Разработка методики расчета и конструкции реактора синтеза углеродных нанотрубок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат технических наук Блинов, Сергей Валентинович

• Блинов, Сергей Валентинович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Блинов, Сергей Валентинович

Основные условные обозначения.

Введение.

Глава 1 Литературный обзор.

1.1 Структура углеродных нанортубок и нановолокон.

1.2 Области применения многослойных углеродных нанотрубок.

1.3 Обзор способов синтеза углеродных нанотрубок.

1.3.1 Электродуговой синтез.

1.3.2 Лазерный синтез.

1.3.3 Резистивное испарение графита.

1.3.4 Испарение графита электронным и ионным пучком.

1.3.5 Испарение графита солнечным светом.

1.3.6 Синтез в пламени.

1.3.7 Электролиз расплавленных солей.

1.3.8 Пиролиз углеводородов и разложение СО.

1.3.8.1 Разложение СО.

1.3.8.2 Каталитический пиролиз.

1.4 Особенности кинетики процессов синтеза многослойных углеродных нанотрубок каталитическим пиролизом углеводородов.

1.5 Катализаторы для получения многослойных углеродных нанотрубок каталитическим пиролизом углеводородов.

1.6 Сравнительный анализ методов и конструкций установок получения многослойных углеродных нанотрубок пиролизом углеродсодержащих газов.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Экспериментальные исследования процесса получения углеродных наноструктурных материалов каталитическим пиролизом пропан-бутановой смеси.

2.1. Расчет параметров химического равновесия при пиролитическом разложении газообразных углеводородов.

2.2. Исследования кинетики образования многослойных углеродных нанотрубок.

2.2.1. Гравиметрический способ.

2.2.2. Способ основанный на измерении электромагнитных характеристик синтезируемого материала.

2.3 Исследование процесса получения многослойных углеродных нанотрубок в реакторах с неподвижным слоем катализатора.

2.4 Синтез многослойных углеродных нанотрубок в реакторе с подогреваемой подложкой.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Методика расчета реакторов для получения многослойных углеродных нанотрубок с неподвижным слоем катализатора.

3.1. Определение рациональных режимных параметров синтеза МУНТ.

3.2. Определение максимального удельного выхода многослойных углеродных нанотрубок. 3.3. Математическое моделирование температурного поля вала промышленного реактора синтеза многослойных углеродных нанотрубок с подогреваемой подложкой.

3.4. Последовательность расчета реактора синтеза многослойных углеродных нанотрубок.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Разработка новых конструкций реакторов для получения многослойных углеродных нанотрубок.

4.1. Конструкция реактора с перемешивающими устройствами.

4.2. Рекомендации для проектирования промышленного реактора синтеза многослойных углеродных нанотрубок.

4.3. Реализация результатов работы.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики расчета и конструкции реактора синтеза углеродных нанотрубок»

Одной из наиболее перспективных областей нанотехнологий является синтез углеродных наноматериалов (УНМ). Среди УНМ особое место занимают многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ), которые при диаметре 10 80 нм и длине до нескольких мкм образуют самостоятельный класс нанообъектов. МУНТ обладают рядом уникальных свойств и могут успешно использоваться в качестве наполнителей композиционных материалов, элементов радиоэлектроники, добавок в смазочные материалы, высокоэффективных адсорбентов, газораспределительных слоев топливных элементов, аккумуляторов водорода, и т.д.

Несмотря на значительное количество научно-исследовательских работ, посвященных вопросам получения МУНТ, большая их часть направлена на разработку методов синтеза МУНТ в лабораторных условиях, позволяющих получать небольшое количество нужного продукта.

Синтез МУНТ методом каталитического газофазного химического осаждения (ГФХО) является наиболее адаптированным для промышленного производства. Поэтому разработка новых конструкций реакторов для получения углеродных нанотрубок и создание методики их расчета являются актуальными научными и практическими направлениями.

Работа выполнена в соответствии с приоритетным направлением развития науки, технологий и техники в Российской Федерации «Индустрия наносистем и материалов», поддержана грантами Российского Фонда фундаментальных исследований (РФФИ) № 06-08-00730-а, в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002 - 2006 гг. (государственный контракт № 02.438.11.7012 от 19.08.2005), Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса

России на 2007 - 2012 гг.» по теме «Технологии и оборудование для получения однослойных и многослойных углеродных нанотрубок высокой степени чистоты» (государственный контракт № 02.523.11.3001 от 16 мая 2007 года).

