Создан реактор (рис. 1) и разработан метод получения углеродных соединений при атмосферном давлении в потоке углеродно-гелиевой плазмы генерируемой дугой ВЧ-диапазона, позволяющий эффективно управлять электронной концентрацией, а значит и синтезом определенных углеродных продуктов.

Рис. 1

При исследовании динамики разряда, осуществляемого в потоке аргона на частоте тока 44 кГц в открытом пространстве, было обнаружено явление вынужденной стратификации плазмы ВЧ-разряда. Обнаруженный факт вынужденной стратификации объясняет высокую эффективность синтеза в ВЧ плазмохимическом реакторе. Используя научный потенциал лаборатории Университета Райса США, Хьюстон (масс-спектральный анализ выделенных фракций) было установлено прямыми измерениями, что в фуллереновых экстрактах синтезированных в установке в большом количестве присутствуют высшие фуллерены (от 10 до 15 %), а также окислы С60 и С70 (рис. 2).

Рис. 2

Особенно много С82 и С84, суммарное содержание которых составляет 6%. Это выгодно отличает разработанный метод синтеза (дуга при атмосферном давлении, кГц-диапазон) от широко распространенного метода В. Кретчмера (дуга при давлении 100 Торр), при котором обычно синтезируется лишь до 1 % высших фуллеренов (С82-0,005%; С84-0,146%).

1. H. Richter, A.J. Labrocca, W.J. Grieco and etc. Generation of higher fullerenes in flames//J. Phys. Chem. B 1997, 101,1556-1560.
2. Г.Н.Чурилов, В.А.Лопатин, П.В.Новиков, Н.Г.Внукова Методика и устройство для исследования ди-намики разрядов переменного тока. Стратификация разряда в потоке аргона при атмосферном давлении // Приборы и техника эксперимента, 2001, №4, с. 105-109.
3. Churilov G.N., Lopatin V.A., Novikov P.V., Vnukova N.G. The arc discharge of kilohertz frequency range (DKFR) in sinphase cross magnetic field. Materials of III International conference "Plasma physics and plasma technology", Minsk, Belarus, 2000,V.1, p.106.

Лаборатория аналитических методов
исследования вещества