Применение фуллеренов на практике.

[бродяга_]

14.07.2022 в 20:06, бродяга_ сказал:

чистый фуллерен возгоняется в районе 600 С.

экстрагированный из растворителя не возможно высушить, то есть избавится от растворителя сушкой не возможно.

на месте связи происходит разрыв шарика до возгонки.

 

14.07.2022 в 20:35, Максим0 сказал:

Я подобрал легкоокисляемый до газов растворитель, но в общедоступной части форума упоминать его не буду... вдруг именно он поможет мне заработать?

вероятно тебе эта информация будет полезна.

[бродяга_]

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj55MfuqPv4AhVDEncKHdf5AfYQFnoECAIQAQ&url=https%3A%2F%2Fvtx.vt.edu%2Farticles%2F2008%2F04%2F2008-180.html&usg=AOvVaw29v8TVbZFdN-QlcwkFkv9Y

конгломераты, растворимость...

Скрытый текст

Фуллерены, также известные как бакиболлы, демонстрируют уродливую сторону. С момента открытия в 1985 году полые атомы углерода были адаптированы для нанотехнологий и биомедицинских приложений, начиная от электроники и заканчивая носителями материалов для визуализации. Похоже, что гидрофобные или ненавидящие воду молекулы углерода слипаются в воде, образуя агрегаты из тысяч молекул. И есть сообщения о том, что эти агрегаты могут быть токсичными для микроорганизмов и даже рыб, если они попадут из-под обработки в поверхностные и грунтовые воды. Теперь исследователи из Технологического института Вирджинии продемонстрировали, что это поведение можно изменить, добавив лимонную кислоту, хотя хорошие и плохие новости этого недавнего открытия еще предстоит определить. Они представят отчет о своих исследованиях химикам-экологам и коллоидным химикам на 235-м национальном собрании Американского химического общества в Новом Орлеане, штат Луизиана, с 6 по 10 апреля 2008 года. «Наша группа и другие исследовательские группы по всему миру изучают, что заставляет эти агрегаты фуллеренов работать и как они образуются», — сказал Питер Вайксланд, доцент кафедры гражданского и экологического строительства в Технологическом институте Вирджинии. «Как только они слипаются, они не оседают. Люди не знают, почему они остаются в подвешенном состоянии. И мы на самом деле не знаем, сколько молекул находится в комке. Мы используем термин nC60, где N означает какое-то чрезвычайно большое число». Группа Викесланда сделала что-то необычное и новое: вместо того, чтобы смешивать молекулы с водой, они добавили лимонную кислоту, природную и легкодоступную кислоту. «В результате вместо неструктурированных сгустков мы получаем воспроизводимые сферические агрегаты», — сказал он. Они обнаружили, например, что в присутствии небольшого количества кислоты, которая имитирует окружающую среду в случае случайного высвобождения фуллеренов, агрегаты подобны тем, которые образуются только в воде. Но при добавлении большего количества кислоты диаметр агрегатов становится меньше. «Мы хотим понять последствия этого открытия для токсичности, движения и судьбы фуллеренов в окружающей среде». Лимонная кислота хорошо известна как заместитель для других видов органических кислот, в том числе внутри клеток. По его словам, некоторые из сфер на основе цитрата, обнаруженных группой Вайксланда, похожи на то, что происходит межклеточно, когда клетки человека подвергаются воздействию C60. «Мы считаем, что цитрат и другие органические кислоты с карбоксильной группой делают C60 более растворимым в воде». Vikesland представит «Влияние низкомолекулярных кислот на образование и транспорт агрегатов C60 (ENVR 26)» Отделу химии окружающей среды в 13:35. Воскресенье, 6 апреля, зал 235 конференц-центра Мориал. Авторами статьи являются Vikesland; гражданская и экологическая инженерия к.т.н. студент Сяоцзюнь Чанг из Лояна, Хэнань, Китай; и студентка магистратуры по инженерии-экологу Лаура К. Дункан из Огасты, Джорджия; и доцент-исследователь и директор лаборатории ТЕМ Йорг Р. Джиншек. Будущие экологические исследования будут проводиться с моделированием подземной среды с использованием столба песка, чтобы определить, как эти подкисленные массы перемещаются в грунтовых водах. Вайксланд представит результаты исследования Чанга и его исследования взаимодействия C60 и лимонной кислоты в Отделе коллоидной и поверхностной химии в среду, 9 апреля, в 16:30. в конференц-центре Мориал, 225. Он представит результаты различных анализов изображений, таких как атомно-силовая микроскопия. «У нас нет ответов, но у нас есть гипотеза, все еще недоказанная, что существуют слабые взаимодействия между цитратом и отдельными молекулами углерода, которые вызывают сферическую форму», — сказал Вайксланд. Группа Vikesland изучает возможность использования взаимодействия C60-цитрата для создания объектов воспроизводимой формы. Многие продукты на основе фуллеренов в настоящее время требуют растворителей, которые затем смываются. К сожалению, сконструированные фуллерены могут удерживать растворители. Использование цитрата «очень зеленая химия», сказал Вайксланд. «Растворителей нет. Это более чистый способ производства этих вещей. Цитрат может быть альтернативой». Но есть проблемы. «Это не жесткая связь, а слабая сила притяжения, что затрудняет работу с этими сферическими агрегатами. В настоящее время мы не знаем, как они развалятся и что из себя представляет их продукция», — сказал Вайксланд. В то же время, если оставить в стороне проблему растворителя, нынешняя спешка с внедрением фуллеренов в материалы может быть неразумной, «потому что мы не понимаем, что происходит», — сказал Вайксланд. «Если у вас есть крем для лица с фуллеренами в качестве антиоксиданта — мы не знаем, как они отреагируют. В окружающей среде много органических кислот». Он заключает: «Есть неопределенности. Все хотят предотвратить проблемы в будущем». Исследование Викесланда поддерживается Национальным научным фондом. Проект также поддержал Институт критических технологий и прикладных наук Технологического института Вирджинии.