Цель работы. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса синтеза МУНТ газофазным химическим осаждением из пропан-бутановой смеси в присутствии неподвижного слоя полидисперсного катализатора; разработка новых конструкций реакторов для получения углеродных нанотрубок заданного качества и морфологии; уточнение инженерной методики расчета реакторов на заданную производительность по МУНТ.

Научная новизна работы заключается в следующем.

Экспериментально исследовано влияние режимных характеристик (температура слоя катализатора, расход углеродсодержащего сырья, время проведения процесса) на удельную производительность и качество многослойных углеродных нанотрубок, синтезируемых методом каталитического газофазного химического осаждения в аппаратах емкостного типа.

Построена статистическая модель каталитического газофазного химического осаждения наноуглерода из пропан-бутановой смеси на поверхности NiO/MgO катализатора, позволяющая определить условия синтеза многослойных углеродных нанотрубок, обеспечивающие энерго- и ресурсосберегающие режимы эксплуатации промышленного оборудования.

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем.

Разработан метод исследования кинетики процесса синтеза углеродных нанотрубок, основанный на измерении электромагнитных характеристик синтезируемого материала, находящегося в реакционной зоне, который позволил определить продолжительность основных стадий процесса образования углеродных нанотрубок. Спроектирована и изготовлена установка для исследования кинетики процесса синтеза МУНТ, реализующая данный метод.

Предложено размещение нагревательных элементов, обеспечивающее локальный обогрев реакционной зоны промышленного реактора, что позволяет контролировать температуру катализатора, уменьшить количество образующегося аморфного углерода, а также снизить температуру конструкционных элементов.

Экспериментально показана необходимость снижения диффузионного сопротивления поверхностного слоя материала механической активацией с целью увеличения производительности реактора.

Разработана математическая модель температурного поля составного вала привода диска реактора синтеза МУНТ с подогреваемой подложкой, использованная для расчета геометрических характеристик конструкционных элементов реактора в рабочих условиях, обеспечивающих требуемый гидродинамический режим движения газовой фазы в реакционной области.

Разработана уточненная методика расчета реакторов с неподвижным слоем катализатора для синтеза МУНТ заданной производительности. Определены основные конструкционные параметры промышленного реактора с подогреваемой подложкой и сниженным в 2 раза энергопотреблением.

Разработана конструкция реактора с перемешивающими устройствами, позволяющими увеличить удельную производительность оборудования.

Создана пилотная установка для получения МУНТ с неподвижным слоем катализатора производительностью 30 г/час методом каталитического пиролиза пропан-бутановой смеси.

Автор выносит на защиту результаты экспериментальных исследований процесса получения МУНТ в аппаратах с неподвижным слоем катализатора и подогреваемой подложкой; результаты экспериментального изучения кинетики процесса синтеза углеродных нанотрубок; экспериментально-статистическую модель каталитического пиролиза пропан-бутановой смеси; методику расчета основных режимных и конструктивных параметров реактора синтеза МУНТ; конструкцию промышленного реактора синтеза МУНТ.

Заключение диссертации по теме «Процессы и аппараты химической технологии», Блинов, Сергей Валентинович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Спроектирована и изготовлена экспериментальная установка для изучения кинетики процесса синтеза многослойных углеродных нанотрубок.

2. Разработана методика оценки количества образующегося твердофазного углерода при пиролизе различных углеводородов. Обосновано использование пропан-бутановой смеси в качестве сырья для получения МУНТ методом ГФХО.

3. Выполнено экспериментальное исследование режимных параметров на процесс синтеза МУНТ методом ГФХО из пропан-бутановой смеси в присутствии неподвижного слоя полидисперсного катализатора, позволившее усовершенствовать технологию промышленного синтеза МУНТ.

4. Разработана математическая модель стационарного температурного поля составного вала привода подложки промышленного реактора синтеза МУНТ, позволившая рассчитать температурное удлинение приводного вала и изменение размеров газовых каналов в зависимости от изменения температуры.

