Малые углеродные кластеры

Малые углеродные кластеры [c.282]

Восьмая глава полностью отдана под описание структуры и свойств углеродных кластеров. Количество экспериментальных данных в этой области стремительно увеличивается и, по-видимому, уже может стать предметом отдельной монофафии. В эту главу включено два пункта малые углеродные кластеры с молекулярными весами до 24 и фуллерены с их производными. Приводятся данные по стабильности и магическим числам, фрагментации, реакционной способности и сродства к электрону. Рассматриваются эндоэдральные, экзоэдральные фуллерены и фуллерены замещения. [c.12]

Кластеры углерода относятся у категории кластеров с сильной атомной связью. Атомы углерода формируют кластеры легче, чем какой-либо элемент периодической системы, что подтверждается, например, повсеместным образованием сажи. Кроме широкого применения в процессах горения, углерод один из наиболее распространенных во вселенной элементов после водорода, гелия и кислорода. Кроме того, это первый стабильный элемент, который возникает в процессе термоядерного синтеза, вовлекающего водород и гелий после большого взрыва , положившего начало Вселенной. Известно, что звезды красные гиганты испускают в межзвездное пространство офомное количество углерода и, вероятно, звездная пыль состоит из углеродных кластеров. Однако кроме технологических аспектов и звездных аспектов углеродные кластеры представляют собой широкое поле деятельности в области физики и химии. Кластеры углерода в лабораторных условиях получаются лазерным или дуговым испарением и разделяются по массам с помощью масс-спектрометра. Получающий при этом масс-спектр носит бимодальный характер с числом атомов п <14 — малые углеродные кластеры и п > 24 — фуллерены. Эта глава также включает два раздела малые углеродные кластеры и фуллерены. [c.282]

В п. 8.1. отмечалось, что фрагментация малых углеродных кластеров осуществляется по пути выделения кластера С3. Для фуллеренов фрагментация идет по механизму выделения фрагментов Сг, что является следствием стабильности кнастеров с четным числом атомов углерода. На рис. 8.9 представлены данные по константам скорости фрагментации на 2 для двух исходных продуктов — фафита и полиимида. [c.289]

Наиболее выгодной энергетической формой для малых кластерных радикалов служит линейная цепочка (см. п. 8.1). Эти цепочки взаимодействуют друг с другом, растут в плазме и достигаю длины 20 Ч- 30 атомов, после чего они спонтанно формируют полициклические ароматические кольца или графитовые листы. Эти структуры дают преимущества в увеличении среднего координационного числа, однако оставляют большое число свободных связей на углах промежуточных структур. Рост таких структур энергетически выгоден именно из-за уменьшения числа свободных связей. Если плотность углеродных атомов высока, кластеры будут создавать реакционно активные окончания, соответствующие по кривизне наиболее энергетически выгодному расположению (рис. 8.7). [c.288]

Чтобы понять происхождение сфанных полос поглощения в оптических спекфах космических тел Д.Хаффман (США) и В.Кретчмер (ФРГ) в течение нескольких десятилетий занимались изучением образования межзвездной пыли. Они моделировали данное явление путем испарения и конденсации углерода, проводив при этом оптические измерения. В середине 80-х годов этим астрофизикам удалось обнаружить в спекфах углеродных звезд (красных гигантов) и хвостов комет полосу поглощения 216 нм. Исследователи предположили, что в исследуемых объектах, как и в межзвездной пыли, могут существовать малые кластеры из атомов углерода. С помощью масс-спекфометра удалось обнаружить в парах фафита целую гамму кластеров С , [c.111]

Наряду с многочисленными попытками синтеза кристаллических или аморфных нитридов углерода, развиваются исследования его 1D- (тубулены) и ОО- (кластеры) -форм. В настоящее время вьшолнено значительное число работ по изучению электронного строения как клеточных молекулярных кластеров — гетерофуллеренов ij, [50— 56], так и малых (нейтральных и заряженных) азот-углеродных частиц [22, 27, 28], которые могут рассматриваться в качестве прекурсоров получения кристаллических фаз. [c.78]

Также зависимость формы кластера от числа атомов и от размера наблюдается для малых кластеров углерода (менее 25 атомов углерода). Для таких кластеров наблюдаются магические числа, соответсвующие -гибридизации атомов углерода. Для больших кластеров образуются стабильные кластеры Сбо, С70 и т.д., названные фуллеренами. Эти кластеры уже при определенных давлениях и температурах образуют углеродные материалы, называемые фуллеритами, обладающие уникальными тепловыми и прочностными свойствами. [c.587]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология