RU2046094C1 - Synthetic hydrocarbon diamond-containing material - Google Patents

Synthetic hydrocarbon diamond-containing material Download PDF

Info

Publication number
RU2046094C1
RU2046094C1 RU93026920A RU93026920A RU2046094C1 RU 2046094 C1 RU2046094 C1 RU 2046094C1 RU 93026920 A RU93026920 A RU 93026920A RU 93026920 A RU93026920 A RU 93026920A RU 2046094 C1 RU2046094 C1 RU 2046094C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon
diamond
udd
properties
oxygen
Prior art date
Application number
RU93026920A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93026920A (en
Inventor
Татьяна Михайловна Губаревич
Валерий Юрьевич Долматов
Виктор Федорович Пятериков
Валерий Александрович Марчуков
Вадим Георгиевич Сущев
Original Assignee
Татьяна Михайловна Губаревич
Валерий Юрьевич Долматов
Виктор Федорович Пятериков
Валерий Александрович Марчуков
Вадим Георгиевич Сущев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Татьяна Михайловна Губаревич, Валерий Юрьевич Долматов, Виктор Федорович Пятериков, Валерий Александрович Марчуков, Вадим Георгиевич Сущев filed Critical Татьяна Михайловна Губаревич
Priority to RU93026920A priority Critical patent/RU2046094C1/en
Publication of RU93026920A publication Critical patent/RU93026920A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2046094C1 publication Critical patent/RU2046094C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: preparation of composition materials, sorbents and other materials including diamond particles. SUBSTANCE: the material comprises elements, their ratios being as follows (wt.):65-80 carbon; 0.6-3.3 hydrogen; 1.4-3.4 nitrogen; 13.3-33.0 oxygen; carbon comprises 60-92 wt ulradispersed diamond and 8-40 non-diamond carbon forms. The material has improved absorption and ion-exchange properties. EFFECT: improved properties of the title material. 4 tbl

Description

Изобретение относится к области неорганической химии углерода, конкретно к ультрадисперсным углеродным материалам, содержащим алмазы, и может быть использовано для получения композиционных материалов, сорбентов и других материалов с включениями алмазных частиц. The invention relates to the field of inorganic chemistry of carbon, specifically to ultrafine carbon materials containing diamonds, and can be used to obtain composite materials, sorbents and other materials with inclusions of diamond particles.

В последнее десятилетие практическое значение приобрел так называемый детонационный синтез алмазов, при котором с помощью взрывчатых веществ удается получить ультрадисперсные алмазы (УДА), характеризующиеся комплексом специфических свойств: малым размером частиц 4-6 нм; развитой активной поверхностью до 400 м2/г; дефектностью кристаллического строения и способностью к образованию фрактальных структур. В литературе описаны как первичный продукт детонационного синтеза, именуемый в дальнейшем шихтой, так и обогащенные в результате химической очистки УДА.In the last decade, the so-called detonation synthesis of diamonds has gained practical importance, in which, using explosives, it is possible to obtain ultrafine diamonds (UDD), characterized by a complex of specific properties: a small particle size of 4-6 nm; developed active surface up to 400 m 2 / g; defective crystalline structure and the ability to form fractal structures. The literature describes both the primary product of detonation synthesis, hereinafter referred to as charge, and enriched as a result of chemical purification of UDD.

Известен продукт детонационного синтеза (шихта), который характеризуется следующими свойствами: удельная поверхность 660 420 м2/г; максимальное содержание УДА 75-85 мас. фазовый состав углеродного конденсата, мас. УДА 60-85; турбостратный углерод 5-34, аморфный углерод 1-15; карбины 1-5, ультрадисперсный графит 5-15 [1]
Материал характеризуется адсорбционной активностью: по парам бензола 8,1-9,2 ммоль/г; по альбумину 85-100 мг/г. Материал содержит большой набор структурных форм углерода, в том числе химически нестабильных, например карбины. Это ограничивает его применимость в химически активных средах и составах. Кроме того, поверхность шихты сорбирует преимущественно неполярные и неионизованные вещества и малоактивна по отношению к полярным соединениям и ионам.
Known product of detonation synthesis (charge), which is characterized by the following properties: specific surface 660 420 m 2 / g; the maximum content of UDD is 75-85 wt. phase composition of carbon condensate, wt. UDA 60-85; turbostratic carbon 5-34, amorphous carbon 1-15; carbines 1-5, ultrafine graphite 5-15 [1]
The material is characterized by adsorption activity: for benzene vapors 8.1–9.2 mmol / g; Albumin 85-100 mg / g. The material contains a large set of structural forms of carbon, including chemically unstable, for example, carbines. This limits its applicability in chemically active environments and compositions. In addition, the surface of the mixture sorbes predominantly non-polar and non-ionized substances and is inactive with respect to polar compounds and ions.

