Влияние добавок CH4, H2, Ar, углерода и формы реактора на пористую структуру образующейся при разложении ацетилена сажи

Проведено исследование пористой структуры углеродной ацетиленовой сажи в зависимости от условий ее получения при разложении ацетилена: при различных давлениях в трубчатом реакторе ограниченного объема, разложении ацетилена в смесях с CH₄, H₂ или Ar, разложении ацетилена в присутствии сажи и в реакторах различной формы. Установлено, что при разложении чистого ацетилена с увеличением давления с 2.35 до 5 бар площадь поверхности ацетиленовой сажи увеличивается с 75 до 125 м²/г, а средний размер частиц уменьшается с 36 до 22 нм. Добавки СH₄, H₂ или Ar ингибируют процесс разложения ацетилена, при этом степень ингибирования уменьшается в следующей последовательности: H₂ > CH₄ > Ar. Относительно малые добавки водорода блокируют процесс разложения ацетилена, практически не влияя на размер частиц сажи. Напротив, добавка метана приводит к заметному увеличению среднего размера частиц сажи до 55 нм и соответствующему уменьшению удельной площади поверхности до 57 м²/г. Добавление аргона к ацетилену качественно воздействует на пористую структуру сажи так же, как уменьшение давления ацетилена. При разложении ацетилена в присутствии сажи, оставшейся в реакторе после предыдущего разложения, наблюдалось немонотонное изменение удельной поверхности и размера частиц сажи. В экспериментах с различными по форме, но одинаковыми по объему реакторами показано, что при уменьшении линейных размеров реакционного сосуда (отношения длина/диаметр) площадь поверхности образуемой ацетиленовой сажи довольно заметно возрастает, а средний размер частиц сажи уменьшается.