5. Разработана инженерная методика расчета конструктивных и режимных параметров процесса синтеза МУНТ в реакторе с неподвижным слоем катализатора и подогреваемой подложкой, включающая определение необходимого времени проведения процесса и расхода сырья на основе статистической модели каталитического пиролиза пропан-бутановой смеси.

6. Разработаны усовершенствованные конструкции реакторов с повышенной удельной производительностью, с механической активацией поверхностного слоя материала, со сниженным в 2,5 раза количеством аморфного углерода в готовом продукте, позволяющие получать МУНТ с однородной структурой и свойствами.

7. Определены основные конструкционные параметры промышленного реактора синтеза МУНТ с подогреваемой подложкой, контролем температуры катализатора, сниженной температурой конструкционных элементов и со сниженным в 2 раза энергопотреблением.

I i

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Блинов, Сергей Валентинович, 2009 год

1. Kroto, H.W. С60: Buckminsterfullerene / H.W. Kroto et al. // Nature.- 1985. V. 318. -№ 6042.-P. 162.

2. Головин, Ю. И. Введение в нанотехнологию / Ю.И. Головин. — М.: Машиностроение-1, 2003. — 112 с.

3. David, WJ.F. Crystal structure and bonding of ordered C60 / W.J.F. • David et al. // Nature. 1991. - V. 3 53. - P. 147.

4. Золотухин, И.В. Новые направления материаловедения: Учеб. пособие ВГУ / И.В. Золотухин, Ю.Е. Калинин, О.В. Стогней // Воронеж: ВГУ, 2000. 360 с.

5. Daenen, М. The Wondrous World of Carbon Nanotubes / M. Daenen et al // Eindhoven: Eindhoven University of Technology, 2003. -96 p.

6. Фенелонов, В.Б. Пористый углерод / В.Б. Фенелонов // Новосибирск: Институт катализа, 1995. 518 с.

7. Zhang, M. Multifunctional carbon nanotube yarns by downsizing an ancient technology / M. Zhang, K. R. Atkinson, R. H. Baughman. // Science.2004.-V. 306.-P. 1358.

8. Endo, M. Nanotechnology: «Buckypaper» from coaxial nanotubes / M. Endo et al. // Nature. 2005. - V. 433. - P. 476.

9. Zhang, M. Strong, transparent, multifunctional, carbon nanotube . sheets / M. Zhang. // Science. 2005. - V. 309. - P. 1215.

10. Li, Y.-H. Mechanical and electrical properties of carbon nanotubetribbons / Y.-H. Li et al. // Chemical Physics Letters. 2002. - V. 365. - P. 95.

11. Li, Y.-H. Self-organized ribbons of aligned carbon nanotubes / Y.-H. Li et al. // Chemical Materials. 2002. - V. 14. - P. 483.

12. Ahir, S.V. Infrared actuation in aligned polymer-nanotube composites / S.V. Ahir et al. // Physics Review Letters. 2006.

13. Alexandrou, I. Polymer-nanotube composites: Burying nanotubes improves their field emission properties / I. Alexandrou, E. Kymakis, G. A.

14. Amaratunga. // Applied Physics Letters. 2002. - V. 80. - P. 1435.• 18. Smith, R.C. Charge transport effects in field emission from carbontnanotube-polymer composites / R.C. Smith et al. // Applied Physics Letters. 2005.-V. 87.-P. 263105.

15. Ago, H. Composites of carbon nanotubes and conjugated polymers for photovoltaic devices / H. Ago et al. // Advanced Materials. 1999. - V. 11. - P. 1281.

16. А.Ф. Дрегалин, А.П. Тишин, В.А. Худяков // Под ред. акад. В.П. Глушко М: Изд-во АН СССР, 1971.i

17. Гурвич, JI.В., и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ / Л.В. Гурвич, И.В. Вейте, В.А. Медведев // М.: Наука, 1979. Т.2, кн.2.- 344с.

18. Раков, Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок / Э.Г.t

19. Раков. // Успехи химии. 2001. - Т. 70. - С. 934.