Известна алмазосодержащая шихта, характеризуемая величиной удельной поверхности 272-315 м2/г, фазовым составом, мас. УДА 21-54; ультрадисперсный графит 40-60; содержанием элементов, мас. углерода 81,1; водорода 1,6; азота 2,1, кислорода 15,2 [2] Сопоставимые с вышеуказанным аналогом данные по адсорбции составляют: по парам бензола 4,3-5,1 ммоль/г; по альбумину 45-54 мг/г.Known diamond-containing mixture, characterized by a specific surface area of 272-315 m 2 / g, phase composition, wt. UDA 21-54; ultrafine graphite 40-60; content of elements, wt. carbon 81.1; hydrogen 1.6; nitrogen 2.1, oxygen 15.2 [2] The data on adsorption comparable with the aforementioned analogue are as follows: for benzene pairs, 4.3-5.1 mmol / g; by albumin 45-54 mg / g.

Недостатки данного материала низкая адсорбционная активность поверхности и низкое содержание УДА (не более 54%). Это снижает эффективность применения данной шихты в ряде композиционных материалов и покрытый, особенно при сочетании с полярными компонентами. The disadvantages of this material are the low adsorption activity of the surface and the low content of UDD (not more than 54%). This reduces the effectiveness of the use of this mixture in a number of composite materials and coated, especially when combined with polar components.

Оба аналога являются непосредственными продуктам детонации. При их получении, как правило, проводится механическое сепарирование грубых неуглеродных примесей и обработка неокислительными минеральными кислотами (соляной, плавиковой) с целью удаления неуглеродных примесей (обеззоливание). Both analogues are direct detonation products. When they are received, as a rule, mechanical separation of coarse non-carbon impurities is carried out and treatment with non-oxidizing mineral acids (hydrochloric, hydrofluoric) in order to remove non-carbon impurities (desalination).

Наиболее близким по комплексу свойств к заявленному материалу является ультрадисперсный алмаз (УДА) [3] принятый в качестве прототипа. УДА получается из детонационной алмазосодержащей шихты в результате окислительной обработки последней смесью концентрированных серной и азотной кислот при нагревании до 250-300оС либо концентрированной азотной кислотой при повышенном давлении.The closest in the set of properties to the claimed material is ultrafine diamond (UDD) [3] adopted as a prototype. UDD obtained from detonation of diamond blend an oxidative treatment of the latter with a mixture of concentrated sulfuric and nitric acids when heated to 250-300 ° C or with concentrated nitric acid at elevated pressure.

УДА характеризуется элементным составом, мас. Углерод 86,0 Водород 0,1 Азот 2,5 Кислород 11,4
Фазовый состав продукта представлен исключительно фазой алмаза. Удельная поверхность составляет 280-330 м2/г. Элементный состав УДА может изменяться в пределах, мас. углерод 81,2-88,0; водород 0,9-1,4; азот 1,7-2,3; кислород 9,3-16,1. Состав поверхностных функциональных групп, определенный с помощью спектральных, газохpоматографических и полярографических исследований, включает карбоксильные, карбонильные, гидроксильные, хинонные, лактонные, нитрильные и метильные группы.
UDD is characterized by elemental composition, wt. Carbon 86.0 Hydrogen 0.1 Nitrogen 2.5 Oxygen 11.4
The phase composition of the product is represented exclusively by the diamond phase. The specific surface is 280-330 m 2 / g. The elemental composition of UDD can vary within, wt. carbon 81.2-88.0; hydrogen 0.9-1.4; nitrogen 1.7-2.3; oxygen 9.3-16.1. The composition of surface functional groups determined by spectral, gas chromatographic, and polarographic studies includes carboxyl, carbonyl, hydroxyl, quinone, lactone, nitrile, and methyl groups.