 

[бродяга_]

углеродные нанолуковицы из лимонной кислоты...

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj55MfuqPv4AhVDEncKHdf5AfYQFnoECAQQAQ&url=https%3A%2F%2Fonlinelibrary.wiley.com%2Fdoi%2Fabs%2F10.1002%2Fasia.202000983&usg=AOvVaw2GDUMS8Zsj-iFj_W5_1_9x

Скрытый текст

Углеродные нанолуковицы были синтезированы путем гидротермальной карбонизации лимонной кислоты при 180 °C и постепенно формировались через промежуточные соединения графеновых квантовых точек, графитовых листов и графитовых полых многогранников в результате процессов дегидратации, роста/укладки, искривления и разупорядочения/перестройки. Углеродные нанолуковицы с концентрическими фуллереноподобными углеродными оболочками были синтезированы путем гидротермальной карбонизации лимонной кислоты при 180 °C и сформированы через интермедиаты графеновых квантовых точек, графитовых нанолистов и графитовых полых полиэдров. Квантовые точки графена были сначала сформированы путем дегидратации лимонной кислоты, а затем выращены и уложены в графитовые нанолисты, которые изгибались в графитовые полые многогранники из-за энергии интерфейса. Графитовые полые многогранники со временем трансформировались в сферические углеродные нанолуковицы с наименьшей энергией интерфейса в гидротермальном растворе за счет разупорядочения и перестройки углеродной оболочки.

 

[бродяга_]

 

[москатель]

14.07.2022 в 14:17, бродяга_ сказал:

 

Фуллеренол с60 и метод его получения из глицерина.

  Показать содержимое

Изобретение может быть использовано при изготовлении модификаторов эпоксидных композитов, микробицидов с анти-ВИЧ активностью, не проявляющих цитотоксичности, антиоксидантных добавок в косметические средства. Фуллеренол С60 получают каталитической дегидратацией глицерина при нагревании. В качестве катализатора применяют глюкозу, фуллерен, фуллеренол. Образующиеся реакционную воду, аллиловый спирт и акролеин отгоняют. Дегидратацию проводят до образования твердой фазы черного цвета и уменьшения объема реакционного раствора до 20-25% от первоначального объема глицерина. Образовавшийся фуллеренол С60 выделяют из разбавленного водой реакционного раствора в виде раствора натриевой или аммиачной соли добавлением щелочи или аммиака, фильтруют от побочного продукта синтеза - нерастворимого в воде углерода. Фильтрат подкисляют серной кислотой до рН 6,5, а выпавший при подкислении осадок, представляющий собою фуллеренол С60, отфильтровывают и промывают водой от непрореагировавшего глицерина, остатков аллилового спирта, акролеина, сульфата натрия или аммиака, образующихся при подкислении. Отфильтрованный осадок темно-коричневого цвета, представляющий собой фуллеренол С60, сушат при температуре 70-90°С. Дополнительную очистку проводят путем перекристаллизации из спирта.

