Материалы для современной медицины. Канюков В.Н - 80 стр.

     6.1 Углеродные композиты и катализ

       Углерод называют неисчерпаемым и вездесущим. Его соединения и их
превращения − основа всех известных биологических процессов. Переход от
эпохи бронзы к эпохе железа в начале I тыс. до н.э. был в первую очередь обу-
словлен получением древесного кокса − продукта пиролиза (превращения од-
ного продукта в другой под влиянием высоких температур без доступа воздуха)
древесины. Именно тогда повышение содержания углерода в коксе позволило
поднять температуру в плавильных печах с 1000 0С (точка плавления меди) до
1500 0С (точка плавления железа). А в XVIII в. на смену древесному углю при-
шел каменный. Короче говоря, рассматривая развитие цивилизации, можно, на-
ряду с традиционным делением ее на периоды камня, бронзы, железа, ввести
химическую или энергетическую хронологию: переход эпохи дерева к эпохам
древесного, затем каменного угля, а ныне − нефти и газа, также «замешанных»
на углероде. С этой точки зрения конец нашего столетия обещает стать началом
эпохи углерод – углеродных композитов, т.е. материалов, состоящих из двух и
более видов углеродов.
       Особое место среди них занимает активный углерод. Его можно пред-
ставить как конструкцию, построенную из слоев атомов, образующих структу-
ру, подобную графиту. Отличие от последнего обусловлено различной степе-
нью внутри- и межслоевой разупорядоченности атомов. В результате активный
углерод имеет пространство, объем, и размер пор которого определяются вели-
чиной первичных кристаллитов, характером их упаковки и взаимной ориента-
цией. Вот почему активный углерод еще называют «пористый углеродный ма-
териал» (ПУМ).
       Из почти бесконечного многообразия исходных материалов, после
соответствующих обработок способных превратиться в ПУМ с заданными
свойствами,      рассмотрим    только     полученный       из     газообразных
углеродсодержащих соединений − природного газа, метана, а также газов
крекинга и т.д. Эти превращения можно проводить путем термического или
термокаталитического пиролиза. На первом процессе основано производство
сажи (технического углерода), а также пироуглерода (РуС) − вещества, по
упорядоченности атомов занимающего среднее положение между сажей и
графитом. Во второй половине       80-х годов в Институте катализа им. Г.К.
Борескова СО РАН (г. Новосибирск) совместно с Конструкторско-
технологическим институтом технического углерода СО РАН (г. Омск) под
руководством доктора химических наук Ю.И. Ермакова начали работы по
созданию нового класса пористых материалов. Они были названы сибунитами
(сибирский
       Пироуглерод
            углеродный получают
                        носитель). пиролизом       пропан-бутановой      смеси
                0
(при 850 - 950 С) или других углеродсодержащих газов, согласно рисунка 9.
Затем его осаждают на предварительно сформованные гранулы сажи. Размер их
первичных частиц может меняться в широком диапазоне − от нанометров до
микрон, а количество РуС варьирует в пределах 0,01-10 г/1 г сажи.


82