Fullerene-containing material received by low-temperature cracking from rubber-containing wastes

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The processing of rubber-containing products has an interest from an ecological point of view. In addition, it has been shown that the method of low-temperature catalytic cracking makes it possible to obtain fullerene-containing material from rubber-containing wastes, which opens up prospects for improving of the production of fullerenes. Such carbon material was obtained using the technology developed in 2009-2011. Using X-ray diffraction analysis, it was found that it contains about 3 % C60 fullerene. This substance is characterized by high porosity and good sorption properties, for the study of which it was activated by the hydrothermal method. Especially good sorbent showed itself in the case of absorption of iron nitrate. The powder of the fullerene-containing material was compressed at the pressures from 20 to 50 atm. The resistivities of the resulting material, depending on the compression pressure, are 3-10 Om×cm. After studying of the current-voltage characteristics of the pressed substance, it was found out that its resistivity first increases (at pressures of 20-40 atm), and then decreases. Changes in specific conductivity, along with high sorption capacity, suggest the possibility of using of the carbon material in sensors and sensory devices. The activation energies were 0.06-0.15 eV for the uncompressed substance and 0.02-0.04 eV for the compressed at the pressure of 40 atm.

About the authors

Alexey Ivanovich Shevchenko

V.I. Vernadsky Crimean Federal University

Email: shevshenkoai@cfuv.ru
Assistant of Radiophysics and Electronics Department of Physics and Technology Institute Simferopol, Republic of Crimea, Russian Federation

Konstantin Vasilyevich Rabotyagov

V.I. Vernadsky Crimean Federal University

Email: rabotyagov@simfi.net
Candidate of Chemistry, Associate Professor of General and Physical Chemistry Department of Taurida Academy Simferopol, Republic of Crimea, Russian Federation

Elena Mikhaylovna Maksimova

V.I. Vernadsky Crimean Federal University

Email: lenamax112@rambler.ru
Candidate of Physics and Mathematics, Associate Professor, Associate Professor of Theoretical Physics and Solid State Physics Department of Physics and Technology Institute Simferopol, Republic of Crimea, Russian Federation

Igor Anatolyevich Naukhatskiy

V.I. Vernadsky Crimean Federal University

Email: nauhatsky@gmail.com
Head of X-ray Crystallography Laboratory of Physics and Technology Institute Simferopol, Republic of Crimea, Russian Federation

Lali Alexeyevna Batiashvili

V.I. Vernadsky Crimean Federal University

Email: laliko2208@gmail.com
Student of Physics and Technology Institute Simferopol, Republic of Crimea, Russian Federation

References

  1. Работягов К.В., Сай Е.В., Максимова Е.М., Наухацкий И.А., Карпенко Н.И., Шевченко А.И., Мазинов А.С. Исследование структуры и физико-химических свойств пористых углеродных материалов, полученных низкотемпературным крекингом // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». 2015. Т. 1 (67). № 3. С. 125-131.
  2. Vella E., Li H., Grégoire P., Tuladhar S.M., Vezie M.S., Few S., Bazán C.M., Nelson J., Silva-Acuña C., Bittner E.R. Ultrafast decoherence dynamics govern photocarrier generation efficiencies in polymer solar cells // Scientific Reports. 2016. V. 6. doi: 10.1038/srep29437.
  3. Ma J., Guo Q., Gao H.-L., Qin X. Synthesis of C60/graphene composite as electrode in supercapacitors // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2015. V. 23. № 6. P. 477-482.
  4. Muñoz J., Gallego M., Valcárcel M. Solid-phase extraction-gas chromatography-mass spectrometry using a fullerene sorbent for the determination of inorganic mercury(II), methylmercury(I) and ethylmercury(I) in surface waters at sub-ng/ml levels // Journal of Chromatography A. 2004. V. 1055. № 1-2. P. 185-190.
  5. Alekseeva O.V., Bagrovskaya N.A., Noskov A.V. Sorption of heavy metal ions by fullerene and polystyrene/fullerene film compositions // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2015. V. 52. № 3. P. 443-447.
  6. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E. C60: Buckminsterfullerene // Nature. 1985. V. 318. P. 162-163.
  7. Chilingarov N.S., Troyanov S.I. Unstable isomer of C90 fullerene isolated as chloro derivatives, C90(1)Cl10/12 // Chemistry - An Asian Journal. 2016. V. 11. № 13. P. 1896-1899.
  8. Dunk P.W., Niwa H., Shinohara H., Marshall A.G., Kroto H.W. Large fullerenes in mass spectra // Molecular Physics. 2015. V. 113. № 15-16. P. 2359-2361.
  9. Hetzel R., Manning T., Lovingood D., Strouse G., Phillips D. Production of fullerenes by microwave synthesis // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2012. V. 20. № 2. P. 99-108.
  10. Chen Y., Zhang H., Zhu Y., Yu D., Tang Z., He Y., Wu C., Wang J. A new method of fullerene production: pyrolysis of acetylene in high-frequency thermal plasma // Materials Science and Engineering: B. 2002. V. 95. № 1. P. 29-32.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».