ки досягається за рахунок поворотного механізму (8) і орієнтаційних напрямних (9), розташованих зовні установки. При послідовному випаровуванні електродів забезпечується додаткова термообробка сусідніх стрижнів. У такій конструкції при випаровуванні композитного електрода додатково по всій довжині прогріваються і електроди, розташовані поруч з дугою, температура, в центрі якої складає ~ 3 500 о C. Знайдені конструктивні рішення дозволяють одержувати до 25 г сажі в одному синтезі.
. 3 Електродугової синтез ЕМФ-яка містить сажі
Сажу, що містить ЕМФ з гадолінієм, отримували випаровуванням композитних графітових електродів в електродуги реакторі [14], який дозволяє послідовно випаровувати п`ять електродів. Оптимальні умови випаровування електродів в дузі: тиск гелію - 150 Торр, ток дуги - 90 А, напруга - 30 В, довжина дуги - 5 мм, відстань від дуги до охолоджуваної поверхні реактора - 50 мм, швидкість випаровування електрода - 4 мм/хв. За закінчення синтезу отриману сажу збирають з усіх частин реактора. Роботу виконують у закритому боксі. У результаті було синтезовано 24 г ЕМФ-яка містить сажі.
. 4 Екстракція ендоедральні металлофуллерена і фулеренів
Суміш ЕМФ з гадолінієм і фулеренів виділяли з сажі екстракцією о-діхлорбензоли (ДХБ). Сажу (24 г) завантажували в екстракційні стаканчики з целюлози і поміщали в скляну колбу, що містить 1 л ДХБ (? 99% (GC)). Екстракцію проводили в атмосфері аргону протягом 3-4 год при температурі кипіння ДХБ (178 ° С). Потім розчин фулеренів і ЕМФ фільтрували (розмір пор фільтра - 0.5 мкм, матеріал фільтру - тефлон) і концентрували, відганяючи розчинник на роторному випарнику. Екстракцію продовжували доти (5 циклів) поки свіжа порція розчинника практично не забарвлювалася. Фулереновий екстракт виділяли з о-ДХБ висолюванням ацетоном, відфільтровували на фільтрі з тефлоновим покриттям (0.5 мкм PTFE), промивали діетиловим ефіром і висушували у вакуумі. Отриманий зразок збирали, зважували і розраховували вихід фуллеренового екстракту від ваги сажі. Вихід ДХБ-екстракту становив ~ 1,5% від вага сажі.
. 5 хроматограмі?? ический аналіз і виділення ендоедральні металлофуллерена Gd @ C82
Якісний аналіз складу ДХБ-екстракту проводили методом ВЕРХ на колонці Cosmosil Buckyprep. В якості елюента використовували толуол, довжина хвилі УФ-детектора становила 310 нм. Поведінка фуллеренових екстрактів і ЕМФ на колонці Cosmosil Buckyprep до теперішнього часу добре вивчено, що дозволяє співвідносити піки на хроматограмі з індивідуальними молекулами фулеренів і ЕМФ без залучення мас спектрометрії [15].
Виділення ЕМФ Gd @ C82 виконували методом многостадийной полупрепаратівной ВЕРХ з послідовним використанням колонок з двома типами сорбентів Cosmosil Buckyprep (10Ч250 мм) і Riges Buckyclutcher (10Ч250 мм). В якості елюента використовували толуол, довжина хвилі УФ детектора становила 310 нм.
. 6 Мас-спектрометричний і спектрофотометрический аналіз
Мас-спектрометричний аналіз зразка ЕМФ Gd @ C82 в толуолі проводили на мас спектрометрі з електроспрейним іонним джерелом LCMS +2020 (Liquid chromatograph mass spectrometer, Shimadzu).
Оптичний спектр зразка ЕМФ Gd @ C82 в толуолі реєстрували в діапазоні довжин хвиль від 300 до 1100 нм на спектрофотометрі НР - 8 453 ( Hewlett-Packard ) в стандартних кварцових кюветах товщиною 10 мм.
3. Обговорення результатів
У результаті екстракції сажі о-ДХБ була отримана суміш ендоедральних металлофуллеренов і фулеренів (вихід склав 1,5% від ваги сажі), якісний і кількісний аналіз якої проводили методом ВЕРХ на колонках Cosmosil Buckyprep. На підставі даних ВЕРХ встановлено, що вміст ЕМФ в ДХБ-екстракті становило 0,5%. Оцінку вмісту ЕМФ в екстракті проводили за методикою, розробленою в лабораторії молекулярних провідників і магнетиков.
Рис. 3. ВЕРХ хроматограми: (а) ДХБ екстракту сажі, що містить ЕМФ з гадолінієм (колонка Cosmosil Buckyprep, швидкість елюента 4.5 мл/хв, елюент - толуол); (б) фракції A (колонка Regis Buckyclutcher, швидкість елюента 2.5 мл/хв, елюент - толуол).
Отриманий ДХБ екстракту ЕМФ з гадолінієм був використаний для виділення з нього методом многостадийной ВЕРХ індивідуального ЕМФ Gd @ C82. На першій стадії ВЕРХ ДХБ-екстракт містить ЕМФ з гадолінієм, розчинений в 100 мл суміші розчинників ДХБ/толуол (1: 3), поділяли на колонці Cosmosil Buckyprep, як елюент використовували толуол. На цій стадії (Мал. 3а) з суміші продуктів відокремлювали фракцію A, що містить ЕМФ Gd @ C82 і фулерен С88 від фулеренів С60, С70 та вищих фулеренів (С76-С110). Кожна процедура поділу закінчується промива...
