Исследование индукционного периода процесса образования нанодисперсных углеродных частиц при пиролизе углеводородов за фронтом отраженной ударной волны

Проведены эксперименты, позволяющие оценить время изотермического превращения модельных углеводородов (этилена, бензола, нафталина) в твердые углеродные наночастицы. Использована оптическая методика в сочетании с ударной трубой, с помощью которой экспериментально изучена длительность начальных стадий реакций до появления свечения с непрерывным спектром в видимом диапазоне. Это излучение вызвано образующейся новой (конденсированной, не газовой) фазой атомов углерода при пиролизе углеводорода за фронтом отраженной ударной волны. Измерения основаны на регистрации момента появления излучения с длиной волны $\lambda$ = 750 нм. Длительности индукционных периодов заключены в диапазоне 12 $\div$ 160 мкс и уменьшаются с ростом температуры в диапазоне 1920 $\div$ 2560 К для каждого углеводорода, а также с ростом числа атомов углерода в молекуле пиролизуемого углеводорода. По результатам измерений длительностей начальных стадий реакций оценены кажущиеся энергии активации образования нанодисперсных углеродных частиц: для этилена – 204 кДж/моль, бензола – 65 кДж/моль, нафталина – 44 кДж/моль.