ИСТИНА

1. Комплексом физико-химических методов исследовано самопроизволь¬ное внедрение HNO3 в высокоориентированный пиролитический графит. Установлена пороговая концентрация внедрения (~75% HNO3) и концентрационные области образования II-V ступеней СВГ. Подтверждено предположение, согласно которому номер ступени нитрата графита определяется окислительной способностью раствора, что, по-видимому, является общей закономерностью внедрения неорганических кислот в графитовую матрицу. Выявлены индивидуальные особенности поведения системы с участием HNO3 как самовнедряющегося агента. 2. Впервые процесс самопроизвольного внедрения HNO3 изучен методом калориметрии. Определены энтальпии образования II-IV ступеней НГ, которые невелики и сопоставимы с Н образования СВГ с H2SO4, что свидетельствует о едином характере связи внедренного слоя с графитовой матрицей, находящейся на уровне ван-дер-ваальсовых взаимодействий. 3. Впервые методами калориметрии и потенциометрии исследована динамика реакции внедрения HNO3 в графит. Установлено, что зависимости W(t) и E(t) в системе графит-HNO3 носят монотонный характер в отличие от ступенчатого характера указанных кривых в системе с участием несамовнедряющегося агента (H2SO4). 4. Систематически изучено анодное окисление графита в 50-98% HNO3 в гальваностатическом режиме при варьировании силы тока от 30 до 1500 мкА. Выявлены принципиальные различия в электрохимическом поведении самовнедряющихся (HNO3) и несамовнедряющихся (H2SO4) агентов при анодной поляризации графита малыми токами. Показано, что электрохимическое окисление графита расширяет область образования СВГ до 55% HNO3 и позволяет получить II (I=30-100 мкА) и I ступени (I=500-1500 мкА). Впервые определены граничные условия образования I cтупени НГ по концентрации HNO3, и установлено пороговое значение потенциала образования I cтупени при анодной поляризации графита в 98% HNO3. Установлен ступенчатый характер зависимости потенциала графитового образца от количества электричества. 5. Показано, что при анодной поляризации графита (I=30-100 мкА) наложение процессов спонтанного и электрохимического окисления в 75-98% HNO3 приводит к торможению реакции внедрения. Предложено объяснение этому явлению с точки зрения общепринятого механизма внедрения HNO3 в графит и особенностей влияния электрического тока на сорбционные процессы на графитовом электроде. 6. Комплексом физико-химических методов охарактеризован НГ I-V ступеней. Установлено, что основные характеристики нитрата графита (m, Ic, Нобр, Нразл, l/l0, а) определяются номером ступени СВГ и практически не зависят от метода получения. Впервые проведен систематический термический анализ НГ I-IV ступеней и определены температуры и тепловые эффекты его разложения. 7. Установлено, что варьирование концентрации HNO3, силы тока, времени обработки позволяет изменять динамику процессов, фазовый состав и свойства продуктов реакции, что предоставляет возможность целенаправленного синтеза соединений с заданными физико-химическими свойствами. Полученные результаты были использованы для разработки нового экономичного метода синтеза нитрата графита, реализованного в производстве окисленного графита со специальными свойствами.