Недостаток материала невысокая адсорбционная активность. Так, экспериментально найденные значения адсорбции потенциалопределяющих ионов (Н+, OH-) из водных растворов, содержащих фоновый электролит (0,1 н NaCl), составляет 0,1-0,3 мг ˙ экв/г или 0,3 1,1 мкг ˙ экв/м2. Получение УДА включает использование сильных окислителей, высококонцентрированных кислотных смесей и повышенного давления, что усложняет и удорожает технологию получения данного материала. Кроме того, при получении УДА все неалмазные формы углерода, входящие в состав детонационной шихты, рассматриваются как нежелательные примеси и полностью газифицируются. В результате утрачиваются ценные компоненты углеродного конденсата и снижается выход целевого продукта в пересчете на массу исходного взрывчатого вещества.Lack of material low adsorption activity. So, experimentally found adsorption values of potential-determining ions (Н + , OH - ) from aqueous solutions containing a background electrolyte (0.1 n NaCl) are 0.1–0.3 mg ˙ equiv / g or 0.3 1.1 μg ˙ equiv / m 2 . Obtaining UDD involves the use of strong oxidizing agents, highly concentrated acid mixtures and high pressure, which complicates and increases the cost of the technology for producing this material. In addition, upon receipt of UDD, all non-diamond forms of carbon that are part of the detonation charge are considered as undesirable impurities and are completely gasified. As a result, valuable components of the carbon condensate are lost and the yield of the target product in terms of the mass of the original explosive is reduced.

Цель изобретения разработка алмазосодержащего углеродного материала, характеризующегося повышенными адсорбционными и ионообменными свойствами, а также получение такого материала по простой технологии, позволяющей сохранить наиболее полезные свойства детонационного углерода и увеличить выход целевого материала относительно исходного ВВ. The purpose of the invention is the development of diamond-containing carbon material, characterized by increased adsorption and ion exchange properties, as well as the receipt of such material by a simple technology that allows you to save the most useful properties of detonation carbon and increase the yield of the target material relative to the original explosive.

Поставленная цель достигается тем, что алмазосодержащий углеродный материал, содержащий углерод, водород, азот, кислород, содержит элементы при их следующем соотношении, мас. Углерод 65-80 Водород 0,6-3,3 Азот 1,4-3,4 Кислород 13,3-33,0 при этом углерод состоит из 60-92 мас. ультрадисперсного алмаза и 8-40 мас. неалмазных форм углерода. This goal is achieved in that the diamond-containing carbon material containing carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, contains elements in their following ratio, wt. Carbon 65-80 Hydrogen 0.6-3.3 Nitrogen 1.4-3.4 Oxygen 13.3-33.0 while carbon consists of 60-92 wt. ultrafine diamond and 8-40 wt. non-diamond forms of carbon.

Отличительные признаки изобретения:
алмазосодержащий углеродный материал имеет элементный состав, мас. Углерод 65-80 Водород 0,5-3,3 Азот 1,2-3,4 Кислород 13,3-33,0
углерод включает 60-92 мас. ультрадисперсного алмаза и 8-40 мас. неалмазных форм углерода;
азосодержащий углеродный материал получают при обработке детонационной алмазосодержащей шихты водной азотной кислотой при нагревании до убыли массы исходной шихты, составляющей 5-50 мас.
Distinctive features of the invention:
diamond-containing carbon material has an elemental composition, wt. Carbon 65-80 Hydrogen 0.5-3.3 Nitrogen 1.2-3.4 Oxygen 13.3-33.0
carbon includes 60-92 wt. ultrafine diamond and 8-40 wt. non-diamond forms of carbon;
an azo-containing carbon material is obtained by treating a detonation diamond-containing charge with aqueous nitric acid by heating to a decrease in the mass of the initial charge of 5-50 wt.

Первый и третий признаки не известны из доступной нам литературы, относящейся к алмазосодержащим углеродным материалам. The first and third signs are not known from the literature available to us relating to diamond-containing carbon materials.

