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Thermal and radiation induced polymerisation of carbon sub-oxide; Polymerisation thermique et sous rayonnement du sous-oxyde de carbone

Thesis/Dissertation:

Abstract

This research thesis addresses the study of the polymerisation of carbon sub-oxide (C{sub 3}O{sub 2}) in gaseous phase. As this work is related to other researches dealing with the reactions of the graphite-CO{sub 2} system which occur in graphite-moderated nuclear reactors, a first intention was to study the behaviour of C{sub 3}O{sub 2} when submitted to radiations. Preliminary tests showed that the most remarkable result of this action was the formation of a polymer. It was also noticed that the polymerisation of this gas was spontaneous however slower at room temperature. The research thus focused on this polymerisation, and on the formula of the obtained polymer. After some generalities, the author reports the preparation, purification and storage and conservation of the carbon sub-oxide. The next parts report the kinetic study of thermal polymerisation, the study of polymerisation under γ rays, the study of the obtained polymer by using visible, UV and infrared spectroscopy, electronic paramagnetic resonance, and semi-conductivity measurements [French] Le but de ce travail est l'etude de la polymerisation du sous-oxyde de carbone, C{sub 3}O{sub 2}, en phase gazeuse. Ce travail est en relation avec d'autres recherches concernant les reactions du systeme graphite-CO{sub 2} qui se produisent dans les  More>>
Authors:
Publication Date:
Mar 15, 1964
Product Type:
Thesis/Dissertation
Report Number:
FRCEA-TH-6793
Resource Relation:
Other Information: 25 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/; These ingenieur C.N.A.M., specialite: chimie tinctoriale
Subject:
36 MATERIALS SCIENCE; 38 RADIATION CHEMISTRY, RADIOCHEMISTRY AND NUCLEAR CHEMISTRY; CARBON OXIDES; CHEMICAL COMPOSITION; CHEMICAL RADIATION EFFECTS; CHEMICAL REACTION KINETICS; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRON SPIN RESONANCE; GAMMA RADIATION; GRAPHITE; GRAPHITE MODERATED REACTORS; POLYMERIZATION; PURIFICATION; SAMPLE PREPARATION; SPECTROSCOPY; TEMPERATURE DEPENDENCE
OSTI ID:
22443981
Research Organizations:
Conservatoire National des Arts et Metiers (France); Commissariat a l'Energie Atomique - CEA, Centre d'Etudes Nucleaires de Saclay, Service de Chimie-Physique (France)
Country of Origin:
France
Language:
French
Other Identifying Numbers:
TRN: FR1503553013522
Availability:
Available from INIS in electronic form
Submitting Site:
INIS
Size:
90 page(s)
Announcement Date:
Mar 10, 2016

Thesis/Dissertation:

Citation Formats

Schmidt, Michel. Thermal and radiation induced polymerisation of carbon sub-oxide; Polymerisation thermique et sous rayonnement du sous-oxyde de carbone. France: N. p., 1964. Web.
Schmidt, Michel. Thermal and radiation induced polymerisation of carbon sub-oxide; Polymerisation thermique et sous rayonnement du sous-oxyde de carbone. France.
Schmidt, Michel. 1964. "Thermal and radiation induced polymerisation of carbon sub-oxide; Polymerisation thermique et sous rayonnement du sous-oxyde de carbone." France.
@misc{etde_22443981,
title = {Thermal and radiation induced polymerisation of carbon sub-oxide; Polymerisation thermique et sous rayonnement du sous-oxyde de carbone}
author = {Schmidt, Michel}
abstractNote = {This research thesis addresses the study of the polymerisation of carbon sub-oxide (C{sub 3}O{sub 2}) in gaseous phase. As this work is related to other researches dealing with the reactions of the graphite-CO{sub 2} system which occur in graphite-moderated nuclear reactors, a first intention was to study the behaviour of C{sub 3}O{sub 2} when submitted to radiations. Preliminary tests showed that the most remarkable result of this action was the formation of a polymer. It was also noticed that the polymerisation of this gas was spontaneous however slower at room temperature. The research thus focused on this polymerisation, and on the formula of the obtained polymer. After some generalities, the author reports the preparation, purification and storage and conservation of the carbon sub-oxide. The next parts report the kinetic study of thermal polymerisation, the study of polymerisation under γ rays, the study of the obtained polymer by using visible, UV and infrared spectroscopy, electronic paramagnetic resonance, and semi-conductivity measurements [French] Le but de ce travail est l'etude de la polymerisation du sous-oxyde de carbone, C{sub 3}O{sub 2}, en phase gazeuse. Ce travail est en relation avec d'autres recherches concernant les reactions du systeme graphite-CO{sub 2} qui se produisent dans les reacteurs nucleaires de la filiere moderee au graphite. Notre premiere intention etait donc d'etudier le comportement de C{sub 3}O{sub 2} sous l'action des rayonnements. Or des essais preliminaires nous ont rapidement montre que le resultat le plus marquant de cette action etait l'obtention d'un polymere. On a egalement remarque que ce gaz polymerisait spontanement - quoique moins rapidement - a la temperature ambiante. Notre etude s'est donc circonscrite a cette polymerisation, avec ou sans rayonnements, ainsi qu'a son aboutissement: le polymere, dont nous avons tente d'eclaircir la formule. Au terme de cette etude, bien que certains points ne soient pas encore eclaircis, nous pensons avoir assez de resultats concordants concernant la polymerisation du sous-oxyde de carbone pour pouvoir conclure en faveur d'un mecanisme ionique. Quant a la formule elle doit tres vraisemblablement comporter des enchainements de cycles lactoniques pour des raisons deja invoquees par d'autrus auteurs; mais l'examen du spectre infrarouge du polymere anhydre montre qu'il s'agit plutot de doubles cycles condenses pentagonaux, relies entre eux par des liaisons simples ou doubles selon la disposition des doubles liaisons a l'interieur des cycles. Recapitulons ci-dessous les principaux resultats en faveur d'un mecanisme ionique, ainsi que les objections qu'il est possible de leur opposer le cas echeant: 1 - Les capteurs de radicaux libres, NO, O{sub 2} ou CH{sub 3} - CH = CH{sub 3} ne modifient pas la vitesse de polymerisation thermique ou sous rayonnement. Ces gaz se retrouvant inchanges a la fin de la polymerisation. 2 - L'acetaldehyde a effectivement une action inhibitrice mais celle-ci n'est vraisemblablement pas de nature radicalaire car si on fait agir l'acetaldehyde sur un film de polymere anhydre et qu'on l'evacue ensuite le film n'a pas perdu ses proprietes catalytiques vis-a-vis d'une 'seconde' polymerisation (pas de periode d'induction), en outre nous avons constate que l'acetaldehyde ne supprimait pas le paramagnetisme du polymere. Nous avons deja interprete l'action inhibitrice de l'acetaldehyde comme etant due a une adsorption preferentielle, bien que nous n'ayons pas mesure directement cette adsorption. 3 - BF{sub 3} initie la polynerisation de C{sub 3}O{sub 2} en phase liquide, a basse temperature, et le polymere qu'on obtient de cette facon est paramagnetique, 4 - Inversement on a constate l'echec d'un essai d'initiation de la polymerisation pour un generateur de radicaux libres. 5 - L'action de l'eau montre que le paramagnetisme du polymere n'est pas du a des radicaux libres mais a la chaine de doubles liaisons conjuguees. Par contre l'amoniac anhydre dont on pourrait attendre un resultat analogue n'a pas d'action sur le signal paramagnetique bien que la spectroscopie infrarouge montre sa reactivite vis-a-vis du polymere. 6 - Par ailleurs, nous avons verifie que le polymere possede des proprietes semi-conductrices analogues a celles qu'on constate avec les autres polymeres conjugues. 7 - Mais la principale objection qu'on puisse faire a ce mecanisme ionique decoule de l'adoption des formules en cycles pentagonaux car on ignore dans ce cas quel pourrait etre la reaction de terminaison qui ne conduise pas a un radical libre. D'autre part, et sans prejuger du mecanisne, nous avons pu montrer que la polymerisation thermique est d'ordre 1 et que son energie d'activation est de 9,6 kcal/mole. (auteur)}
place = {France}
year = {1964}
month = {Mar}
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