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к области химии нанокластеров углерода, и в частности к получению фуллеренола С60 из глицерина.

Уровень техники

Глицерин (1,2,3-пропантриол) химическое соединение с формулой НОСН₂СН(ОН)-СН₂ЩН или С₃Н₅(ОН)₃. Простейший представитель трехатомных спиртов. Представляет собой вязкую прозрачную жидкость. Химические свойства глицерина типичны для многоатомных спиртов. Глицерин впервые был получен в 1779 году Шееле при омылении жиров в присутствии окислов свинца. Основную массу глицерина получают как побочный продукт при омылении жиров. Большинство синтетических методов получения глицерина основано на использовании пропилена в качестве исходного продукта.

Глицерин можно получить также из продуктов гидролиза крахмала, древесной муки, гидрированием образовавшихся моносахаридов или гликолевым брожением Сахаров. Область применения глицерина разнообразна: пищевая промышленность, табачное производство, медицинская промышленность, производство моющих и косметических средств, сельское хозяйство, текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности, производство пластмасс, лакокрасочная промышленность, электротехника и радиотехника.

В последнее время нанокластеры углерода находят все большее применение в промышленности. В качестве широко известных углеродных нанокластеров можно указать сажу, наноалмазы, фуллерены, нанотрубки, графены.

Фуллероиды - это класс гомологов наноуглерода, имеющих каркасную криволинейную сферическую (фуллерен), каркасную криволинейную несферическую структуру (нанотрубки), луковичную структуру (многослойные фуллерены) и др. Фуллероиды широко исследуются, но их получение на данный момент является, преимущественно, результатом применения тонких плазменных технологий и весьма дорогостоящим процессом.

Задачей данного изобретения является получение фуллеренола С60, применяемого в прикладных областях нанотехнологий, химическим методом. В данном методе фуллеренол С60 может быть получен методом каталитической дегидратации глицерина.

Вклад данного изобретения в уровень техники заключается в том, что из глицерина методом каталитической дегидратации, получают фуллеренол С60, применяемый в прикладных направлениях нанотехнологии, в частности, в качестве модификатора эпоксидных композитов, микробицидов с анти-ВИЧ не проявляющих цитотоксичности, себестоимость которого минимум на 2 порядка меньше фуллеренола С60, получаемого электродуговым методом из графита.

Сущность изобретения

 

Указанная задача решается тем, что предложен фуллеренол С60, представляющий собой нанокластер углерода растворимый в воде, спирте и некоторых других полярных растворителях, как продукт каталитической гиперароматизации и гиперциклизации с образованием нанокластеров углерода с замкнутой структурой продуктов дегидратации глицерина.

При осуществлении предложенного способа изменяется структура компонентов дегидратации глицерина, в результате чего образуются частицы, имеющие конденсированную гиперароматическую структуру. Катализатором в данном способе являются углеводы, в частности, глюкоза, а также фуллерены и фуллеренолы, полученные классическим методом (испарением графита электрической дугой). В случае применения последних, процесс получения фуллеренола С60 является автокаталитическим и самовоспроизводящимся.

Количество катализатора может составлять 0,05-0,10% от массы глицерина. Такое малое количество применяемого катализатора объясняется тем, что в процессе образуется фуллеренол, независимо от того, какой катализатор был применен, который в дальнейшем автокатализирует процесс. По мере увеличения содержания фуллеренола в реакционной смеси, скорость реакции самовоспроизведения фуллеренола возрастает. В процессе получения фуллеренола С60 каталитической дегидратацией глицерина образуется большое количество реакционной воды, аллиловый спирт, акролеин и др. продукты, которые отгоняют. Процесс проводят до образования твердой фазы черного цвета и заканчивают при уменьшении объема реакционного раствора до 20-25% от первоначального объема глицерина. Метод выделения фуллеренола С60 из реакционного раствора рассмотрен в разделе «Подробное описание изобретения».