Второй признак известен (ДАН СССР, 1991, т. 321, N 1, с. 99-103). Максимальное содержание УДА в углеродном конденсате, полученном при закалке продуктов детонации в плотной среде, составляет 75-35 мас. Среди идентифицированных фаз углерода УДА составляет 60-85 мас. Эти характеристики относятся, однако, к углеродному конденсату (шихте), являющемуся прямым продуктом детонационного синтеза, и не подвергавшемуся химическому воздействию. Совокупность свойств шихты существенно отличается от аналогичных характеристик заявляемого изобретения. The second sign is known (DAN USSR, 1991, v. 321, No. 1, pp. 99-103). The maximum content of UDD in the carbon condensate obtained by quenching detonation products in a dense medium is 75-35 wt. Among the identified carbon phases, UDD is 60-85 wt. These characteristics, however, relate to carbon condensate (charge), which is a direct product of detonation synthesis and has not been chemically exposed. The combination of properties of the charge differs significantly from similar characteristics of the claimed invention.

Таким образом, в совокупности отличительные признаки обладают новизной и позволяют в заявляемых условиях получить материал с указанными свойствами. Thus, in the aggregate, the distinguishing features have novelty and make it possible to obtain material with the indicated properties in the claimed conditions.

По элементному составу заявляемый материал отличается как от исходной детонационной шихты, так и от УДА, выделенного из этой шихты известными методами химической очистки. В табл. 1 приведены экспериментальные данные, относящиеся к трем промышленным партиям детонационной шихты, а также образцам УДА и заявляемого алмазосодержащего материала, полученным из указанных партий шихты. In terms of elemental composition, the claimed material differs both from the initial detonation charge and from UDD extracted from this charge by known chemical cleaning methods. In the table. 1 shows the experimental data relating to three industrial batches of detonation charge, as well as samples of UDD and the inventive diamond-containing material obtained from these batches of the charge.

Заявляемый материал содержит 65-80 мас. углерода. При содержании углерода 80 мас. снижаются адсорбционные свойства материала до уровня прототипа. Это связано с особенностями структуры приповерхностных слоев углерода. Чистый УДА после обработки сильными окислителями содержит меньшее количество поверхностных кислородных соединений, чем сочетание алмаза и неалмазных форм углерода, как в заявляемом материале. Дальнейшее насыщение углеродного вещества кислородом должно привести к еще более выраженным сорбционным свойствам. Однако экспериментально установлено, что получить такой материал с содержанием углерода менее 65 мас. не удается. Усилие окислительного воздействия (повышение концентрации кислоты, температуры, времени обработки) приводит лишь к полному вытравливанию неалмазного углерода и получении УДА со свойствами, описанными в прототипе. Содержание углерода в таких образцах возрастает до 75-90 мас. адсорбционная и ионообменная активность падает. The inventive material contains 65-80 wt. carbon. When the carbon content of 80 wt. the adsorption properties of the material are reduced to the level of the prototype. This is due to structural features of the surface carbon layers. Pure UDD after treatment with strong oxidizing agents contains less surface oxygen compounds than the combination of diamond and non-diamond forms of carbon, as in the claimed material. Further saturation of the carbon substance with oxygen should lead to even more pronounced sorption properties. However, it was experimentally established that to obtain such a material with a carbon content of less than 65 wt. fails. The oxidizing effect (increase in acid concentration, temperature, processing time) leads only to complete etching of non-diamond carbon and obtaining UDD with the properties described in the prototype. The carbon content in such samples increases to 75-90 wt. adsorption and ion exchange activity decreases.

Содержание водорода составляет 0,6-3,3 мас. и является переменной величиной, изменяющейся в зависимости от условий синтеза шихты и ее последующей обработки. На свойства заявляемого материала влияет не столько количество водорода, сколько его локализация и химическая форма. Сравнительный количественный анализ исходной шихты, УДА и заявляемого материала по такому показателю, как активный (подвижный) водород на поверхности углеродных материалов (Сиггиа С. Ханна Дж.Г. Количественный органический анализ по функциональным группам, М. Химия, 1983, с. 370-376) показал соотношение общего и активного водорода, приводится в табл.2. The hydrogen content is 0.6-3.3 wt. and is a variable that varies depending on the synthesis conditions of the mixture and its subsequent processing. The properties of the claimed material are affected not so much by the amount of hydrogen as its localization and chemical form. A comparative quantitative analysis of the initial charge, UDD, and the claimed material by such an indicator as active (mobile) hydrogen on the surface of carbon materials (Siggia S. Hanna J.G. Quantitative organic analysis by functional groups, M. Chemistry, 1983, p. 370- 376) showed the ratio of total and active hydrogen, is given in table.2.

