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monofluoruro de carbono

El monofluoruro de carbono ( CF , CF x o (CF) n ), también llamado monofluoruro de policarbono ( PMF ), fluoruro de policarbono , poli(monofluoruro de carbono) y fluoruro de grafito , es un material formado por la reacción a alta temperatura del gas flúor con grafito. , carbón vegetal o polvo de carbón pirolítico . [1] Es un polvo microcristalino altamente hidrofóbico . Su número CAS es 51311-17-2 . A diferencia de los compuestos de intercalación de grafito, se trata de un compuesto de grafito covalente .

El carbono es estable en una atmósfera de flúor hasta aproximadamente 400 °C, pero entre 420 y 600 °C tiene lugar una reacción para dar monofluoruro de carbono subestequiométrico , CF 0,68, de color gris oscuro. Al aumentar la temperatura y la presión del flúor se forman estequiometrías de hasta CF 1,12 . Al aumentar el contenido de flúor, el color cambia de gris oscuro a blanco crema, lo que indica la pérdida del carácter aromático. Los átomos de flúor se encuentran alternativamente encima y debajo del antiguo plano de grafeno , que ahora está deformado debido a la formación de enlaces covalentes carbono-flúor. La reacción del carbono con flúor a temperaturas aún más altas destruye sucesivamente el compuesto de grafito para producir una mezcla de fluorocarbonos gaseosos como el tetrafluorocarbono, CF4 , y el tetrafluoroetileno , C2F4 . [2]

De manera similar, el alótropo de carbono recientemente descubierto fullereno , C 60, reacciona con gas flúor para dar fluoruros de fullereno con estequiometrías de hasta C 60 F 48 . [3]

Un precursor del monofluoruro de carbono es el compuesto de intercalación flúor-grafito , también llamado flúor-GIC .

Otros fluoruros de carbono de intercalación son:

El fluoruro de grafito es un precursor para la preparación de fluoruro de grafeno mediante exfoliación en fase líquida. [4]

Solicitud

El monofluoruro de carbono se utiliza como material catódico de alta densidad energética en baterías de litio del tipo "BR". Otros usos son un aditivo reductor del desgaste para lubricantes y un aditivo resistente a la intemperie para pinturas . El fluoruro de grafito también se utiliza como agente oxidante y modificador de la combustión en propulsores de cohetes y pirolantes . [5]

El monofluoruro de carbono está disponible comercialmente como materiales de la marca Carbofluor. [6]

Referencias

  1. ^ Ernst-Christian Koch (3 de abril de 2012). Materiales energéticos a base de metal-fluorocarbono. John Wiley e hijos. págs. 25-27. ISBN 978-3-527-32920-5. Consultado el 16 de septiembre de 2012 .
  2. ^ BBC - h2g2 - Carbono y sus compuestos inorgánicos
  3. ^ [1] OV Boltalina et al. Dos isómeros de C 60 F 48 : un fullereno indentado, Angew. Química. En t. Ed. 40 2001 , 2285
  4. ^ Rádek Zboril; Frantisek Karlický; AB Bourlinos; TA esteriotis; AK Stubos; V. Georgakilas; K. Safarova; D. Jancik; C. Trapalis; Michal Otyepka (2010). "Fluoruro de grafeno: un derivado estequiométrico estable de grafeno y su conversión química en grafeno". Pequeño . 6 (24): 2885–2891. doi :10.1002/smll.201001401. PMC 3020323 . PMID  21104801. 
  5. ^ [2] E.-C. Koch, Pirolantes metálicos/fluorocarbonados: VI. Comportamiento de combustión y propiedades de radiación del pirolante de magnesio/poli(monofluoruro de carbono), Prop., Expl., Pyrotech. 30 2005 , 209
  6. ^ "Carbofluor | Advance Research Chemicals, Inc". www.fluoridearc.com . Consultado el 13 de septiembre de 2018 .