ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕРОДНЫХ ГРАФИТОПОДОБНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОТХОДОВ НА ОСНОВЕ АСФАЛЬТЕНОВ

Abstract

Актуальность исследования обусловлена возрастанием потребления нефтепродуктов и увеличением количества нефтяных отходов и остатков, в составе которых могут содержаться значительные количества высокомолекулярных гетеросодержащих компонентов асфальтенов и смолы. Стоит отметить, что асфальтены слабо подвержены биоразложению. Традиционно во многих странах способом утилизации нефтесодержащих отходов является способ их захоронения, но такой способ утилизации нежелателен, так как требует использования новых земельных участков и в конечном счете может нанести вред окружающей среде. В связи с этим возникла необходимость в поиске нового способа утилизации нефтяных отходов с возможностью получения из них ценных продуктов, которые могут быть применены в различных областях промышленности и хозяйственной деятельности, что в конечном итоге увеличит глубину переработки нефти. Цель: синтез углеродных графитоподобных наноматериалов методом плазменной переработки асфальтенов с получением потенциально полезной смеси газов, содержащей водород и метан. Объекты: высокомолекулярная фракция асфальтенов, выделенных экстракцией горячим ацетоном из природного асфальтита. Методы: плазменная переработка, рентгенофазовый анализ, растровая и просвечивающая электронная микроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния. Результаты. Представлены результаты экспериментальных исследований, посвященных плазменной переработке асфальтенов (основных компонентов тяжелых и остаточных нефтей большинства нефтяных отходов), совмещенной с процессом получения углеродных графитоподобных микро- и наноструктур. В ходе плазменной переработки формируется углеродный материал со структурой графита. По данным просвечивающей электронной микроскопии в продуктах синтеза идентифицированы три основные наноразмерные морфологические типа: углеродные нанотрубки, полиэдрический графит и луковичные структуры. Таким образом, работа вносит вклад в развитие технологий декарбонизации в жизненном цикле углеводородных отходов и технологий получения углеродных наноматериалов.