Таким образом, заявляемый материал дополнительно характеризуется тем, что значительная доля водорода, входящего в его состав, расположена на поверхности, связана с углеродом через гетероатом (0 или N) и способна к химическим реакциям замещения. В других алмазосодержащих материалах, в том числе по прототипу относительная доля активного водорода существенно ниже (табл. 2). Thus, the claimed material is additionally characterized in that a significant proportion of the hydrogen included in its composition is located on the surface, bound to carbon via a heteroatom (0 or N), and is capable of chemical substitution reactions. In other diamond-containing materials, including the prototype, the relative fraction of active hydrogen is significantly lower (table. 2).

Содержание азота также является переменной величиной, которая практически совпадает с аналогичной характеристикой прототипа. Существенных различий в локализации и химических свойствах азота в прототипе и заявляемом материале не выявлено. The nitrogen content is also a variable, which practically coincides with a similar characteristic of the prototype. Significant differences in the localization and chemical properties of nitrogen in the prototype and the claimed material were not identified.

Содержание кислорода, рассчитанное по разности 100 Σ (С,Н,N), составляет 13,3 33% и, как правило, превышает в заявляемом материале 20 мас. в то время как в прототипе оно обычно менее 13,5 мас. Кислород локализован преимущественно на поверхности углеродных частиц и входит в состав разнообразных функциональных групп кислотного типа. Следствием высокой насыщенности поверхности заявляемого материала кислородсодержащими группами является его повышенная адсорбционная и ионообменная активность. The oxygen content calculated by the difference of 100 Σ (C, H, N) is 13.3 33% and, as a rule, exceeds 20 wt.% In the claimed material. while in the prototype it is usually less than 13.5 wt. Oxygen is localized mainly on the surface of carbon particles and is part of various acid-type functional groups. The consequence of the high saturation of the surface of the claimed material with oxygen-containing groups is its increased adsorption and ion exchange activity.

Таким образом, заявляемый материал содержит повышенное количество гетероатомов (Н, О, N) в расчете на 100 атомов углерода. Это связано, в первую очередь, с насыщением поверхности углерода кислородсодержащими функциональными группами, которые образуются при обработке шихты азотной кислотой, как это заявлено. Однако расчеты показывают, что углеродная алмазоподобная частица с размером 4 6 нм не в состоянии разместить на своей поверхности такое большое количество гетероатомов, так чтобы все они были связаны с углеродом кристаллического остова. Мы полагаем, что указанный элементный состав, а именно высокое относительное содержание гетероатомов, являются признаком сложной структурной организации заявляемого углеродного материала, которая, в свою очередь, влияет на его сорбционные свойства. Это подтверждается закономерным хаpактером изменения параметров текстуры и поверхности при сопоставлении этих свойств для заявляемого материала, с одной стороны, и шихты и УДА с другой. Экспериментальные данные приведены в табл.3. Thus, the claimed material contains an increased number of heteroatoms (H, O, N) per 100 carbon atoms. This is primarily due to the saturation of the carbon surface with oxygen-containing functional groups that are formed during the processing of the charge with nitric acid, as stated. However, calculations show that a carbon diamond-like particle with a size of 4-6 nm is not able to place such a large number of heteroatoms on its surface so that all of them are bound to the carbon of the crystalline core. We believe that the indicated elemental composition, namely, the high relative content of heteroatoms, is a sign of the complex structural organization of the inventive carbon material, which, in turn, affects its sorption properties. This is confirmed by the logical nature of changes in texture and surface parameters when comparing these properties for the claimed material, on the one hand, and a charge and UDD on the other. The experimental data are given in table.3.

