Кинетика роста кластеров и наночастиц в процессах пиролиза и фотолиза газообразных соединений

Руководители направления

Еремин Александр Викторович 

Гуренцов Евгений Валерьевич

Михеева Екатерина Юрьевна

Тепловые эффекты при росте наночастиц и пиролизе углеродсодержащих веществ

Кинетика роста кластеров и наночастиц железа и углерода

Синтез бинарных металло-углеродных наночастиц

Лазерный фотосинтез наночастиц 

Основные результаты законченных работ направления

Разработаны научные основы технологии синтеза наночастиц путем УФ фотодиссоциации летучих соединений при комнатных температурах

Развит метод лазерно-индуцированной инкандесценции для измерения размеров углеродных и железных наночастиц в процессе их роста

Обнаружено и исследовано влияние давления и рода газа-разбавителя на процесс роста углеродных и железных наночастиц при конденсации сильно пересыщенного пара атомов

Определены коэффициенты аккомодации поступательной энергии молекул газов (He, Ar, CO) на поверхности углеродных и железных наночастиц

Определены тепловые эффекты при росте наночастиц углерода в результате пиролиза СCl4, C2Cl4, C3O2, C2H2, C6H6  за ударными волнами

Исследованы оптические свойства железных и углеродных наночастиц в зависимости от их размера

Ключевые публикации направления

• A. V. Eremin, E. V. Gurentsov, R. N. Kolotushkin The change of soot refractive index function along the height of premixed ethylene/air flame and its correlation with soot structure, Applied Physics B, volume 126, Article number: 125 (2020), https://doi.org/10.1007/s00340-020-07426-3

• Eremin A., Gurentsov E. , Evaporation temperature depression with decrease of iron nanoparticles size: Validation of semi-empirical models., MATER CHEM PHYS, 2019, 228, 180-186 , http://dx.doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.02.052

• S. Peukert, A. Sallom, A. Emelianov, T. Endres, M. Fikri, H. Böhm, H. Jander, A. Eremin, С. Schulz, The influence of hydrogen and methane on the growth of carbon particles during acetylene pyrolysis in a burnt-gas flow reactor, P COMBUST INST, 2019, 37, 247-254 , http://dx.doi.org/10.1016/j.proci.2018.05.049

• A. Eremin, E. Mikheyeva, The role of methyl radical in soot formation, COMBUST SCI TECHNOL, 2019, 191, 12, 2226-2242 , http://dx.doi.org/10.1080/00102202.2018.1551892 , https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00102202.2018.1551892

• A. Eremin, E. Mikheyeva, The role of methyl radical in soot formation, COMBUST SCI TECHNOL, 2019, 191, 12, 2226-2242 , http://dx.doi.org/10.1080/00102202.2018.1551892 , https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00102202.2018.1551892

​

• A.V. Eremin, E.V. Gurentsov, R.N. Kolotushkin, S. A. Musikhin, Room temperature synthesis and characterization of carbon encapsulated molybdenum nanoparticles, MATER RES BULL, 2018, 103, 186-196, http://dx.doi.org/10.1016/j.materresbull.2018.03.026 , https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00102202.2017.1402011

• A. Eremin, E. Mikheyeva, I. Selyakov, Influence of methane addition on soot formation in pyrolysis of acetylene, COMBUST FLAME, 2018, 193, 7, 83-91 , http://dx.doi.org/10.1016/j.combustflame.2018.03.007 , https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001021801830107X

​

• A. Drakon, A. Eremin, E. Mikheyeva, B. Shu, M. Fikri, C. Schulz, Soot formation in shock-wave-induced pyrolysis of acetylene and benzene with H2, O2, and CH4 addition, COMBUST FLAME, 2018, 198, 12, 158-168, http://dx.doi.org/10.1016/j.combustflame.2018.09.014 , https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001021801830405X

• A.V. Eremin, E.V. Gurentsov, R.N. Kolotushkin, S. A. Musikhin, Room temperature synthesis and characterization of carbon encapsulated molybdenum nanoparticles, MATER RES BULL, 2018, 103, 186-196

• A.V. Eremin, E.V. Gurentsov, S.A. Musikhin , Temperature influence on the properties of carbon-encapsulated iron nanoparticles forming in pyrolysis of gaseous precursors, J ALLOY COMPD, 2017, 727, 711-720 , http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.08.155 , http://chemphys.edu.ru/issues/2018-19-1/articles/695/

