоду вище –2 В і відділені від електроліту за опи-
саною вище методикою, являють собою наночас-
тки — вуглецеві волокна, зплетені у формі канатів
(за даними ТЕМ) і аморфний вуглець, а також міс-
тять домішки солей і оксидів літію та калію (по
даним хімічного аналізу). Екстраговані з водно-ву-
глецевої суспензії нановолокна мають склад (знай-
дений по лініям С1s 284.6 eВ; O1s 532.3 eВ; Li1s
55.3 eВ; Na1s 1072 eВ): вуглець 85.3 %, кисень 7.5 %,
літій 7.7 %, натрій 0.3 %.
Таким чином, продукт, отриманий у розплаві
карбонатів на платиновому електроді, значно чи-
стіший, ніж продукт, одержаний у роботі [4].
Площа поверхні нановолокон, визначена за
даними ВЕТ, становить 170 м2⋅г–1.
Отже, в роботі показані умови, в яких елект-
ролітичним методом у розплавах хлоридів та кар-
бонатів можна отримати достатньо однородний за
типами наночасток продукт синтезу. Різниця ме-
ханізмів процесів утворення наночасток у хлорид-
них та карбонатних розплавах приводить до різ-
ниці продуктів синтезу у цих розплавах: у хлорид-
них розплавах це нанотрубки, фулерени, аморфний
вуглець, у карбонатних розплавах — волокна та
жгути волокон. Можливо, у хлоридних розплавах
наночастки утворюються через розпад інтерка-
ляційних сполук лужного металу, процес якого ка-
талізується хлоридним розплавом та стінками ко-
рундового контейнеру (домішкою заліза в них). У
карбонатах має місце єдиний процес — утворення
карбіду лужного металу при сумісному відновлен-
ні карбонат-йона та йона натрію на платиновому
або скловуглецевому електроді.
РЕЗЮМЕ. Рассмотрены возможности методов элек-
трохимического синтеза углеродных наночастиц в рас-
плавах хлоридов и карбонатов щелочных металлов. Опи-
саны две схемы электродных реакций: образование в
хлоридных расплавах карбидов и интеркалляционных
соединений натрия на катоде из терморасширенного
графита, электровосстановление карбонат-иона на инер-
тном катоде. Показана возможность формирования в хло-
ридном расплаве многочисленных нанотрубок и фулле-
ренов, в карбонатных — пучков нановолокон. Охарак-
теризованы (идентифицированы) морфология, состав и
кристалличность продуктов синтеза.
SUMMARY. The methods of electrochemical synthe-
sis of carbon nanoparticles in molten chlorides and carbo-
nates of alkaly metals have been studied. Two schemes
of electrode interactions have been discribed: formation
of carbides and intercalation compounds of sodium on
cathode of thermoexpanded graphite in molten chlorides,
electroreduction of carbonate-ion on inert cathode. The
possibility of formation of lots of nanotubes and fulerens
in molten chlorides and bunches of nanofibers in molten
carbonates. The synthesis products were identified and cha-
racterized on morphology, composition and crystallinity.
1. Раков Э.Г. // Успехи химии. -2000. -69, № 1. -С.
41.
2. Hsu W .K., Terrones M ., Hare J.P. et al. // Chem.
Phys. Lett. -1998. -446. -P. 161.
3. Dimitrov A.T ., Chen G.Z ., Kinloch I.A ., Fray D.J .
// Electrochim acta. -2002. -48. -P. 91.
4. Kaplan B., Groult H., Barhoun A. et al. // J. Elec-
trochem. Soc. -2002. -149, № 5. -P. 72—78.
5. Волков С.В., Огенко В.М ., Панов Э.В. // Наносис-
темы, наноматериалы, нанотехнологии. -Киев:
Академперіодика, 2003. -Т. 1, № 1. -С. 311.
6. Панов Э.В., Огенко В.М ., Волков С.В. и др. // Тез.
конф. "Наносистемы, наноматериалы, нанотехно-
логии", 12–14 октября, 2004 г., Киев. -С. 151.
7. Панов Э.В., Огенко В.М ., Волков С.В. и др. // Вестн.
Харьков. национ. ун-та. -2005. -№ 648. Сер. Хим.
-Вып. 12, № 35. -С. 81—83.
8. Volkov S.V ., Panov E.V. // Proceed. 7th Int. Symp.
on Molten Salts, Chemistry and Technology, 29 August/2
September 2005. -Toulouse, France. -P. 211—215.
9. Косолапова Т .Я. // Карбиды. -1968. -М .: Металлургия.
10. Делимарский Ю .К., Городыский А .В., Грищенко В.Ф.
// Докл. АН СССР. -1964. -156. -С. 650.
Інститут загальної та неорганічної хімії Надійшла 13.07.2007
ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2008. Т. 74, № 5 31
|