Из данных табл.3 следует, что заявляемый материал имеет меньшую удельную поверхность, меньшую пористость и меньший средний диаметр пор по сравнению как с исходной шихтой, так и с прототипом. Это отличает заявляемый материал от других известных окисленных углеродных материалов (окисленные угли, сажи, волокна и т.п.). Данное отличие базируется на том, что заявляемый материал содержит ультрадисперсный алмаз в определенной пропорции с неалмазными формами углерода, а именно: содержание УДА составляет 60-92 мас. от общего содержания углерода в образце. Уменьшение содержания УДА ниже 60 мас. как и увеличение более 92 мас. приводят к снижению адсорбционной активности заявляемого материала. Одновременно изменяются характеристики элементного состава заявляемого материала. From the data of table 3 it follows that the inventive material has a smaller specific surface, lower porosity and a smaller average pore diameter compared with both the original charge and the prototype. This distinguishes the claimed material from other known oxidized carbon materials (oxidized coals, soot, fibers, etc.). This difference is based on the fact that the claimed material contains ultrafine diamond in a certain proportion with non-diamond forms of carbon, namely: the content of UDD is 60-92 wt. of the total carbon content in the sample. The decrease in the content of UDD below 60 wt. as well as an increase of more than 92 wt. lead to a decrease in the adsorption activity of the claimed material. At the same time, the characteristics of the elemental composition of the claimed material are changing.

Полученные значения адсорбции ионов из растворов электролитов составляют 2-3 мг ˙ экв/г или 8-12 мкг ˙ экв/м2, что практически на порядок выше аналогичных свойств по прототипу (УДА) и на 1,5-2 порядка алмазосодержащей шихты.The obtained values of ion adsorption from electrolyte solutions are 2-3 mg ˙ equiv / g or 8-12 μg ˙ equiv / m 2 , which is almost an order of magnitude higher than the similar properties of the prototype (UDD) and 1.5-2 orders of magnitude of a diamond-containing charge.

Специфические свойства заявляемого материала формируются при обработке исходной алмазосодержащей шихты водной азотной кислотой при нагревании. Существенно, чтобы обработка велась до тех пор, пока убыль массы шихты не составит 5-50% При меньшей убыли массы не достигается необходимый элементный состав и соотношение углеродных фаз, а следовательно, и высокие адсорбционные свойства материала. Растворение более 50% массы исходной шихты приводит к уменьшению относительного содержания гетероатомов в получающемся материале, а также к увеличению доли УДА более 92% В этом случае по адсорбционным свойствам материал близок к собственно УДА. Кроме того, теряется преимущество данного материала в части сохранения полезных свойств детонационного углерода и увеличения выхода целевого продукта относительно массы исходного ВВ. The specific properties of the claimed material are formed by processing the initial diamond-containing mixture with aqueous nitric acid when heated. It is essential that the treatment be carried out until the mixture mass loss reaches 5-50%. With a smaller mass loss, the necessary elemental composition and carbon phase ratio are achieved, and, therefore, high adsorption properties of the material. Dissolution of more than 50% of the mass of the initial charge leads to a decrease in the relative content of heteroatoms in the resulting material, as well as to an increase in the fraction of UDD by more than 92%. In this case, the material is close to UDD in terms of adsorption properties. In addition, the advantage of this material is lost in terms of maintaining the useful properties of detonation carbon and increasing the yield of the target product relative to the mass of the initial explosive.

П р и м е р 1. 10 г детонационной алмазосодержащей шихты обрабатывают в 500 мл 57%-ной НNО3 в течение 4 ч при нагревании. Осадок углеродного алмазосодержащего материала отделяют от кислоты, промывают водой до нейтрального значения рН промывных вод, сушат, взвешивают, анализируют. Получено 7,7 г вещества (убыль массы 23%) следующего состава, мас.): Углерод 76,0 Водород 1,7 Азот 2,3 Кислород 20,0 (по разности)
Углерод состоит из 77,4% УДА и 22,6% неалмазного углерода (последний определяют количественным окислением навески испытуемого материала раствором бихромата калия в сернокислой среде при кипячении). Удельную адсорбцию ионов из растворов электролитов определяют методом потенциометрического титрования по стандартным методикам. Для испытуемого образца она составила 2,02 мг ˙ экв/г или 10,1 мкг ˙ экв/м2.
PRI me R 1. 10 g of a detonation diamond-containing mixture is treated in 500 ml of 57% HNO 3 for 4 hours when heated. The precipitate of the carbon diamond-containing material is separated from the acid, washed with water to a neutral pH of the wash water, dried, weighed, analyzed. Received 7.7 g of substance (weight loss 23%) of the following composition, wt.): Carbon 76.0 Hydrogen 1.7 Nitrogen 2.3 Oxygen 20.0 (by difference)
Carbon consists of 77.4% of UDD and 22.6% of non-diamond carbon (the latter is determined by quantitative oxidation of a sample of the test material with a solution of potassium dichromate in a sulfuric acid medium during boiling). The specific adsorption of ions from electrolyte solutions is determined by potentiometric titration according to standard methods. For the test sample, it was 2.02 mg ˙ eq / g or 10.1 μg ˙ eq / m 2 .

