Разработка эффективных способов получения наноуглеродных материалов заданной структуры является актуальной проблемой, решение которой позволит обеспечить ценным наноуглеродным сырьем разные области промышленного комплекса в нужных объемах. Анализ литературных источников [1] показывает перспективность использования газового сырья для синтеза наноуглерода. Однако известные методы получения наноуглерода из газообразного углеводородного сырья с помощью пиролиза требует существенных энергетических затрат. В настоящей работе представлены новые методы синтеза различных аллотропных форм углерода размером от 9 до 60 нм из газообразных углеводородов на примере пропана и бутана. Основная идея метода – создание условий синтеза наноуглерода в электроразрядной неравновесной плазме в среде газообразных углеводородов. Для создания такой плазмы разработаны источники высокочастотного периодического и импульсно-периодического напряжения с различными формами импульсов и частотами до 40 кГц. В разработанных реакторах со специальными электродными системами, при атмосферном или несколько повышенном давлении продукты реакции плазмохимического синтеза конденсируются в газоообразной среде в окрестности плазменного канала и после окончания горения дуги оседают на внутренних поверхностях реактора (рис.1,а). На электродах образуется более плотный осадок или твердые иглы (рис.1б, увеличение в 500 раз). Исследования микроструктуры проведены с помощью сканирующего электронного микроскопа JSM-6490LV производства компании JEOL Ltd. (Япония), оборудованного энергодисперсионным спектрометром (ЭДС) INCA Energy 350 Premium с кремниевым дрейфовым детектором, спектрометром с волновой дисперсией INCA Wave 500 и детектором дифракции обратно отраженных электронов HKL Channel 5 EBSD производства OXFORD Instruments Analytical Ltd. (Великобритания). Расчет концентраций элементов по полученным спектрам проводился методом матричных исправлений (так называемый ХРР-метод, недавно разработанный компанией OXFORD Instruments Analytical Ltd.).figureРис.1. Типичные образцы продуктов синтеза наноуглерода: сконденсированная в газе паутина (а), образование на электроде при увеличении в 500 раз (б) и то же при увеличении в 1000 раз для микроанализаОсобенностью разработанного способа является то, что продукты реакции независимо от макрохарактеристик, показанных на рис 1, имеют достаточно узкое распределение по размерам и формам. Проведенный расчет концентрации микроэлементов для всех образцов (например, на рис.1,в), показал незначительное количество воды (до 7 %) остальное - углерод. Таким образом, продукты реакции фактически не имеют примесей, что говорит об однородности полученного материала. Поэтому при использовании разработанного способа нет необходимости применять трудоемкие операции очистки.