Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2025 номер 6

Поиск по журналу

Химия в интересах устойчивого развития

2025 год, номер 6

1. Предисловие А.В. ПЕТРУШИНА Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия petrushinaav@ficuuh.ru Страницы: 703-704 Аннотация >> 2025 год стал юбилейным для Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН (ФИЦ УУХ СО РАН, Кемерово), а также в 2024 году 50-летие отметил Институт углехимии и химического материаловедения, ныне входящий в состав ФИЦ УУХ СО РАН, хронология становления которого представлена вниманию читателей. С 7 по 9 октября 2025 г. в городе Кемерове состоялся очередной XIV Международный российско-казахстанский симпозиум “Углехимия и экология Кузбасса”, посвященный 10-й годовщине ФИЦ УУХ СО РАН. В данном выпуске журнала “Химия в интересах устойчивого развития” представлены материалы по лучшим докладам участников симпозиума. Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

2. Пиролиз микрочастиц бурого угля при воздействии лазерных импульсов различной длительности Б.П. АДУЕВ, В.Д. ВОЛКОВ, Д.Р. НУРМУХАМЕТОВ Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия abp-icms@rambler.ru Ключевые слова: бурый уголь, лазер, пиролиз, масс-спектрометрия, генераторный газ, абляция Страницы: 705-712 Аннотация >> Проведено сравнительное исследование выхода газообразных продуктов пиролиза таблетированного образца микрочастиц бурого угля при воздействии импульсно-периодического лазерного излучения (6 Гц, 1064 нм, 0.2-2 Дж/см2) наносекундной (12 нс) и микросекундной (120 мкс) длительности. Лазерный пиролиз образцов угля осуществляли в атмосфере аргона с анализом газообразных продуктов масс-спектрометрическим методом. В составе газообразных продуктов пиролиза угля при воздействии микросекундных импульсов обнаружены молекулы H2, СН4, H2O, СО, СO2, а в наносекундных - H2, СН4, С2Н2, СО, СO2. Выход газообразных продуктов и доля горючих газов на единицу плотности энергии лазерных импульсов выше для наносекундного лазерного излучения. Масса продуктов абляции таблетированного образца микрочастиц угля при воздействии импульсов одинаковой плотности энергии наносекундной длительности выше, чем при воздействии импульсов микросекундной длительности. Наблюдаемые результаты связаны с оптическим пробоем, возникающим при воздействии наносекундных импульсов высокой интенсивности, приводящим к увеличению образования газообразных продуктов и генерации более сильной ударной волны, вызывающей вылет частиц из объема таблетки и быстрое разрушение образца. DOI: 10.15372/KhUR2025698 EDN: FCBKZC Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