Другие примеры приведены в табл.4. Other examples are given in table 4.

Заявляемый материал представляет практический интерес как высокоактивный наполнитель при получении композиционных материалов (полимера, резины и т.п. ) на основе полярных веществ. В силу повышенных адсорбционных свойств заявляемого материала он может быть использован как сорбент со специфическими свойствами. В частности, наличие алмазов обусловливает более высокую радиационную стойкость таких сорбентов по сравнению с активными углями, углеволокнами и т.п. материалами, не включающими алмазов. The inventive material is of practical interest as a highly active filler in the preparation of composite materials (polymer, rubber, etc.) based on polar substances. Due to the increased adsorption properties of the claimed material, it can be used as a sorbent with specific properties. In particular, the presence of diamonds determines the higher radiation resistance of such sorbents in comparison with activated carbons, carbon fibers, etc. materials not including diamonds.

Claims (1)

СИНТЕТИЧЕСКИЙ УГЛЕРОДНЫЙ АЛМАЗСОДЕРЖАЩИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий углерод, водород, азот, кислород, отличающийся тем, что он содержит элементы при их следующем соотношении, мас. SYNTHETIC CARBON DIAMOND-CONTAINING MATERIAL, containing carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, characterized in that it contains elements in their following ratio, wt. Углерод 65-80
Водород 0,6-3,3
Азот 1,4-3,4
Кислород 13,3-33,0
при этом углерод состоит из 60-92 мас. ультрадисперсного алмаза и 8-40 мас. неалмазных форм углерода.
Carbon 65-80
Hydrogen 0.6-3.3
Nitrogen 1.4-3.4
Oxygen 13.3-33.0
while carbon consists of 60-92 wt. ultrafine diamond and 8-40 wt. non-diamond forms of carbon.
RU93026920A 1993-05-26 1993-05-26 Synthetic hydrocarbon diamond-containing material RU2046094C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93026920A RU2046094C1 (en) 1993-05-26 1993-05-26 Synthetic hydrocarbon diamond-containing material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93026920A RU2046094C1 (en) 1993-05-26 1993-05-26 Synthetic hydrocarbon diamond-containing material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93026920A RU93026920A (en) 1995-10-10
RU2046094C1 true RU2046094C1 (en) 1995-10-20

Family

ID=20141731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93026920A RU2046094C1 (en) 1993-05-26 1993-05-26 Synthetic hydrocarbon diamond-containing material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2046094C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007078209A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 Gosudarstvennoe Uchrezhdenie 'federalnoe Agentstvo Po Pravovoi Zaschite Rezultatov Intellektualnoi Deyatelnosti Voennogo, Spetsialnogo I Dvoinogo Naznachenia' Pri Ministerstve Yustitsii Rossiyskoy Fed Diamond-carbon material and a method for the production thereof
WO2007102753A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-13 Alexey Petrovich Puzyr Synthetic diamond-containing substances and a method for the separation thereof
EP2269953A2 (en) 2001-08-30 2011-01-05 Tadamasa Fujimura Stable aqueous suspension liquid of finely divided particles metallic film containing diamond particles and method of producing the same
WO2013135305A1 (en) 2012-03-16 2013-09-19 Carbodeon Ltd Oy Detonation nanodiamond material purification method and product thereof
RU2690347C1 (en) * 2015-07-01 2019-05-31 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) Turbostratic graphite, carbon particles containing such graphite

