Для образцов № 2 и № 3 во всем исследованном интервале температур проводимость описывается зависимостью, соответствующей закону Мотта для одномерного случая, когда d = 1 (рис. 3).
o(7)=Oo-exp(-r0/7)V2 (3)
Следует отметить, что закон Мотта для одномерного** случая уже наблюдался в углеродных структурах с карби-новыми цепочками [10—12], что сопровождается о-подобной температурной зависимостью на рис. 3.
Трехмерная проводимость — свойство вещества, когда носители тока делокализованы во всех направлениях. В идеальном графите имеет место квазидвумерная проводимость — преимущественно вдоль слоя. В поперечном направлении проводимость тоже имеет место (из-за наличия ван-дер-вальсовых связей между слоями). Но эта проводимость более чем на четыре порядка меньше.
Одномерная проводимость реализуется в случае наличия делокализации носителей тока только в одном направлении. В двух других направлениях носители тока двигаться не могут. Обычно это одномерные цепочки атомов или молекул. В случае карбина — вдоль оси карбина.
В связи с обнаружением одномерных структур для образцов № 2 и № 3 становится ясно, что зависимость \/TSL от температуры в этом случае будет существенно более ослаблена по сравнению со случаем трехмерных структур [6]. Это приведет к более слабой зависимости ширины сигнала ЭПР от температуры для образцов № 2 и № 3, по сравнению со случаем трехмерных структур. Заметно большее значение Н для образца № 3 по сравнению с образцом № 2, вероятно, связано с большей концентрацией носителей для образца № 3. Это объясняет более слабую температурную зависимость интегральной интенсивности спектра ЭПР образца № 2, поскольку в таком случае структурное равновесие С о S сдвинуто вправо (типа химического обмена) и в целом для этой системы реализуется что-то типа парамагнетизма Паули, что приводит к слабой зависимости интегральной интенсивности спектра ЭПР от температуры.
Результаты работы позволяют сделать вывод о том, что характеристика АУМ только по элементному составу и характеристикам, полученным на основе анализа изотерм адсорбции азота, будет не полной. В процессе образования АУМ из ароматических предшественников с различными функциональными группами в условиях термокаталитического синтеза при различных времени и температуре карбонизации образуется углеродный материал, обладающий как одномерной, так и трехмерной проводимостью. Одномерная проводимость, по-видимому, связана с образованием карбина, как промежуточной стадии образования АУМ при низких температурах (700 °С), либо при температуре 900 °С и небольшом (до 15 минут) времени карбонизации. При равном содержании платины в катоде (0,02—0,09 мг/см2) и размере частиц платины 2—4 нм выходная мощность топливного элемента, который использует в качестве носителя катализатора АУМ-1, оказалась выше, чем при использовании углеродных нановолокнистых материалов различного строения и стандартного носителя Vulcan XC-72R, по-видимому, из-за одномерной проводимости аморфного углеродного материала, к которой оказались чувствительны реакции на катоде.
Список литературы
1. Варнаков Ч.Н., Козлов А.П., Сеит-Аблаева С.К. и др. Нефтехимия, 2004, № 6, с. 436—439.
2. Русанов А.И. Ж. общей химии, 2002, № 4, с. 532—549.
3. Барнаков Ч.Н., Сеит-Аблаева С.К., Козлов А.П. и др. Патент РФ № 2206394, 2003.
4. Ismagilov Z.R., Kerzhentsev M.A., Shikina N.V. e. a. Catal. Today, 2005, v. 102-103, p. 58-66.
5. Равилов Р. Г. Дисс.... канд. физ.-мат. наук..Новосибирск, 1980.
6. Шкляев А.А., Ануфриенко В.Ф., Васильева Л.М. Доклады АН СССР, 1971, т. 200, № 5, с. 1165.
7. Hasegawa Н. Progr. Theor. Phys., 1959, v. 21, № 4, p. 483— 500.
8. Hirst L.L., Schafer W. Phys. Rev., B, 1973, v. 8, № 1, p. 64.
9. Gossard A.C., Heugar A.J., Wernick J.H. J. Appl. Phys., 1967, v. 38, № 1, p. 12-51.
10емишев С.В., Пронин А.А., Глушков В.В. и др. Письма в ЖЭТФ, 2003, № 8, с. 984-993.
11. ShenderovaО.A., ZhirnovV.V., BrennerD. W. Crit. Revs Solid State Mat. Sci., 2002, v. 27(3/4), p. 227-356.
12. Сладкое A.M. Карбины — третья аллотропная форма углерода. Отв. редактор Ю.Н. Бубнов. М.: Наука, 2003, 151 с. 57