3. Получение стеклокерамических материалов на основе дисперсных микросфер РМ10 летучих зол от сжигания каменных углей Г.В. АКИМОЧКИНА1, Л.А. СОЛОВЬЕВ1, В.В. ЮМАШЕВ1,2, Е.В. МАЗУРОВА1, Н.П. ФАДЕЕВА1, С.С. ДОБРОСМЫСЛОВ2, Е.В. ФОМЕНКО1 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия agv3107@mail.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия yumashev@icct.ru Ключевые слова: стеклокерамические материалы, дисперсные микросферы, РМ10, летучая зола, каменный уголь Страницы: 713-723 Аннотация >> В процессе синтеза стеклокерамических материалов выполнено детальное исследование высокотемпературных твердофазных превращений, протекающих в дисперсных микросферах размером меньше 10 мкм (dср = 3 мкм и d99 = 10 мкм), относящихся к взвешенным веществам (PM10) летучих зол от сжигания каменных углей Экибастузского и Кузнецкого угольных бассейнов. Установлено, что при 1100 °C в микросферах PM10 макрокомпонентного состава SiO2-Al2O3-FeO, выделенных в виде узких фракций из летучих зол от сжигания экибастузского угля, наблюдается увеличение содержания фазы муллита (от 17 до 31 мас. %), формируется фаза кристобалита (до 29 мас. %); содержание стеклофазы снижается от 65 до 25 мас. %. В образцах узких фракций микросфер PM10 из летучих зол от сжигания кузнецкого угля кристаллизация стеклофазы при 1100 °C приводит к заметному увеличению концентрации фазы муллита (от 3 до 17 мас. %), формированию фазы кристобалита и анортита (3 и 6 мас. % соответственно); количество стеклофазы уменьшается от 93 до 70 мас. %. Методом прямого спекания на основе дисперсных микросфер РМ10 летучих зол от сжигания каменного угля Кузнецкого бассейна получен хорошо консолидированный композит, который характеризуется низкой пористостью (0.4 %), незначительным водопоглощением (0.2 %) и высокой прочностью (56 МПа). На основе дисперсных микросфер РМ10 летучих зол от сжигания каменного угля Экибастузского бассейна получены высокопористые (открытая пористость 44-52 %) композиты с однородной микропористой структурой, прочностью 20-36 МПа, обладающие жидкостной проницаемостью до 478 л/(м2⋅ч⋅бар) и коэффициентом задержания дисперсных микропримесей 0.98-0.99. Кислотостойкость полученных стеклокерамических материалов составляет 97-100 %. DOI: 10.15372/KhUR2025699 EDN: FWCWED Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

4. Изучение взаимосвязи между структурной прочностью кокса, размером молекулярно-ориентированных доменов и химико-петрографическими параметрами угля Д.И. АЛЕКСЕЕВ1, С.А. КРЫЛОВА2, А.В. ШВАЛЁВА1, Д.Д. КРИВОРУЧКО2, Д.Ю. ВАЖИНСКАЯ2, И.А. ГОЛОВАШОВ1, А.А. ДЕУЛИНА1, М.Н. СТЕПАНОВА1, Д.А. ТАРАКИН1 1Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”, Новотроицк, Россия alekseev41047@mail.ru 2Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия svkryl@mail.ru Ключевые слова: структурная прочность металлургического кокса, молекулярно-ориентированные домены, высота углеродного домена, ширина углеродного домена, химико-петрографические параметры угля, лабораторное коксование каменного угля Страницы: 724-733 Аннотация >> Приведены результаты лабораторного коксования марок ГЖ, Ж (два концентрата от разных производителей), КЖ + Ж, ОС (два концентрата от разных производителей) в экспериментальной печи с загрузкой 4 кг и исследования полученного кокса. Определена структурная прочность (Пс) образцов кокса в соответствии с ГОСТ 9521-2017. Пробы исследованы методом рентгеноструктурного анализа, определены размеры молекулярно-ориентированных доменов полученного кокса: высота доменов (Lc), длина доменов (La), межплоскостное расстояние (d002), число ламелей в пакете домена (N). Изучена взаимосвязь между структурной прочностью кокса и химико-петрографическими параметрами угля (выход летучих веществ на сухое состояние, показатель отражения витринита, сумма отощающих компонентов, толщина пластического слоя). Установлено, что структурная прочность кокса имеет квадратичную зависимость по отношению к химико-петрографическим параметрам угля. По результатам экспериментов показано, что для кокса, полученного из марки угля ОС, различие на 0.4 нм по величине Lc и на 0.3 нм по La соответствует изменению структурной прочности кокса на 50 %. Для кокса, полученного из марки угля Ж, разность на 0.3 нм по Lc и на 0.5 нм по La соответствует изменению структурной прочности кокса на 23 %. Сделан вывод, что показатели Lc и La позволяют дифференцировать качество кокса по структурной прочности в отличие от химико-петрографических показателей угля. Приведен общий тренд изменения размеров домена Lc и La кокса в зависимости от структурной прочности кокса и стадии метаморфизма угля в ряду ГЖ, Ж, КЖ + Ж, ОС. DOI: 10.15372/KhUR2025700 EDN: DJFSMK Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

