Статистическая теория фото- и электрополимеризации фуллеренов

Abstract

Разработана статистическая теория явления полимеризации фуллеренов в молекулярных кристаллах фуллерита. Рассчитаны свободные энергии фаз фуллерита и смеси полимеров с использованием метода средних энергий в модели жёстких единиц. Определена температура фазового перехода из первой фазы во вторую. Построена диаграмма состояний и фазовых превращений. Обоснована в соответствии с экспериментальными данными реализация фазового перехода при достаточно высоких температурах. Рассчитана температурная зависимость равновесной концентрации фуллеренов тримеров, дана интерпретация особенностей этой зависимости.

Розроблено статистичну теорію явища полімеризації фуллеренів у молекулярних кристалах фуллеріту. Розраховано вільні енергії фаз фуллеріту та суміші полімерів з використанням методи середніх енергій у моделю жорстких одиниць. Визначено температуру фазового переходу з першої фази в другу. Побудовано діяграму станів і фазових перетворень. Відповідно експериментальним даним обґрунтовано реалізацію фазового переходу при достатньо високих температурах. Розраховано температурну залежність рівноважної концентрації фуллеренів тримерів, надано інтерпретацію особливостей цієї залежности.

The statistical theory of phenomenon of fullerenes’ polymerization in molecular crystals of fullerite is developed. The free energies of fullerite phases and polymers’ mixture are calculated, using the method of average energies within the model of rigid units. The temperature of phase transition from the first phase to the second one is determined. The constitution diagram of states and phase transformations is plotted. The realization of phase transition at the sufficiently high temperatures is justified in accordance with experimental data. The calculation of temperature dependence of equilibriumconcentration of fullerene trimers is carried out; the interpretation of peculiarities of such dependence is presented.