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Саввакин Г.И., Трефилов В.И. Формирование структуры и свойств ультрадисперсных алмазов при детонации в различных средах конденсированных углеродосодержащих взрывчатых веществ с отрицательным кислородным балансом //ДАН СССР, 1991, т.321, N 1, с. 99-103. *
2. Петров Е.А. и др. Условия сохранения алмазов в процессе детонационного получения //ДАН СССР, 1990, т. 313, N 4, с. 862-864. *
3. Верещагин А.Л. и др. Исследование химического состава поверхности ультрадисперсного алмаза детонационного синтеза //ДАН СССР, 1990, т. 315, N 1, с. 104-105. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2269953A2 (en) 2001-08-30 2011-01-05 Tadamasa Fujimura Stable aqueous suspension liquid of finely divided particles metallic film containing diamond particles and method of producing the same
EP2269952A2 (en) 2001-08-30 2011-01-05 Tadamasa Fujimura Stable aqueous suspension liquid of finely divided particles metallic film containing diamond particles and method of producing the same
WO2007078209A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 Gosudarstvennoe Uchrezhdenie 'federalnoe Agentstvo Po Pravovoi Zaschite Rezultatov Intellektualnoi Deyatelnosti Voennogo, Spetsialnogo I Dvoinogo Naznachenia' Pri Ministerstve Yustitsii Rossiyskoy Fed Diamond-carbon material and a method for the production thereof
WO2007102753A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-13 Alexey Petrovich Puzyr Synthetic diamond-containing substances and a method for the separation thereof
RU2306258C1 (en) * 2006-03-06 2007-09-20 Алексей Петрович Пузырь Synthetic diamond-containing substances and a method for separation thereof
WO2013135305A1 (en) 2012-03-16 2013-09-19 Carbodeon Ltd Oy Detonation nanodiamond material purification method and product thereof
US9745197B2 (en) 2012-03-16 2017-08-29 Carbodeon Ltd Oy Detonation nanodiamond material purification method and product thereof
RU2690347C1 (en) * 2015-07-01 2019-05-31 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) Turbostratic graphite, carbon particles containing such graphite

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vidic et al. Role of dissolved oxygen on the adsorptive capacity of activated carbon for synthetic and natural organic matter
JP3537581B2 (en) Mercury adsorbent
US4855276A (en) Solid filtration medium incorporating alumina and carbon
US4225463A (en) Porous carbon support materials useful in chromatography and their preparation
Ravi et al. Adsorption of phenol, cresol isomers and benzyl alcohol from aqueous solution on activated carbon at 278, 298 and 323 K
FR2555071A1 (en) AIR CLEANING PRODUCT FOR AIR FILTERS
US4155878A (en) Process for making activated carbon with control of metal ion concentration in phosphoric acid
RU2046094C1 (en) Synthetic hydrocarbon diamond-containing material
WO1989008092A1 (en) Removal of organic compounds from fluids
JPS6153566A (en) Separating material for thin-layer chromatography
JPH0881210A (en) Carbon material having high specific surface area and its production
Saha et al. Metal sorption performance of an activated carbon after oxidation and subsequent treatment
Morawski et al. Application of modified synthetic carbon for adsorption of trihalomethanes (THMs) from water
US5314638A (en) Ion exchange materials produced from hydrolyzed, debituminized, sulfonated peat
USRE31093E (en) Process for making activated carbon with control of metal ion concentration in phosphoric acid
Valsaraj et al. Reusable adsorbents for dilute solution separation. 1. Adsorption of phenanthrene on surfactant-modified alumina Kalliat
EP0000214A1 (en) Process for the preparation of a solid carbon-containing material having a sorption capacity for metal ions.
JP2950666B2 (en) Activated carbon water purifier
Wang et al. Adsorption studies of tannic acid by commercial ester resin XAD-7
US3985689A (en) Sorbent foam material
JP2001170482A (en) Active carbon, its manufacturing method and device for purifying treatment of water using the same
Kusmierek et al. Effect of activated carbon surface chemistry on adsorption of phenoxy carboxylic acid herbicides from aqueous solutions
Tsyntsarski et al. Removal of phenol from contaminated water by activated carbon, produced from waste coal material
Gierak Preparation, characterization and adsorption application of spherical carbon adsorbents obtained from sulfonated polymers
Chijioke et al. Chromium adsorption using modified locust bean and maize husk