Electron spin resonance in chars of some simple carbonaceous materials^*

Carbon Research Laboratory, University of Buffalo, Buffalo, New York, U.S.A..

Résumé

Une étude sur la résonance paramagnétique électronique dans les produits de carbonisation des matériaux suivants : C₃O₂, C₃S₂, hexamine, polyacrylonitrile, acétate de cellulose, phénol-benzaldéhyde et sucre, et la façon dont elle dépend de la température du traitement thermique et de l’atmosphère ambiante a montré, dans l’ensemble, un comportement analogue de tous les produits de carbonisation, à l’exception du produit de carbonisation de C₃S₂, qui se comporte de façon très particulière à tous égards. Pour tous ces produits sont donnés la variation de l’intensité, la largeur et la valeur de g. L’oxydation de ces produits de carbonisation à 350-600 °C provoque une variation de la valeur de g, un élargissement de la raie et une légère diminution de l’intensité totale; le fait d’expulser l’oxygène adsorbé et les complexes oxygénés par réchauffage sous vide à plus de 700 °C restaure l’intensité initiale ainsi que la largeur et la valeur de g initiales. Comme la présente étude a permis de démontrer que le seul élément nécessaire pour la résonance paramagnétique est le carbone, on a admis que les centres de spin en question sont des liaisons σ rompues des atomes de carbone. Grâce à cette hypothèse on peut en gros expliquer le comportement général de l’intensité et de la largeur pour tous les produits de carbonisation (y compris celui de C₃S₂) et les relier aux modifications d’autres propriétés de ces matériaux.