20. Bernholc, J. Theory of growth and mechanical properties of nanotubes / J. Bernholc, C. Brabec, M. Buongiorno Nardelli, A. Maiti, C. Roland, B.I. Yakobson. // Applied Physics A. 1998. - V. 67. - P. 39.

21. Chesnokov, S.A. Mechanical energy storage in carbon nanotube springs / S.A. Chesnokov, V.A. Nalimova, A.G. Rinzler, R.E. Smalley, J.E. Fischer. // Physics Review Letters. 1999. - V. 82. - P. 343.

22. Bonard, J.-M. Field emission from carbon nanotubes: the first fiveyears / J.-M. Bonard, H. Kind, T. Stockli, L.-O. Nilsson. // Solid-State Electronics.i-2001. V. 45.-P. 893.

23. Dillon, A.C. Storage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes / A.C. Dillon, K.M. Jones, T.A. Bekkedahl, C.H. Kiang, D.S. Bethune, M.J. Heben. //Nature (London). 1997. -V. 386. -P. 377.

24. Раков, Э.Г. Нанотрубки и фуллерены: Учеб. пособие. / Э.Г. Раков // М.: Логос, 2006. 376 с.

25. Fischer, J.E. Carbon nanotubes: a nanostructured material for energy storage / J.E. Fischer. // Chemical Innovation. 2000. - V. 30. - P. 21.

26. Раков, Э.Г. Направления непрерывного производства углеродных нановолокон и нанотрубок / Э.Г. Раков // Химическая технология. 2003. -№10-11.-С. 2-7.

27. Фурсиков, П.В. Каталитический синтез и свойства углеродных нановолокон и нанотрубок / П.В. Фурсиков, Б.П. Тарасов // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology. -2004 V. 18, № 10. C. 2440.

28. Патент № 5165909 США, МПК5 D01F 009/12, D01C 005/00, B32B 009/00 Carbon fibrils and method for producing same / Tennent H.G., Barber J .J.,

29. Hoch R; заявитель и патентообладатель Hyperion Catalysis Int'l., Inc.; № 593319; заявл. 1.10.1990; опубл. 24.11.1992. 19 с.

30. Couteau, E. CVD synthesis of high-purity multiwalled carbon nanotubes using СаСОЗ catalyst support for large-scale production / E. Couteau и др. // Chemical Physics Letters. 2003. - V. 378. - P. 9-17.

31. Дьячков, П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения / П.Н. Дьячков // М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 293 с.

32. Belikov, A.V. Double-wall nanotubes: classification and barriers to < walls relative rotation, sliding and screwlike motion / A.V. Belikov, Yu.E.1.zovik, A.G. Nikolaev, A.M. Popov. // Chemical Physics Letters. 2004. - V. ' 385.-P. 72.

33. Li, Y. Decoration of carbon nanotubes with chitosan / Y. Li, K. Wang, J. Wei, Z. Wang, J. Luo, D. Wu. // Carbon. 2005. - V. 43. - P. 3178 - 3180.

34. Kim, Y.A. Double-walled carbon nanotube electrodes for electrochemical sensing / Y.A. Kim, H. Muramatsu, T. Hayashi, M. Endo, M. Terrenes, M.S. Dresselhaus. // Chemical Physics Letters. 2004. - V. 398. - P. 87.

35. Weldon, D.N. A high-resolution electron microscopy investigation of curvature in carbon nanotubes / D.N. Weldon, W.J. Blau, H.W. Zandlbergen. // Chemical Physics Letters. 1995. - V. 241. -P. 365.

36. Feng, S.Q. The HREM observation of cross-sectional structure of carbon nanotubes / S.Q. Feng, D.P. Yu, G. Hu, X.F. Zhang, Z. Zhang. // Journal of Physical Chemistry. 1997. -V. 58. - P. 1887.

37. Елецкий, A.B. Механические свойства углеродных наноструктур и материалов на их основе / А.В. Елецкий. // Успехи химии. 2007. - Т. 177. -№ 3. - С. 233-274.

38. Krishnan, A. Young's modulus of single-walled nanotubes / A.

39. Krishnan, E. Dujardin, T.W. Ebbesen, P.N. Yianilos, M.M.J. Treacy. // Physics ; Review Letters. 1998. - В 58. - P. 14013-14019.

