THERMAL STABILITY OF FULLERENES FROM THE C28-C50 SERIES IN A NITROGEN ATMOSPHERE

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In order to study the thermal stability of fullerenes Cn ( n = 28, 32, 44, 50) in a nitrogen medium during the transition from the condensed phase to the gas phase and further reactions in the vapor phase, the method of thermodynamic modeling was used. Based on the results of the calculation, chemical reactions in the Cn-N2 system were compiled and temperature intervals were identified for each reaction. In this work, a comparative study of the thermal stability ranges of Cn fullerenes in the condensed and gas phases has been carried out. As a result of heating, the physicochemical processes occurring in the carbon-nitrogen system are distinguished, which can be divided into three groups: reactions occurring in the condensed phase, between the condensed and gas phases, and sublimation with thermal dissociation. It is clearly demonstrated that with an increase in the number of carbon atoms in the condensed phase, fullerenes exhibit their thermal instability, in contrast to the solid solution of fullerenes. This study is one of a series of works devoted to the properties of nanoparticles in nitrogen atmosphere, which can be used in the development of new flame retardant compositions.

About the authors

Nikolay M. Barbin

Ural Institute of State Fire Service

Yekaterinburg, Russia

Lydia V. Yakupova

Ural Institute of State Fire Service

Email: lidya.tchur@yandex.RUS
Yekaterinburg, Russia

Dmitriy I. Terent'yev

Ural Institute of State Fire Service

Yekaterinburg, Russia

References

  1. Елецкий, А.В. Фуллерены / А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов // Успехи физических наук. 1993. - Т. 163. - Вып. 2. - С. 33-60. doi: 10.3367/UFNr.0163.199302b.0033.
  2. Елецкий, А.В. Фуллерены и структуры углерода / А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов // Успехи физических наук. 1995. - Т. 165. - Вып. 9. - С. 977-1009. doi: 10.3367/UFNr.0165.199509a.0977
  3. Дикий, В.В. Термодинамические свойства фуллеренов C60 и C70 / В.В. Дикий, Г.Я. Кабо // Успехи химии. 2000. - Т. 69. - Вып. 2. - С. 107-117. doi: 10.1070/RC2000v069n02ABEH000535.
  4. Бородин, В.И. Термическая устойчивость фуллеренов / В.И. Бородин, В.А. Трухачева // Письма в журнал технической физики. - 2004. - Т. 30. - Вып. 14. - С. 53-55.
  5. Моисеев, Г.К. Применение термодинамического моделирования для изучения взаимодействий с участием ионных расплавов / Г.К. Моисеев, Г.П. Вяткин, Н.М. Барбин, Г.Ф. Казанцев. - Челябинск: ЮУрГУ, 2002. - 165 с.
  6. Белов, Г.В. Термодинамическое моделирование химически реагирующих систем / Г.В. Белов, Б.Г. Трусов. - М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2013. - 96 с.
  7. Трусов, Б.Г. Компьютерное моделирование фазовых и химических равновесий / Б.Г. Трусов // Инженерный вестник. - 2012. - № 8. - 7 c.
  8. Гурвич, Л.В. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание: В 4-х т. / Л. В. Гурвич, И. В. Вейц, В. А. Медведев и др. - 3-е изд., перераб. и расширен. - Т. IV. - Кн. 1. - М.: Наука, 1982. - 623 с.
  9. Barbin, N.M. Thermal Properties of Fullerene С56 / N.M. Barbin, L.V. Yakupova, D.I. Terent'ev, V.Т. Kuanyshev // Materials Science Forum. - 2021. - V. 1040. - P. 15-20. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.1040.15' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.1040.15.
  10. Barbin, N.M. Comparative analysis of thermal characteristics of higher fullerenes when heated in a nitrogen atmosphere / N.M. Barbin, L.V. Yakupova, D.I. Terent'ev,.Т. Kuanyshev //Journal of Physics: Conference Series. - 2022. - V. 2388. - Art. № 012121. - 5 p. doi: 10.1088/1742-6596/2388/1/012121.
  11. Распад фуллерена с28 в атмосфере азота при нагреве / Н. М. Барбин, Л. В. Якупова, Д. И. Терентьев, В. Т. Куанышев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2022. - № 14. - С. 24-30. - doi: 10.26456/pcascnn/2022.14.024. - EDN SHOQNW.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).