Способ синтеза алмазов

 

Использование: способ относится к неорганической химии. Сущность изобретения: в качестве источника углерода используются твердые карбонилы платиновых металлов и их производные. Их термическое разложение при 0-300^oC и P = 1,5-1500 мм рт.ст. в окислительной, восстановительной или нейтральной атмосфере приводит к образованию зерен алмазов.

Способ относится к области неорганической химии.

Известны несколько способов получения искусственных алмазов, исходя из углерода или его соединений.

Так, медленным пропусканием метана при P 0,001 атм и t=1100^oC над зародышевыми кристаллами достигался рост последних за счет углерода, образующегося при термическом разложении метана [1] Недостатками этого способа являются сложность аппаратурного оформления и низкая производительность.

Наиболее близким по технологической сущности является способ [2] Согласно этому способу над затравочными кристаллами алмазов при t=800-1600^oC и P 0,01-1,0 мм рт.ст. пропускают пары карбонильных соединений переходных металлов V-VIII группы периодической системы. При их термическом распаде образуется углерод, который и вызывает рост затравочных кристаллов. Недостатками известного способа являются высокая температура процесса, узкий интервал давлений и как следствие сложное аппаратурное оформление процесса.

Целью изобретения является упрощение и совершенствование процесса.

Поставленная цель достигается следующим образом. В качестве веществ - источников углерода используются твердые продукты карбонилы металлов платиновой группы и их производные.

Для этого образцы карбонилов выдерживали при температурах 0-300^oC и давлении 1,5-1500 мм рт.ст. в окислительной, нейтральной или восстановительной атмосфере в течение 0,5-24 часов. Это приводит к образованию кристаллов алмаза, размером до 100 мкм за счет реакции: 2CO=CO₂+C_алмаз Пример 1. Взят 1 г карбонила состава Pt₇Pd₂(CO)₁₅ и выдерживался при t= 0^oC в токе воздуха при давлении 1,5 мм рт.ст. в течение 24 часов. После этого полученный продукт выщелачивался царской водкой и в остатке идентифицировали зерна алмазов размером ≅30 мкм.

Пример 2. Взят 1 г карбонила состава Pt₇Pd₂(CO)₁₅ и выдерживался 0,5 часа при t=300^oC и атмосферном давлении на воздухе. Полученный продукт выщелачивали царской водкой и в остатке идентифицировали зерна алмазов размером ≅20 мкм.

Пример 3. Взят 1 г карбонила состава Pt₅Pd(CO)₁₁ и выдерживался в атмосфере аргона при давлении 1500 мм рт.ст. и t=150^oC в течение трех часов. Полученный продукт выщелачивали царской водкой и в остатке идентифицировали зерна алмазов размером ≅80 мкм.

Пример 4. Взят 1 г карбонила состава Pt₆Ph₂(CO)₁₆ и выдерживался 5 часов при 100^oC и давлении 200 мм рт.ст. в атмосфере CO. Полученный продукт выщелачивали царской водкой и в остатке идентифицировали зерна алмазов размером ≅40 мкм.

Пример 5. Взят 1 г карбонила состава Pd₅(CO)₄Cl₆ и выдерживался при 300^oC и давлении 750 мм рт.ст. в атмосфере аргона в течение пяти часов. Полученный продукт выщелачивали царской водкой и в остатке идентифицировали зерна алмазов размером ≅25 мкм.

Приведенные примеры показывают, что твердые карбонилы платиновых металлов и их производные при разложении в мягких условиях образуют алмазы, причем это происходит в отсутствии затравочных зерен.

Формула изобретения

Способ синтеза алмазов путем разложения твердых карбонилов платиновых металлов и их производных, отличающийся тем, что процесс производят при температуре 0 300^oС и давлении 2 1500 мм рт.ст. в окислительной, восстановительной или нейтральной атмосфере.