40. Salvetat, J.P. Elastic modulus of ordered and disordered multiwalledcarbon nanotubes / J.P. Salvetat, A J. Kulik, J.M. Bonard, G. Andrew, D. Briggs,i

41. T. Stockli, K. Metenier, S. Bonnamy, F. Beguin, N.A. Burnham, L. Forro. // Physics Review Letters. 1999. - P. 161-165.

42. Salvetat, J.P. Mechanical properties of carbon nanotubes / J.P. i Salvetat, A. J. Kulik, J.M. Bonard, G. Andrew, D. Briggs, T. Stockli, K. Metenier,

43. S. Bonnamy, F. Beguin, N.A. Burnham, L. Forro. // Physics Review Letters. -1999.-V. 69-P. 144-147.

44. Treacy, M.M.J. Exceptionally high young's modulus observed for individual carbon nanotubes / M.M.J. Treacy, T.W. Ebbesen, J.M. Gibson. // Nature. 1996. -V. 381 -P.678-680.

45. Wong, E.W. Nanobeam mechanics: elasticity, strength, and toughness of nanorods and nanotubes / E.W. Wong, P.E. Sheehan, Ch.M. Lieber. // Science. 1997. - Vol. 277. - № 5334. - P. 1971-1975.

46. De Heer, W. Carbon fiber-based field emission devices / W. De Heer,• A. Chatelain, D. Ugarte. // Science. 1995. - Vol. 270. - P. 1179-1180.i

47. Ajayan, P. Controlled synthesis and metal-filling of aligned carbon nanotubes / P.Ajayan, S. lijima. // Nature. 1993. - Vol. 361. - P. 333-334.

48. Золотухин, И.В. Фуллерит новая форма углерода / И.В. Золотухин. // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - Т. 2. - С. 5156.

49. Елецкий, А.В. Эндоэдральные структуры / А.В. Елецкий. // Успехи физических наук. 2000. - Т. 170. - № 2. - С. 113-142.t

50. Yosida, Y. Enhanced flux pinning in superconductors by embedding carbon nanotubes with BSCCO materials / Y. Yosida. // Applied Physics Letters. -1994. Vol. 64. - P. 3048-3050.

51. Елецкий, A.B. Углеродные нанотрубки / A.B. Елецкий // Успехи физических наук. 1997. - Т. 167. - № 9. - С. 945-972.

52. Rakov, E.G. Chemistry of carbone nanotube / E.G. Rakov. // Handbook of Nanomaterials. / Ed. Yu. Golotsi. 2006. - P. 103-174.

53. Colbert, D.T. Growth and sintering of fullerene nanotubes / D.T. Colbert et. al. // Science. 1994. - Vol. 266. - P. 1218-1222.

54. Anazava, K. High-purity carbon nanotubes synthesis method by an arc discharging in magnetic field / K. Anazava et al. // Applied Physics Letters. -2002.-V. 81.-I. 4.-P. 739-741.

55. Takikawa, H. Fabrication of single-walled carbon nanotubes and nanohorns by means of a torch arc in open air / H. Takikawa et al. // Physica B: Condensed Matter. 2002. - V. 323. -1. 1-4. - P. 277-279.

56. Fluidised-bed CVD synthesis of carbon nanotubes on Fe203/Mg0 / P. Mauron и др. // Diamond and Related Materials. 2003. - V. 12. - P. 780-785.

57. Раков, Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок. / Э.Г. Раков // Успехи химии. 2001. Т.70, № 10. С 934-973.

58. Лозовик, Ю.Е. Образование и рост углеродных наноструктур -фуллеренов, наночастиц, нанотрубок и конусов / Ю.Е. Лозовик, A.M. Попов // Успехи физических наук. 1997. - Т. 167, №7. - С. 751-774.

59. Елецкий, А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства / А.В. Елецкий // Успехи физ.наук. 2002. Т. 172, № 4. С. 401-438;

60. Раков, Э.Г. Направления непрерывного производства углеродных нановолокон и нанотрубок / Э.Г. Раков // Химическая технология. 2003. № 10. С. 2-7.

61. Раков, Э.Г. Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и нановолокон / Э.Г. Раков // Российский химический журнал, 2004, т. XLVIII, №5, с 47.

