Влияние примеси метана при разложении ацетилена на размер и морфологию частиц образующейся сажи

Изучено влияние давления ацетилена или его смеси с метаном при разложении в лабораторном цилиндрическом реакторе с искровым поджигом для получения ацетиленовой сажи. Диапазон размеров образующихся частиц и морфология их поверхности определены методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Определение распределений по радиусам пор удельной поверхности и оценка размера частиц образцов ацетиленовой сажи проведены с помощью адсорбционного метода лимитированного испарения. Все использованные экспериментальные методы подтвердили существенное уменьшение размера частиц ацетиленовой сажи при повышении исходного давления ацетилена при его разложении. Соответственно увеличивается удельная наружная поверхность частиц, но практически не изменяется микропористая удельная поверхность наружной оболочки частиц. Присутствие метана в смеси с ацетиленом при разложении существенно увеличивает размер частиц сажи и уменьшает как удельную наружную поверхность, так и микропористую поверхность оболочки частиц сажи. Показано, что предложенный метод анализа распределений удельной поверхности ацетиленовой сажи по радиусам пор позволяет с большой точностью оценить размеры частиц, образующих эту поверхность, суммарную удельную поверхность сажи и влияние различных факторов

The paper studied the effect of acetylene or its methane mixture pressure at decomposition in the laboratory cylindrical reactor with spark ignition to obtain the acetylene soot. Size range of the formed particles and their surface morphology were determined by scanning and transmission electron microscopy. Specific surface area distributions over the pore radii and evaluation of the acetylene soot samples particle size were identified using the adsorption method of limited evaporation. All the experimental methods used confirmed significant decrease in the acetylene soot particle size at the increase in the acetylene initial pressure during its decomposition. Accordingly, the particles specific outer surface increased, but the microporous specific surface of the particles outer shell practically was not changing. Methane present in the mixture with acetylene in decomposition significantly increased the particles size and reduced both the specific outer surface and the microporous surface of the soot particles shell. It is shown that the proposed method for analyzing distributions of the acetylene soot specific surface area over the pore radii makes it possible to estimate with high accuracy particle sizes, total soot specific surface area and contribution of various factors forming this surface