Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2001 номер 3

Cделан обобщающий анализ роли химии в устойчивом развитии общества с учетом высказываний и публикаций В. А. Коптюга.

Предложена феноменологическая модель механохимической активации (МХА) на основе представлений о растворе дефектов различного вида в кристаллической решетке, концентрация которых и равновесие между ними зависят от энергонапряженности, т.е. уровня диссипации. На процесс диспергации, размножения дефектов во время МХА, условия конденсации точечных и рассеянных дефектов в линейные и планарные дефектные образования распространены представления Гиббса-Фольмера о критических размерах и условиях роста кристаллического зародыша. Рассмотрена роль диссипативных структур, возникающих при МХА разной интенсивности.

Рассмотрены проблемы утилизации отходов промышленности хлорорганического синтеза и промышленных серосодержащих отходов. Показаны возможности комплексной переработки этих отходов в серосодержащие полимерные материалы и основные направления их практического использования.

Показано, что спектральный поиск в базе данных “масс-спектр – полный фрагментный состав соеди­нения” обеспечивает распознавание разнообразных фрагментов изучаемого соединения. На примерах анализа масс-спектров более 13 000 соединений выявлены типы распознаваемых фрагментов и вероятности их идентификации. Установлены зависимости, связывающие доли корректно и ошибочно распознаваемой структурной информации.

Дан краткий обзор выполненных авторами экспериментальных работ по использованию новых каталитических систем на основе волокнистых ионитов в реакциях кислотно-основного и окислительно-восстановительного типов. Показано, что волокнистый сульфокатионит ФИБАН К-1 в Н-форме является эффективным катализатором синтеза метил-трет-алкиловых эфиров. Палладиевые катализаторы на основе щелочноземельных катионных форм сульфокатионита обладают высокой активностью в окислении водорода и позволяют реализовать процесс в автотермическом режиме (без подведения тепла в зону реакции). Волокнистый анионит ФИБАН А-5 с иммобилизованными комплексами Fe-ЭДТА является эффективным катализатором окисления сероводорода и может быть использован для изготовления рабочих элементов средств индивидуальной защиты. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования волокнистых ионитов в качестве катализаторов или носителей для их приготовления и открывают новые возможности для развития теории и практики катализа ионитами.

Обобщены результаты последних лет по cозданию нетрадиционных технологий переработки упорного золотосодержащего рудного и техногенного сырья с целью комплексного извлечения всех ценных компонентов и использования их для производства товарной продукции.

Обобщены результаты исследований, выполненных за последние годы в отделе химии природного органического сырья Института химии и химической технологии СО РАН в области создания научных основ новых, более эффективных, чем существующие, процессов превращения природных органических полимеров в ценные химические продукты. Рассмотрены следующие направления научных исследований: 1) новые каталитические методы получения ценных органических соединений (левоглюкозенона, левулиновой кислоты, ароматических оксиальдегидов) и целлюлозы из древесной биомассы, жидких углеводородов из бурого угля и смесей природных и синтетических полимеров, пористых углеродных материалов и газообразных топлив из бурого угля и растительного сырья; 2) новые малоотходные процессы переработки древесной биомассы и бурого угля, основанные на интеграции каталитических, экстракционных и термохимических методов.

Тропосфера Земли содержит во множестве частицы твердых и жидких аэрозолей, которые обладают большой удельной поверхностью и могут быть активированы видимым и мягким ультрафиолетовым (УФ) солнечным излучением. Такая активация способствует протеканию на их поверхности различных фотокаталитических и фотоадсорбционных процессов. Обсуждаются явления гетерогенного фотокатализа и фотоадсорбции, которые происходят на поверхности твердых тропосферных аэрозолей. В природе такие явления могут протекать в условиях окружающей среды и вносить заметный вклад в глобальную химию атмосферы Земли. Например, частицы полупроводниковых оксидов металлов, таких как TiO₂, ZnO, Fe₂O₃, способны фотокатализировать окисление органических соединений из атмосферы кислородом воздуха и даже минерализовать их. Оксиды-изоляторы, такие как SiO₂, Al₂O₃, MgO, CaO, составляющие основу твердых тропосферных аэрозолей, способны к удалению из атмосферы Земли многих галогенсодержащих органических соединений (в том числе фреонов) за счет их деструктивной фотоадсорбции. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что все перечисленные процессы могут быть инициированы мягким солнечным УФ-излучением и протекать в тропосфере, в отличие от прямых фотохимических реакций газофазных компонентов атмосферы, происходящих лишь в верхних слоях атмосферы.