62. Раков, Э.Г. Проблемы производства углеродных нанотрубок и нановолокон / Э.Г. Раков // Успехи химии, 2002, №10, с 47.

63. Раков, Э.Г. Методы получения углеродных нанотрубок / Э.Г. Раков // Успехи химии, 2000, №69, с 41.

64. Rubio, A. Condensed Matter News / A. R // 1997. Vol. 6, №1.

65. Chen R., Zhang H.B., Lin G.D., Hong Q., Tsal K.R.// Carbon, 1997, V.35, №10-11, p. 1495-1501.

66. Venegoni D., Serph Ph., Feurer R., Kihu Y., Vahlas C., Kalck Ph. // Carbon, 2002, V.40, №10, p. 1799-1807.

67. Liang Q., Gao L., Li Q., Tang S.H., Liu B.C., Yu Z.L. // Carbon 2001. V.39, №6, p. 897-903.

68. Володин, A.A. Синтез углеродных наноструктур пиролизом С2Н4 на порошках LaNi5./ A.A. Володин, П.В. Фурсиков, Б.П. Тарасов // Ж. Альтернативная энергетика и экология, 2003, №6, С.34-36.

69. Золотухин, И.В.Замечательные качества углеродных нанотрубок / ИВ Золотухин, Ю.Е. Калинин // Природа, №5, 2004, С. 20-27.

70. Раков, Э.Г. Непрерывный процесс получения углеродных нановолокон. / Э.Г. Раков, С.Н. Блинов, И.Г. Иванов, Е.В. Ракова, Н.Г. Дигуров// Ж. прикл. химии, 2004, Т. 77, В.2, С. 193-196.

71. Раков, Э.Г. Методы непрерывного производства углеродных нановолокон и нанотрубок / Э.Г. Раков. // Химическая технология. 2003. -№ 10.-С. 2-7.

72. Андриевский, Р. А. Наноструктурные материалы / Р. А. Андриевский, А.В. Рагуля. М.: Издательский центр «Академия», 2005. -192 с.

73. Чесноков, В.В. Образование углеродных нитей при каталитическом разложении углеводородов на металлах подгруппы железа и их сплавах / В.В. Чесноков, Р.А. Буянов. // Успехи химии. 2000. - Т. 69. - № 7. - С. 675-692.

74. Мордасов, Д.М. Физические основы генерации струйно-акустических колебаний / Д.М. Мордасов // Вестник ТГТУ. 2001. - Т. 7, №2.- С. 283-293.

75. Заявка 95102674 Российская Федерация, МПК6 С 01 В 31/00 Способ получения углеродного материала и водорода / Кувшинов Г.Г. и др.; заявитель Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН. № 95102674/25; заявл. 28.02.95; опубл. 27.12.96. - 3 с.

76. Патент № 2135409 Российская Федерация, МПК6 С 01 В 31/02 Способ получения графитовых нанотрубок / Криворучко О.П., Максимова

77. Н.И., Зайковский В.И.; заявитель и патентообладатель Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. № 98105232/25; заявл. 18.03.98; опубл. 27.08.99. - 5 с.

78. Бухаркина, Т.В. Химия Природных энергоносителей и углеродных материалов: учебное пособие / Т.В. Бухаркина, Н.Г. Дигуров // Москва, издательство РХТУ им. Менделеева, 1999. 195 С.

79. Магарил, Р.З. Механизм и кинетика гомогенных термических превращений углеводородов / Р.З. Магарил // М.: Химия, 1970. 224 С.

80. Безденежных, А.А. Инженерные методы составления уравнений скоростей реакций и расчета кинетических констант. / А.А. Безденежных //Л.: Химия, 1973.-256 С.

81. Снаговский, Ю.С. Моделирование кинетики гетерогенных каталитических процессов. / Ю.С. Снаговский, Г.М. Островский // М.: Химия, 1976.-248 С.

82. Rodrigues, N.M. A Review of Catalytically Grown Carbon Nanofibers// Mater. Res. 1993. - V. 8. - No 12. - P. 3233-3250

83. Чесноков, В.В. Образование углеродных нитей при каталитическом разложении углеводородов на металлах подгруппы железа и их сплавах/ В.В Чесноков, Буянов Р.А. //Успехи химии. 2000. - Т. 69. - № 7. -С. 675-692

84. Туголуков, E.H. Математическое моделирование технологического оборудования многоассортиментных химических производств / Е.Н. Туголуков // Монография Москва. Изд-во "Машиностроение", 2004. 100 с.

