Н.М. Барбин - д.т.н., профессор, Уральский государственный аграрный университет, Уральский институт ГПС МЧС России (г. Екатеринбург) E-mail: NMBarbin@mail.ru В.П. Дан - аспирант, Уральский институт ГПС МЧС России (г. Екатеринбург) E-mail: danvp_92@mail.ru Д.И. Терентьев - к.т.н., доцент, Уральский институт ГПС МЧС России (г. Екатеринбург) С.Г. Алексеев - к.х.н., доцент, Уральский институт ГПС МЧС России, НИЦ НРБСМ УрО РАН (г. Екатеринбург)

Показано, как методом компьютерного термодинамического моделирования изучалось поведение углеродного кластера C3 при нагревании в атмосфере аргона при давлении 105 Па. Отмечено, что моделирование заключалось в полном термодинамическом анализе системы в целом с использованием программного комплекса TERRA, представляющего собой этап дальнейшего развития пакета программ ASTRA. Построены графики зависимостей составов газовой и конденсированной фаз от температуры в системе C3-Ar, описаны протекающие в системе физико-химические процессы, разделенные на четыре группы, а также были рассчитаны константы равновесия реакций с выделением температурных интервалов. Создан классификатор углеродных наноматериалов.

 

1. Суздалев И.П. Нанотехнология. Физко-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: КомКнига, 2006. 592 с.
2. Kobayashi K., Nagase S. Structures and electronic properties of endohedral metallofullerenes: theory and experiment // Endofullerenes. A new family of carbon clusters; eds. T. Akasaka, S. Nagase. Dodrecht - Boston ? London: Kluwer Academic Publ. 2002. 
3. P. 99-119.
4. Pietzak B., Weidinger A., Dinse K.-P., Hirsch A. Group V endohedral fullerenes: N@C60, N@C70 and P@C60 // Endofullerenes. A. New Family of Carbon Clusters; eds. T. Akasaka, S. Nagase. Dodrecht - Boston - London: Kluwer Academic Publ. 2002. 
5. P. 13-66.
6. Deng Q., Popov A.A. Clusters encapsulated in endohedral metallofullerenes: how strained are they // J. Am. Chem. Soc. 2014. 
7. V. 136. P. 4257-4264.
8. Popov, A.A., Dunsch L. Structure, stability, and cluster-cage interactions in nitride clusterfullerenes M3N@C2n (M=Sc, Y; 2n=
9. =68-98): a Density Functional Theory study // J. Am. Chem. Soc. 2007. V. 129. P. 11835-11849.
10. Ефремов И.Ф. Периодические коллоидные структуры. Л.: Химия, 1971. 186 с.
11. Cai W., Shao N., Shao X., Pan Z. Structural analysis of carbon clusters by using a global optimization algo-rithm with Brenner potential // J. Mol. Struct. (Theochem). 2004. V. 678. P. 113-122.
12. Fleming R.M., Hessen В., Siegriest Т., Kortan A.R., Marsh P., Tyeko R., Dabbagh S., Haddon R.C. Fullerenes: Synthesis, Properties and Chemistry of Large Carbon Clusters // Americal Chemical Society. l991. V. 481. P. 25.
13. Journet C. et al. Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by the electric-arc technique // Nature. 1997. V. 388. 
14. P. 756.
15. Charlier A. et al. Classifications for double-walled carbon nanotubes // Carbon. 1999. V. 37. P. 1779.
16. Ватолин Н.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных системах. М.: Металлургия, 1994. 352 с.
17. Kolbin T.S., Barbin N.M., Terentev D.I., Alekseev S.G. The behavior of Eu, Pu, Am radionuclide at burning radioactive graphite in an oxygen atmosphere. Computer experiment. EPJ Web of Conferences. 2015. 82. 01013. DOI: 10.1051/eplconf/20158201013
18. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А. Компьютерное моделирование образования различных конденсированных форм углерода // Журнал физической химии. 2002. Т. 76. № 8. С. 1366-1370.
19. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А. Оценка термодинамических свойств ряда конденсированных углеродных соединений // Журнал физической химии. 2002. Т. 76. № 3. С. 424-428.
20. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А. Термодинамические свойства некоторых газообразных фуллеренов // Журнал физической химии. 2002. Т. 76. № 2. С. 217-220.
21. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А. Оценка стандартной энтальпии образования (СЭО) метастабильных конденсированных «малых» самоассоциативов углерода и некоторых металлов // Доклады академии наук. 2003. Т. 392. № 5. С. 653-656.
22. Гуревич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочник. В 4-х томах. М.: Наука. 1982. 8540 с.
23. Алемасов В.Е., Дергалин А.Ф., Тишин А.П. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания: Справочник в 5-ти томах. М.: ВНИИТИ. 1971. 6350 с.