RU2675865C1 - Method of obtaining fullerenes and device for its implementation - Google Patents
Method of obtaining fullerenes and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2675865C1 RU2675865C1 RU2017143562A RU2017143562A RU2675865C1 RU 2675865 C1 RU2675865 C1 RU 2675865C1 RU 2017143562 A RU2017143562 A RU 2017143562A RU 2017143562 A RU2017143562 A RU 2017143562A RU 2675865 C1 RU2675865 C1 RU 2675865C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- needle
- fullerenes
- graphite
- precipitation
- Prior art date
Links
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/152—Fullerenes
- C01B32/154—Preparation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B3/0009—Forming specific nanostructures
- B82B3/0028—Forming specific nanostructures comprising elements which are movable in relation to each other, e.g. slidable or rotatable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B3/0009—Forming specific nanostructures
- B82B3/0033—Manufacture or treatment of substrate-free structures, i.e. not connected to any support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессам получения фуллеренов с помощью расходуемых графитовых электродов си электрических полей с высокой напряженностью электрического поля.The invention relates to processes for producing fullerenes using consumable graphite electrodes and electric fields with high electric field strength.
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.A thesis is known for the degree of candidate of technical sciences Gerasimova Natalia Sergeevna [1] from 2007 using carbonyl clusters of platinum and palladium, which describes the technology for producing diamonds in the form of grains and filaments at atmospheric pressure and room temperature. However, it does not use electric fields.
Известен способ получения фуллеренов [2], включающий возгонку углесодержащего материала за счет воздействия высокотемпературного поля с использованием дугового разряда.A known method of producing fullerenes [2], including the sublimation of carbon-containing material due to exposure to a high-temperature field using an arc discharge.
Однако такой способ имеет низкий выход фуллеренов при больших энергозатратах на создание дуговых разрядов.However, this method has a low yield of fullerenes at high energy consumption for the creation of arc discharges.
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.A device [3] is known for producing fullerenes, comprising a housing with a reaction chamber with carbon-containing electrodes made in the form of a disk with the possibility of rotation. However, such a device is characterized by high energy consumption for creating an arc discharge for the production of fullerenes obtained from carbon-containing exhaust gases.
К недостаткам можно отнести то, что такое устройство использует скругленные угольные электроды на которых невозможно реализовать высокие напряженности электрического поля, создающие униполярную ионизацию.The disadvantages include the fact that such a device uses rounded carbon electrodes on which it is impossible to realize high electric field strengths that create unipolar ionization.
В качестве прототипа выбран способ получения фуллеренов и устройство [4] не использующие энергетически высокозатратные дуговые разряды.As a prototype, a method for producing fullerenes and a device [4] not using energetically high-cost arc discharges were selected.
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.The features of the method include the fact that it includes processing a carbon-containing material in an electric field between an electrode in the form of a
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.The method features include the fact that the needle-shaped electrode is made of graphite and its end built under the needle is turned towards the precipitation electrode, while the needle-shaped electrode is placed inside a tube made of a metal catalyst selected from Pt, Pd, Ni, Cr , Mn, Fe, or steel, the alloyed end of this tube is Ni, Cr, Mn, and the end of this tube facing the precipitation electrode is formed with a sharp edge adjacent to graphite.
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.The device’s features include the fact that the electrode is made in the form of a needle and made of graphite, its pointed end under the needle faces the precipitation electrode, and the electrode in the form of a needle is placed inside a tube made of a metal catalyst selected from Pt, Pd, Ni, Cr, Mn, Fe or steel alloyed with the end of this tube Ni, Cr, Mn, and the end of this tube facing the precipitation electrode is formed with a sharp edge adjacent to graphite.
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.In FIG. 1 shows a method and device operating according to the proposed method. It contains a reaction chamber with an
Порошок из фуллеренов, собранный на мокром фильтре высушивают и собирают для дальнейшего использования.The fullerene powder collected on a wet filter is dried and collected for future use.
Патентная литератураPatent Literature
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.1 Thesis for the degree of candidate of technical sciences Gerasimova Natalia Sergeevna “The formation of diamonds and other carbon phases in the destruction of cabonilic clusters of platinum and palladium.
2. Патент РФ №2186022, кл. C01В 31/02.2. RF patent No. 2186022, cl. C01B 31/02.