85. Французов, В.К. Волокнистый углерод и области его технического применения/ В.К. Французов, А.П. Петрусенко, Б.В. Пешнев//Химия твердого топлива. 2000. - № 2. -С. 52-56

86. Chen P., Growth of Carbon Nanotubes by Catalytic Decomposition of CH4 or CO on aNi-MgO Catalyst/ P. Chen, H.B .Zhang, G.D. Lin et al. //Carbon. -1997.-V. 35.-P. 1495-1501

87. Zadeh, J.S.M. Kinetics of CH4 Decomposition on Supported Cobalt Catalysts/ J.S.M. Zadeh, K.J. Smith //Catal. 1998. - V. 176. -P. 115-124 49.

88. Zhang, T. Hydrogen production via the direct cracking of methane over silica-supported nickel catalysts/ T. Zhang, M.D. Amiridis //Appl. Catal. A. 1998.- V. 167.-P. 161-172 50.

89. Choudhary, T.V., Hydrogen Production via Catalytic Decomposition of Methane/ T.V. Choudhary, C. Sivadinarayana, C.C. Chusuei et al .//J. Catal. -2001.-V. 199.-P. 9-18 51.

90. Gilliland, E.R. Reactivity of Deposited Carbon/ E.R. Gilliland, P. Harriott //Ind. Eng. Chem. 1954. v. 46. - No. 10. - P. 2195-2202

91. Бесков, И.С., Кинетическая модель каталитического образования волокнистого углерода из метана/ И.С. Бесков, А.В. Михайлова, A.M. Алексеев и др.//Теоретические основы химической технологии. 1997. - Т. 31.-№ 1.-С. 70-76

92. Харрис, П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века / П. Харрис // -М.: Техносфера, 2003. 336 с.

93. Пул, Ч. Нанотехнологии / Ч Пул, Ф. Оуэне // — М.: Техносфера, 2004.-328 с.

94. Iijima, S. Helical microtubules of graphitic carbon / S. Iijima // Nature. 1991. - V. 354, № 6348. - P. 56-58.

95. Anazava, K. High-purity carbon nanotubes synthesis method by an arc discharging in magnetic field / K. Anazava et al // Applied Physics Letters. 2002. -V. 81,1. 4.-P. 739-741.

96. Takikawa, H. Fabrication of single-walled carbon nanotubes and nanohorns by means of a torch arc in open air / H. Takikawa et al // Physica B: Condensed Matter. 2002. - V. 323,1. 1-4. - P. 277-279

97. Charlier, J.-C. Microscopic Growth Mechanisms for Carbon Nanotubes / J.-C. Charlier et al. // Science. 1997. - V. 275, N. 5300, - P. 647649.

98. Yudasaka, M. Mechanism of the Effect of NiCo, Ni and Co Catalysts on the Yield of Single-Wall Carbon Nanotubes Formed by Pulsed NdrYAG Laser Ablation / M. Yudasaka et al // Journal of Physical Chemistry B. 1999. - V. 103, I. 30. - P. 6224-6229.

99. Eklund, P.C. Large-Scale Production of Single-Walled Carbon Nanotubes Using Ultrafast Pulses from a Free Electron Laser / P.C. Eklund et al // Nano Letters. 2002. - V. 2,1. 6. - P. 561-566.

100. Maser, W.K. Production of high-density single-walled nanotube material by a simple laser-ablation method / W.K. Maser et al // Chemical Physics Letters. 1998. - V. 292, -1. 4,5,6. - P. 587-593.

101. Bolshakov, A.P. A novel CW laser-powder method of carbon single: wall nanotubes production / A.P. Bolshakov et al // Diamond and Related

102. Materials. 2002. - V. 11,1. 3-6. - P. 927-930.

103. Resasco, D.E. Decomposition of Carbon-Containing Compounds on Solid Catalysts for Single-Walled Nanotube Production / D.E. Resasco, J.E. Herrera, L. Balzano // Journal of nanoscience and nanotechnology. 2004. - V. 4, №4.-P. 1-10.