​

• Gurentsov E. V., Eremin A.V., Musikhin S.A., Synthesis of binary iron-carbon nanoparticles by UV laser photolysis of Fe(CO)5 with various hydrocarbons., Mater Res Express, 2016, 3, 10, 105041 , http://dx.doi.org/10.1088/2053-1591/3/10/105041 , http://energy.ihed.ras.ru/arhive/article/9786

• A. Emelianov, A. Eremin, E. Gurentsov, E. Mikheyeva, M. Yurischev, Experimental study of soot size decrease with pyrolysis temperature rise, P COMBUST INST, 2015, 35, 2, 1753-1760 , http://dx.doi.org/10.1016/j.proci.2014.08.030 , http://chemphys.edu.ru/issues/2016-17-1/articles/607/

• Eremin A.V., Gurentsov E.V., Musikhin S.A., Kinetics of Mo atom formation and consumption in UV multiphoton dissociation of Mo(CO)(6) at room temperature, PHYS SCRIPTA, 2015, 90, ноябрь, 128006 , http://dx.doi.org/10.1088/0031-8949/90/12/128006 , http://chemphys.edu.ru/issues/2016-17-1/articles/607/

• Alexander Eremin, Evgeny Gurentsov, Ekaterina Mikheyeva, Experimental study of temperature influence on carbon particle formation in shock wave pyrolysis of benzene and benzene–ethanol mixtures, COMBUST FLAME, 2015, 162, 1, 207-215 , http://dx.doi.org/10.1016/j.combustflame.2014.09.015 , http://chemphys.edu.ru/issues/2016-17-1/articles/607/

​

• Eremin A.V., Gurentsov E.V. , Sizing of Mo nanoparticles synthesized by Kr-F laser pulse photo-dissociation of Mo(CO)6, APPL PHYS A-MATER, 2015, 119, 2, 615-622 , http://dx.doi.org/10.1007/s00339-015-9000-z , http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00339-015-9000-z

• Bronin S.Y., Emelianov A.V., Eremin A.V., Khrapak A.G., Mikheyeva E.Y., Experimental and Theoretical Study of the Charging of Carbon Nanoparticles in Shock-Heated Plasma during Pyrolysis of Carbon-Containing Molecules, Ukr J Phys, 2014, 59, 4, 405-410 , http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/653/1/012058/pdf

​

• A. Eremin, E. Gurentsov, E. Mikheyeva, K. Priemchenko, Experimental study of carbon and iron nanoparticle vaporization under pulse laser heating, APPL PHYS B-LASERS O, 2013, 113, 3, 421-432 , http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/653/1/012058/pdf

• Eremin A.V., Gurentsov E.V., Priemchenko K.Y. , Iron particle growth induced by Kr-F excimer laser photolysis of Fe(CO)5, J NANOPART RES, 2013, 15, 6, 1737 , http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/653/1/012058/pdf

​

• Gurentsov E., Priemchenko K., Grimm H., Orthner H., Wiggers H., Borchers C., Jander H., Eremin A.V., Schulz Ch, Synthesis of small carbon nanoparticles in a microwave plasma flow reactor., Z PHYS CHEM, 2013, 27, 4, 357-370 , http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/653/1/012058/pdf

• A.V. Eremin. Formation of carbon nanoparticles from the gas phase in shock wave pyrolysis processes, Progress in Energy and Combustion Science,2012,38,1,1-40.

• H. Böhm, A. Emelianov, A. Eremin, C. Schulz,  H. Jander On the effect of molecular and hydrocarbon-bonded hydrogen  on carbon particle formation in C3O2 pyrolysis behind shock waves. Combust. Flame, 2012, 159, 3 ,932-939.

• Eremin A., Gurentsov E., Popova Е., Priemchenko K. Size dependence of refractive index function of small particles.  //   Appl. Phys. B. 2011, 104, 285-295.

• A. Emelianov, A. Eremin, H. Jander, H.Gg.Wagner. Carbon condensation wave in C3O2 and C2H2 initiated by a shock wave  // Proceedings of the Combustion Institute. 2011, V. 33, P. 525-532.

• A.Emelianov, A.Eremin, H.Jander, H.Gg.Wagner Formation of condensed particles in premixed flames catalyzed by metal carbonyls //Zeitschrift fur Physikalische Chemie. 2010. Vol. 224, No. 05 : pp. 715-727.