3. Патент РФ №2184701, кл. С01B 31/02.3. RF patent No. 2184701, cl. C01B 31/02.
4. Патент Казахстана №16287, кл. С01B 31/02.4. Patent of Kazakhstan No. 16287, cl. C01B 31/02.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143562A RU2675865C1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | Method of obtaining fullerenes and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143562A RU2675865C1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | Method of obtaining fullerenes and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2675865C1 true RU2675865C1 (en) | 2018-12-25 |
Family
ID=64753611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143562A RU2675865C1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | Method of obtaining fullerenes and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2675865C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5099788A (en) * | 1989-07-05 | 1992-03-31 | Nippon Soken, Inc. | Method and apparatus for forming a diamond film |
| US5591312A (en) * | 1992-10-09 | 1997-01-07 | William Marsh Rice University | Process for making fullerene fibers |
| RU2184701C2 (en) * | 2000-04-25 | 2002-07-10 | Плугин Александр Илларионович | Apparatus for producing fullerens |
| RU2186022C2 (en) * | 2000-02-25 | 2002-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕДА" | Method of synthesis of fullerenes |
-
2017
- 2017-12-13 RU RU2017143562A patent/RU2675865C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5099788A (en) * | 1989-07-05 | 1992-03-31 | Nippon Soken, Inc. | Method and apparatus for forming a diamond film |
| US5591312A (en) * | 1992-10-09 | 1997-01-07 | William Marsh Rice University | Process for making fullerene fibers |
| RU2186022C2 (en) * | 2000-02-25 | 2002-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕДА" | Method of synthesis of fullerenes |
| RU2184701C2 (en) * | 2000-04-25 | 2002-07-10 | Плугин Александр Илларионович | Apparatus for producing fullerens |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI796215B (en) | Seedless particles with carbon allotropes | |
| Araga et al. | One step direct synthesis of multiwalled carbon nanotubes from coconut shell derived charcoal | |
| Kuo | Water purification of removal aqueous copper (II) by as-grown and modified multi-walled carbon nanotubes | |
| Zhao et al. | Study on purification and tip-opening of CNTs fabricated by CVD | |
| Ahmad et al. | Gas phase synthesis of metallic and bimetallic catalyst nanoparticles by rod-to-tube type spark discharge generator | |
| Stobinski et al. | Studies of oxidized carbon nanotubes in temperature range RT–630° C by the infrared and electron spectroscopies | |
| CN103086360B (en) | A kind of method of continuous production Graphene | |
| RU2675865C1 (en) | Method of obtaining fullerenes and device for its implementation | |
| Abdullahi et al. | Selective synthesis of single-walled carbon nanotubes on Fe–MgO catalyst by chemical vapor deposition of methane | |
| Inoue et al. | Onion-like carbon nanoparticles generated by multiple laser irradiations on laser-ablated particles | |
| Suslova et al. | Carbon nanotube frameworks by spark plasma sintering | |
| Suslova et al. | Transformation of graphene nanoflakes into onion-like carbon during spark plasma sintering | |
| JP2006247507A (en) | Exhaust gas treatment apparatus and method | |
| JP4724930B2 (en) | Method and apparatus for producing carbonaceous material | |
| JP2009502702A (en) | Method and apparatus for producing nanostructures | |
| Lu et al. | Carbon nanofibres from fructose using a light-driven high-temperature spinning disc processor | |
| CN105731417A (en) | Apparatus and method for purifying carbon nanotubes | |
| Abdul-Majeed et al. | Activation of peat soil carbon and production of carbon nanostructures using a flying jet cold plasma torch | |
| Sano et al. | Simultaneous enhancement in porosity and magnetic property of Fe-dispersing single-walled carbon nanohorns by oxidation using CO2 | |
| KR101406588B1 (en) | Method for preparing linear metal nanoparticles | |
| Zheng et al. | Oxygen reduction reaction properties of carbon nanofibers: Effect of metal purification | |
| JP5075899B2 (en) | Powder containing calcium cyanamide, method for producing the powder and apparatus therefor | |
| Li et al. | Synthesis of carbon nanowires using dc pulsed corona discharge plasma reaction. | |
| CN103922304A (en) | Method for preparing carbon nano tube by low-temperature solvothermal process | |
| Baba et al. | Atmospheric pressure glow-discharge plasmas with gas–liquid interface |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191214 |