Материалы для современной медицины. Канюков В.Н - 83 стр.

     (100) − каталитически активная грань кристалла никеля, где проис-
     ходит (разложение метана на водород и углерод (С*));
     (111) − грань кристалла, на которой происходит выделение углерода
     в виде графитоподобных слоев;
     С − атом углерода, находящийся в объеме кристалла.

     Рисунок 10 − Схема механизма образования слоев углерода при пи-
     ролизе углеводородов на металлических катализаторах (на примере
     никеля)

        Разложение метана происходит на поверхности первых граней, после
чего образующийся углерод диффундирует через частицу металла и выделяется
на поверхности других граней в виде графитоподобных слоев. Итак, образова-
ние КВУ идет трехстадийно: индукция, стационарный рост и дезактивация. Пе-
ренос углерода в кристаллах катализатора из зоны образования в зону выделе-
ния обусловлен разницей химических потенциалов фазы углерода в различных
его состояниях. В силу того, что углерод непрерывно выделяется, частицы ка-
тализатора разделяются и начинают «уходить» друг от друга, двигаясь подобно
ракетам, в головных частях которых находятся активные частицы катализатора,
а «хвосты» образованы растущими в случайно изменяющихся направлениях
углеродными волокнами, что приводит к их переплетениям в клубки, по форме
повторяющих исходные гранулы катализатора, в соответствии с рисунком 11.
        Необходимым условием образования КВУ является каталитическая ак-
тивность металла при разложении углеводородов до углерода и низкая химиче-
ская устойчивость соединений этого металла с последним. Большинство метал-
лов образует очень стабильные и термостойкие карбиды (вольфрам, ванадий,
титан и др.). Атомный радиус у них равен или превышает 0,13 нм, в этом слу-
чае углерод занимает октаэдрические пустоты в решетке металла и стабилизи-
рует ее. Лишь атомные радиусы Fe, Co, Ni, Сг, Мn меньше 0,13 нм, и внедрение
углерода «разрыхляет» их решетку, ослабляет межатомные связи. Карбиды
этих металлов малостабильны при температурах образования КВУ. Наиболее
активны Ni, Co, Fe и их сплавы (например, с медью). Типы строения волокон
                                                                          85