104. Chen, P. Growth of carbon nanotubes by catalytic decomposition of CH4 or CO on a Ni-MgO catalyst / P. Chen и др. // Carbon, 1997, - V. 35,1. 10-11,-P. 1495-1501.

105. Yose-Yacaman, M. Catalytic growth of carbon microtubules with fullerene structure / M. Yose-Yacaman и др. // Appl. Phys. Lett, 1993, - V. 62, -P. 657.

106. Ivanov, V. The study of carbon nanotubules produced by catalytic method / V. Ivanov и др. // Chemical Physics Letters, 1994. - V. 223,1. 4, - P. 329-335.

107. Ivanov, V. Catalytic production and purification of nanotubules having fullerene-scale diameters / V. Ivanov и др. // Carbon, 1995, - V. 33,1. 12,1.-P. 1727-1738.

108. Mudhopadhyay, K. A Simple and Novel Way to Synthesize Aligned Nanotube Bundles at Low Temperature / K. Mudhopadhyay и др. // Japanese Journal of Applied Physics, 1998, - V. 37, - P. L1257-L1259.

109. Hernardi, K. Fe-catalyzed carbon nanotube formation / K. Hernardi II Carbon, 1996. -V. 34,1. 10. - P. 1249-1257.

110. Song, I.K. The growth mode change in carbon nanotube synthesis in plasmaenhanced chemical vapor deposition / I.K.Sons // Diamond and Related

111. Materials, 2004. - V. 13.-P. 1210-1213. i 130. Schneider, J.J. Template synthesis of carbon nanotubes / J.J.

112. Schneider и др. // Nanostruct. Mater., 1999. N. 12, P. 83.

113. Che, G. Chemical Vapor Deposition Based Synthesis of Carbon Nanotubes and Nanofibers Using a Template Method / G. Che и др. // Chem. Mater., 1998. -V. 10,1. 1, P. 260-267.

114. Блинов, C.B. Получение углеродных наноматериалов / C.B. Блинов,, А.Г. Ткачев, B.JI. Негров // Достижения ученых XXI века: сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. Тамбов, 2005. - С. 74-76.

115. Ткачев, А.Г.Промышленное производство наноструктурного i материала «Таунит» / А.Г. Ткачев, С.В. Мищенко, В.Л. Негров, Н.Р.

116. Меметов, А.А. Пасько, С.В. Блинов, Д.А. Турлаков // Наноиндустрия. 2007. - № 2. - С. 24-26.i118

117. Ткачев, А.Г. Промышленное производство и применение наноструктурных углеродных материалов «Таунит» / А.Г. Ткачев, B.JI. Негров, С.В. Блинов, Д.А. Турлаков, Н.Р. Меметов // Углеродные наноструктуры : сб. трудов. Минск, 2006. - С. 142 - 147.

118. Патент № 67096 Российская Федерация, МПК7 D 01 F 9/10. Реактор для исследования процесса получения волокнистых углеродных структур / Ткачев А.Г., Барымов Н.А., Блинов С.В., Рухов А.В. -2007115113/22 ; заявл. 20.04.07 ; опубл. 10.10.07, Бюл. №28.

119. Блинов, С.В. Исследование кинетики процесса синтеза углеродных наноструктурных материалов / С.В Блинов, А.Г. Ткачев, А.В. Рухов // Вестник ТГТУ. Том 14. № 2 2008, Тамбов, Издательство ТГТУ, С. 328-333.

120. Blinov, S.V. Carbon nanomaterials on the base of catalytic hydrocarbon pyrolysis: development and perspective use / S.V. Blinov, A.G. Tkachev, N.R. Memetov // Hydrogen Materials Sciene and Chemistry of Carbon Nanomaterials. Springer, 2007. C. 515-519

121. Ткачев, А.Г. Углеродные наноматериалы «Таунит»: исследование, производство, применение / А.Г. Ткачев, С.В. Мищенко, В.Н. Артемов, С.В. Блинов, B.JI. Негров, Н.Р. Меметов, Д.А. Турлаков // Нанотехника, 2006. №2(6). С. 17-21