Глицерин при каталитической дегидратации образует компоненты, способные в большом количестве образовывать нанокластеры углерода. Автором изобретения обнаружено, что при каталитической дегидратации глицерина образуется продукт, который по предварительным исследованиям представляет собой фуллеренол С60. Ядром фуллеренола по данным масс-спектрометрии является фуллерен С60 (см. Фиг.1).

Полученный автором фуллеренол С60, может быть использован

а) как модификатор эпоксидных композитов:

Результаты исследования эпоксидных композиций, модифицированных растворимыми аддуктами нанокластеров углерода. Т.А. Низина, советник РААСН, д.т.н., профессор; А.Н. Пономарев, к.т.н., профессор, ООО "НТЦ Прикладных Нанотехнологий", г.Санкт-Петербург; С.Н. Кисляков, аспирант Мордовский государственный университет; А.А. Козеев, научный сотрудник ООО "НТЦ Прикладных Нанотехнологий", г.Санкт-Петербург. Фуллеренол С60 соответствует образцу №2 (Наночистицы 2)

б) как микробициды с анти-ВИЧ активностью, не проявляющие цитотоксичности:

1. Диссертация (26.11.2010): Микробициды с анти-ВИЧ активностью, Гилязова А.В. Институт иммунологии им. Гамалеи, Москва. Раздел 6. Исследование цитотоксичности, антивирусной активности и вирулицидного эффекта аддуктов углеродных нанокластеров, стр.18. Фуллеренол С60 соответствует образцу №2.

2. Water Soluble Carbon Nanoclusters as Microbicides with Anti-HIV Activity. A. Gilyazova, G. Kornilaeva, A. Ponomarev, V. Chereshnev, E. Karamov http://figovskv.borfig.com/sita/12 34.aspx

3. Water Soluble Carbon Nanoclusters as Microbicides with Anti-HIV Activity. A. Gilyazova, G. Kornilaeva, A. Ponomarev, V. Chereshnev, E. Karamov. Scientific Israel, Technological Advantages http://www.sita-iournal.com/files/4_v.12. No.3.4.2010.pdf

в) так как водный раствор фуллеренола С60 образует с косметическими кремами устойчивую эмульсию, то предполагается возможность использование его как антиоксидантного модификатора косметических кремов, аналогичных кремам модифицированных фуллереном С60, производимых британской компанией «Zeiens Dermatological Research», обладающих антиоксидантными и омолаживающими свойствами. Исследования фуллеренола, показали, что он обладает антиоксидантами свойствами.

ссылка на патент...

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj4-ZSJjfj4AhXzX_EDHbJwD-gQFnoECAkQAQ&url=https%3A%2F%2Fpatents.google.com%2Fpatent%2FRU2497751C2%2Fru&usg=AOvVaw1-7abAtLz4syGTqsFK6AZ9

В патенте утверждается, что искомый продукт (фуллеренол)

Цитата

получается каталитической дегидратацией глицерина при нагревании.

Известно (французский патент 1915 года), что дегидратацией глицерина с высоким выходом получается акролеин. Акролеин довольно легко полимеризуется.  Разработчиками и исследователями фуллеренолов утверждается, что фуллеренолы - это аналоги многоатомных фенолов. Так как меня интересуют конструкции со множеством ОН групп, "торчащих" в разные стороны, меня заинтересовали эти фуллеренолы.

Обращаюсь к химикам форума и ещё не зарегистрировавшимся в сём примечательном интернет-ресурсе:

подскажите простой (для химика - "самовара", коим я имею честь, видимо, быть) способ экспресс -анализа на многоатомные фенолы. Если они и есть основной продукт "фуллереноловой смолы", то для меня, как "самовара" , не имеет значения нано - не нано этот продукт, фулер- ни фуллеро - есть центры ароматической природы из которых исходят ОН группы  - и гожово!

Мне понять бы: есть ли в продукте, относительно несложно получающимся, интересные для дальнейших синтетических операций функциональные группы или нет.

