секция 11. современные технологии подготовки освоения и

СЕКЦИЯ 11. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ОСВОЕНИЯ И
ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО И УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
187
ПОДСЕКЦИЯ 1. ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ И ГАЗА
Рис. 5. Изменение с температурой параметров
решетки фаз, присутствующих в образце на основе
Ni3Al
Рис. 3. Изменение с температурой параметров
решетки фаз, присутствующих в образце на основе
Ni3Al+Pt
Литература
1.
2.
3.
Arkatova L.A., Kurina L.V., Galaktionova L.V. / The influence of modifying admixtures on the catalytic properties of
the Ni3Al intermetallic compound in the conversion of methane with carbon dioxide // Russian Journal of Physical
Chemistry A., 2009. – Vol. 83. – № 4. – P. 624 – 629.
Bradford M.C.J., Vannice M.A. CO2 reforming of CH4 // Catalysis Reviews, Science and Engineering, 1999. – V.
41. – №1. – P. 1 – 42.
Попова Н.М., Досумов К. Катализаторы селективного окисления и разложения метана и других алканов. –
Алматы 200.
ПОЛУЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЛОКАЛИЗОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ИЗ ПАРОВ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПЛАЗМЫ
БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА
С.А. Перевезенцев
Научный руководитель старший научный сотрудник С.В. Кудряшов
Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук, г. Томск, Россия
В настоящее время в мире активно проводятся фундаментальные и прикладные исследования,
направленные на разработку новых нетрадиционных методов получения перспективных материалов с
уникальными свойствами.
Анализ современной научной литературы показывает, что среди многообразия органических и
гибридных материалов особое место занимают пространственно локализованные структуры, полученные из
металлорганических соединений (в основном из органических соединений кремния) [1]. Подобные материалы,
геометрические размеры которых могут находиться в пределах от единиц нанометров до микрометров,
представляют значительный интерес для микроэлектроники, как перспективные носители для катализаторов,
сорбенты. Однако публикаций, посвященных получению пространственно локализованных полимерных
материалов из органических соединений (газообразных, жидких), в литературе практически нет. Между тем этот
новый класс полимерных материалов может обладать уникальными физико-химическими свойствами, сочетая
свойства полимеров, полученных плазменной полимеризацией органических соединений, не полимеризующихся
традиционными способами органической химии, и пространственно-неоднородную структуру, характерную для
сорбентов и носителей катализаторов.
В работе впервые получены пространственно-локализованные полимерные материалы (ПЛПМ) из
бензола и толуола в аргоне и гелии в барьерном разряде [4].
В условиях барьерного разряда ПЛПМ образуются по типу ячеек Бенара. В центре ячейки
располагается столбчатое образование цилиндрической формы, d ~ 100 мкм, соответствующее диаметру канала
микроразряда (рис.). На периферии – полимерный материал в форме «соты», d до 3 мм. Плотность ячеек
достигает 5/см2. Поверхность столбчатых образований бугристая, размер бугорков меняется от 10 до 0,1 мкм. Повидимому, столбчатые образования формируются в результате последовательной конденсации аэрозольных
частиц из паров ароматических углеводородов вдоль оси разрядного стримера.
Результаты анализа состава полимера, расположенного на периферии столбчатого образования
показали, что он имеет сшитую структуру сложного строения, содержащую фрагменты углеводородов
различных классов, характерную для классических PECVD-полимеров. Исследование состава и физикохимических свойств столбчатого образования ПЛПМ позволило предположить, что оно имеет нерегулярное
молекулярное строение и содержит в своем составе полиарилалкильные радикалы. Полученные материалы
имеют высокую не деградирующую со временем концентрацию парамагнитных центров (~7х10 18 спинов/см3),
проявляют магнитные свойства, сопровождающиеся магнитной гетерогенностью. Сформировавшийся вокруг
ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР
188
столбчатого образования полимер не проявляет парамагнитных свойств, что свидетельствует о различии в
механизмах их образования.
Рис. Изображения столбчатых образований ПЛПМ и их поверхности, полученные с помощью растрового
электронного микроскопа.
В мире интерес к органическим полирадикалам в первую очередь связан с возможностью применения
их в качестве органических магнетиков [3]. Однако классические методы их синтеза сложны, в то время как в
условиях неравновесной низкотемпературной плазмы такие материалы получить достаточно легко.
Образование ПЛПМ наблюдается в узком диапазоне начальных условий: плазмохимический реактор с
одним диэлектрическим барьером; дискретная форма барьерного разряда; скорость накопления остаточного
заряда на поверхности диэлектрического барьера реактора превышает скорость его «стекания»; наличие
интенсивной полосы электронно-колебательных переходов ароматических углеводородов в эмиссионных
спектрах барьерного разряда; начальная концентрация паров ароматических углеводородов в инертном газе ~6 %
об.
Разработан метод получения столбчатых образований ПЛПМ на перфорированных медных подложках,
позволяющий производить эти материалы в значительных количествах.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 11-03-98008.
Литература
1.
2.
3.
Belmonte T., Arnoult G., Henrion G.and Gries T. Nanoscience with non-equilibrium plasmas at atmospheric pressure
// J. Phys. D: Appl. Phys, 2011. – V.44. – P. 363001 – 363019.
Самойлович В.Г., Гибалов В.И., Козлов К.В. Физическая химия барьерного разряда. – М.: Изд-во МГУ, 1989. –
176 с.
Шилов Н.М. От радикала Гомберга к органическому магниту // Успехи химии, 2006. – Т. 75. – №10. – С. 956 –
979.
ОЧИСТКА УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА
В ПЛАЗМЕ БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА
В.А. Саушкин
Научный руководитель старший научный сотрудник С.В. Кудряшов
Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук, г. Томск, Россия
Природный газ представляет собой сложную смесь углеводородных и неуглеводородных компонентов,
таких как сероводород, углекислый газ, гелий, меркаптаны, азот и др. В настоящее время наблюдается тенденция
к постоянному росту числа газоконденсатных месторождений, содержащих в своем составе помимо жидких
углеводородов (пентаны и более высококипящие), гелия и др., также сероводород и серосодержащие соединения.
Присутствие сернистых газов определяет ряд проблем, вследствие которых возникает необходимость внедрения
в процесс добычи газа целого ряда технологий, призванных решить новые задачи при подготовке или
переработке природного газа или газоконденсата. Помимо экологических проблем стоит выделить то, что
сероводород является каталитическим ядом, а также вызывает интенсивную коррозию (допустимые пределы
скорости коррозии до 0,1-0,2 мм/год) трубопроводов и оборудования [1].
Традиционно применяемые в таких случаях методы подразумевают использование дорогостоящих
реагентов (например, алканоламинов) или катализаторов (например, процесс Клауса). Авторы предлагают способ