Исследование разложения гептана и толуола при высокоэнергетической обработке в планетарной мельнице совместно с порошком титана

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методами молекулярной спектроскопии в УФ- и ИК-диапазонах проведено сравнительное исследование разложения толуола и гептана при механоактивации в присутствии титана. Показано, что высокоэнергетическая механическая обработка эффективна для получения низкомолекулярных алканов, количество которых в значительной степени определяется природой углеводородов. Изучено влияние скорости вращения водила мельницы на глубину разложения углеводородов и состав продуктов механообработки жидкой фазы. Показано, что при скорости вращения 600 об./мин разложение гептана начинается уже на малых временах механоактивации (МА), в то время как толуол стабилен до 30 ч МА. Значительные структурно-химические превращения в толуоле при скорости 890 об./мин происходят лишь к 20–30 ч механической обработки.

Об авторах

В. В. Аксенова

Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук

Email: aksenova@udman.ru
Россия, 426067, Ижевск

О. М. Канунникова

Удмуртский государственный аграрный университет

Email: aksenova@udman.ru
Россия, 426069, Ижевск

В. И. Ладьянов

Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: aksenova@udman.ru
Россия, 426067, Ижевск

Список литературы

  1. Механокомпозиты – прекурсоры для создания материалов с новыми свойствами. Отв. ред. О.И. Ломовский, Новосибирск: СО РАН, 2010, 424 с.
  2. Baláž P. Mechanochemistry in nanoscience and minerals engineering. Springer: Berlin, Heidelberg, 2008. https://doi.org/10.1007/978-3-540-74855-7
  3. Michalchuk A.A., Boldyreva E.V., Belenguer A.M., et al. // Front. Chem. 2021. V. 9. 685789. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.685789
  4. El-Eskandarany M.S. Mechanical Alloying: Energy, Surface Protective Coating and Medical Applications. 3rd ed.; Elsevier: Oxford, UK, 2020. https://www.elsevier.com/books/mechanical-alloying/el-eskandarany/978-0-12-818180-5.
  5. Baláž M. Environmental Mechanochemistry. Recycling Waste into Materials Using High-Energy Ball Milling. Springer Cham, Switzerland, 2021. https://doi.org/10.1007/978-3-030-75224-8
  6. Eze A.A., Sadiku E.R., Kupolati W.K. et al. // Sci. Rep. 2021. V. 11. 22422. https://doi.org/10.1038/s41598-021-01916-w
  7. Musalat M., Schoenitz M., Dreizin E.L. // Adv. Powder Technol. 2019. V. 30. P. 1319. https://doi.org/10.1016/j.apt.2019.04.007
  8. Arias A., Chemical reactions of metal powders with organic and inorganic liquids during ball milling, Washington, NASA TN, D-8015, 1975.
  9. Yelsukov E.P., Barinov V.A., Ovetchkin L.V. // J. Mater. Sci. Lett. 1992. V. 11 (10). P. 662. https://doi.org/10.1007/BF00728898
  10. Ullah M., Eaqub A.Md., Hamid S.B.A. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2014. V. 37 (1). P. 1. https://ipme.ru/e-journals/RAMS/no_13714/01_13714_ali.pdf.
  11. Лубнин А.Н., Дорофеев Г.А., Никонова Р.М. и др. // Физика твердого тела. 2017. М. 59. № 11. С. 2206. https://doi.org/10.1134/S106378341711019110.1134/S1063783417110191).
  12. Dofofeev G.A., Lad’yanov V.I., Lubnin A.N. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39 (18). P. 9690. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.04.101
  13. Аксенова В.В., Канунникова О.М., Бурнышев И.Н. и др. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 3. С. 350. https://doi.org/10.1134/S00360244220300310.1134/S003602442203003).https://doi.org/10.31857/S0044453722030037
  14. Lomaeva S.F. // Phys. Met. Metallogr. 2007. V. 104. P. 388.
  15. Беллами Л. Новые данные по ИК-спектрам сложных молекул. М.: Мир, 1971. 319 с.
  16. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. Практическое руководство. М.: Мир, 1965. 216 с. (Nakanishi K. “Infrared Absorption spectroscopy – Practical”, San Francisco: Holden-Day, Inc., 1962. 233 p.)
  17. Pretsch E., Bühlmann Ph., Badertscher M. Structure Determination of Organic Compounds. Tables of Spectral Data. 4th ed. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. 433 p.
  18. Lubnin A.N., Dorofeev G.A., Lad’yanov V.I. et al. Metastable Interstitial Phases by Ball Milling of the Titanium in Liquid Hydrocarbons. “Multifunctional Materials and Modeling”, Apple Academic Press, Oakville, Canada, 2015. Part II: Surface and interface investigations. Chapter 20. P. 189. https://doi.org/10.1201/b18552 .
  19. Kanunnikova O.M., Aksenova V.V., Dorofeev G.A. // Mater. Sci. Forum.2019. V. 946. P. 351. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.946.351
  20. Kanunnikova O.M., Aksenova V.V., Dorofeev G.A. // Ibid. 2020. V. 989. P. 532. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.989.532
  21. Kwon Y.-S., Gerasimov K.B., Yoon S.-K. // J. Alloys Comp. 2002. V. 346. P 276. http://www.crystallography.ru/MA/articles/BallTemperature2002_Gerasimov.pdf.
  22. Takacs L., McHenry J.S. // J. Mater. Sci. 2006. V. 41. P. 5246. https://doi.org/10.1007/s10853-006-0312-4
  23. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. Отв. ред. Е.Г. Аввакумов, Новосибирск: СО РАН, 2009, 343 с.
  24. Boldyrev V.V. // Powder Technology V. 122. 2002. P. 247. https://doi.org/10.1016/S0032-5910(01)00421-1
  25. Larkin P.J. Infrared and Raman Spectroscopy: principles and spectral interpretation. Elsevier, 2011. 230 p.

Дополнительные файлы


© В.В. Аксенова, О.М. Канунникова, В.И. Ладьянов, 2023