Как быстро это проверить? Есть полифенолы или многоатомные фенолы или нет?

[mirs]

26.12.2022 в 18:49, москатель сказал:

Как быстро это проверить? Есть полифенолы или многоатомные фенолы или нет?

Если карболкой пахнет, но не просто карболка значит оно ?

Запах волшебный совершенно, трудно спутать.

Если не хочется по запаху, добавить формалина получить полимер. Поглазеть на полимер.

Кто тут химик вообще?

Изменено 26 Декабря, 2022 в 12:30 пользователем mirs

[москатель]

26.12.2022 в 16:27, mirs сказал:

Запах волшебный совершенно, трудно спутать.

Ну, да. Мне нравится. Но, если содержание фенола мало - унюхаю ли? Надо собаку (или волка?) в напарники брать.  А пирокатехин, пирогаллол и даже флороглюцин не нюхал. Говорят последний на вкус сладкий.

26.12.2022 в 16:27, mirs сказал:

Если не хочется по запаху

с формалином - проблемно: в Нижнем технологи специально смолы ФФ варят, а нихера не знают чего получается (я с ними по тел общался). Можно, конечно, по антисептический способности ещё: руки типо помазать и с заразным кем поздороваться - поручкаться. Заболеешь - значит не фенолы. Но. Ждать неведомо сколько: грипп там, гепатит - период инкубации разный. Ковид - вообще, загадочен и легендарен, как нанотехнология. То, что метод этот рисковый для жизни - так жизнь химика, вообще, неопределённа по продолжительности и качеству.

26.12.2022 в 16:27, mirs сказал:

Кто тут химик вообще?

Присоединяюсь к вопросу! И в частности: кто с фенолами многоатомными работал и знает, как их идентифицировать?

[mirs]

26.12.2022 в 21:02, москатель сказал:

Присоединяюсь к вопросу! И в частности: кто с фенолами многоатомными работал и знает, как их идентифицировать?

Ой да ладна паниковать. Не хотите полимеры соскабливать, будем совсем по учебнику. Это же кислоты  , эти фенолы. Значит у них есть соли. И есть эфиры.  
И вот еще прикол

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/f7f253c7-cbc3-02ef-2557-e5b59c1d26c8/index.htm

 

Изменено 26 Декабря, 2022 в 15:39 пользователем mirs

[москатель]

26.12.2022 в 19:32, mirs сказал:

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/f7f253c7-cbc3-02ef-2557-e5b59c1d26c8/index.htm

Это я помню из школы. Применительно к многоатомным не знаю - как комплексообразование визуально проявляется. И есть ли отличие от ОН содержащих у аллильного углерода структур (енольные таутомеры)?

26.12.2022 в 19:32, mirs сказал:

Значит у них есть соли. И есть эфиры.

Да, это знакомый путь. Я весной - летом искал основу - платформу, на которой можно строить свои структуры. Пробовал ацилировать ПЭПу. Здесь на форуме увидел близкую тему в обсуждении, и задал вопрос. И нашёл ответ, прочитав знаменитую (для меня) фразу Сибры: "А на хрена всё это надо?" Он живёт в стране, где другой ассортимент сырьевых материалов, в избалующих условиях. И я после этого сообщения вспомнил его прошлые попытки помочь, и "просветлился"))) Вспомнил в каких условиях я живу. И мы нашли на чём строить. И сделали из "дерьма и палок". Получилось явно (наблюдатели отметили) лучше полиуретанов. А тут (мне показалось) "блеснула" надежда и другую (более сложную) задачу решить. Но, "пахнет" нано-инновациями. А это дурной "запах") Вот и захотелось по быстрому проверить: есть среди тёмных вод что-то путное?

[mirs]

26.12.2022 в 23:20, москатель сказал:

Применительно к многоатомным не знаю -

Ну есть всякие пособия

https://book24.ru/product/antioksidanty-rasteniy-i-metody-ikh-opredeleniya-monografiya-6451252/

26.12.2022 в 23:20, москатель сказал:

Он живёт в стране, где другой ассортимент сырьевых материалов,

Это нанадолго..  Из Парижу хорошие новости.

Изменено 26 Декабря, 2022 в 16:40 пользователем mirs