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Fullerenos C60 y C70 en llamas.
J B Howard1, J T McKinnon, Y Makarovsky
1Department of Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge 02139-4307.
Nature
|July 11, 1991
Resumen
Los investigadores han producido con éxito fullerenos C60 y C70 en llamas de hollín mediante el control de las condiciones de combustión. Los rendimientos óptimos alcanzaron los 3 g por kilogramo de carbono del combustible, con relaciones sintonizables C70/C60.
Área de la Ciencia:
- Química Química es la química.
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
- Ciencias de la combustión Ciencia de la combustión.
Sus antecedentes:
- Los fullerenos C60 y C70 fueron identificados inicialmente en el vapor de grafito irradiado por láser.
- Las sugerencias anteriores indicaban la formación de fullereno en las llamas de hollín, apoyadas por la espectrometría de masas de todos los iones de carbono.
- La evidencia espectroscópica de masas por sí sola no pudo confirmar definitivamente las estructuras de jaula de fullereno en llamas.
Objetivo del estudio:
- Para detectar y cuantificar de manera concluyente los fullerenos (C60 y C70) en los productos de combustión de hidrocarburos.
- Investigar la influencia de los parámetros de combustión en el rendimiento del fullereno y la relación C70/C60.
- Para optimizar las condiciones para maximizar la producción de fullereno de las llamas.
Principales métodos:
- Recopilación de compuestos condensables y hollín de las llamas de hidrocarburos en condiciones variadas.
- Análisis de muestras recolectadas utilizando técnicas espectroscópicas convencionales.
- Variación sistemática de la temperatura de la llama, la presión, la relación carbono/oxígeno y el tiempo de residencia.
Principales resultados:
- Detección de ambos fullerenos C60 y C70 en hollín y condensados derivados de la combustión.
- Se descubrió que los rendimientos de fullereno y las relaciones C70/C60 dependen de los parámetros de combustión.
- Las condiciones óptimas produjeron 3 g de fullerenos por kilogramo de carbono quemado.
- La relación C70/C60 podría variar en un rango de 0,265,7.7.
Conclusiones:
- La combustión de hidrocarburos en llamas de hollín es un método viable para producir fullerenos C60 y C70.
- El control preciso de las condiciones de combustión permite optimizar el rendimiento y la composición del fullereno.
- Esta investigación proporciona una vía para la síntesis escalable de fullereno a partir de las llamas.