5. Сорбция катионов металлов сульфокатионитом на основе длиннопламенного каменного угля Г.Н. АЛЬТШУЛЕР1, Г.Ю. ШКУРЕНКО1, Е.В. ОСТАПОВА1, В.Н. НЕКРАСОВ1, О.Г. АЛЬТШУЛЕР1,2 1Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия altshulerh@gmail.com 2Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия alt_og@bk.ru Ключевые слова: сульфокатионит, сульфоуголь, селективность, сорбция, коэффициент селективности, фактор разделения Страницы: 734-739 Аннотация >> Исследована сорбция катионов натрия, серебра, магния, кальция, меди, свинца, марганца, никеля и железа на сульфокатионите, полученном сульфированием некоксующегося длиннопламенного каменного угля ранней стадии метаморфизма Задубровского разреза Кемеровской области. Основной акцент в работе сделан на селективную сорбцию катионов тяжелых металлов (Pb2+, Mn2+, Ni2+, Fe3+), представляющих особую опасность для экологии водных ресурсов и жизни человека. Исследуемый сульфокатионит получали обработкой угля концентрированной серной кислотой и олеумом. Динамическая ионообменная емкость сульфокатионита по сильнокислотным группам составляет 1.4 мг-экв. на 1 г Н-формы сухого сульфоугля (0.7 г-экв/дм3). Динамическим методом изучено равновесие ионного обмена протонов в SO3H-группах сульфокатионита на катионы Na+, Ag+, Mg2+, Ca2+, Cu2+, Pb2+, Mn2+, Ni2+, Fe3+ из водных растворов при 298 К. Показано, что логарифмы исправленных коэффициентов селективности бинарных катионных обменов Cat/Н (Cat = Na+, Ag+, Mg2+, Ca2+, Cu2+, Pb2+, Mn2+, Ni2+, Fe3+) линейно зависят от эквивалентной доли катионов в сульфокатионите на основе длиннопламенного каменного угля. Наклоны прямых отражают энергетическую неравноценность обменных мест, дающих аддитивный вклад в энергию Гиббса системы при изменении противоионного состава сульфокатионита. Исследованный сульфокатионит обладает уникальными свойствами - высокой емкостью и селективностью сорбции катионов металлов из водных растворов. Селективность сорбции катионов тяжелых металлов и факторы разделения металл/протон между фазами раствора и сульфокатионита резко возрастают по мере уменьшения концентрации катионов металла в воде. Выявленная тенденция возрастает в ряду катионов тяжелых металлов: Mn2+ < Ni2+ < Cu2+ < Fe3+ < Pb2+. Полученные результаты перспективны для разработки методологии глубокой деминерализации воды ионообменной сорбцией катионов металлов сульфокатионитом на основе длиннопламенного каменного угля. DOI: 10.15372/KhUR2025701 EDN: DKJEDN Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

6. Влияние модифицирования Сибунита обработкой в NO на каталитические свойства систем Pd/Сибунит в реакции разложения муравьиной кислоты А.А. АНАНЬИНА, С.В. СЕМИКОЛЕНОВ, Л.М. КОВТУНОВА, В.И. СОБОЛЕВ, А.В. НАРТОВА Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия a.ananina@catalysis.ru Ключевые слова: разложение муравьиной кислоты, N-модифицированные углеродные материалы, палладиевые нанесенные катализаторы, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия Страницы: 740-749 Аннотация >> Разработаны катализаторы Pd/N-C, приготовленные на основе углеродного носителя Сибунита, модифицированного введением азота путем обработки в NO в условиях статического реактора. Установлено, что при температурах до 120 °C конверсия муравьиной кислоты выше при использовании системы Pd/N-C в сравнении с немодифицированным катализатором Pd/C. Для идентификации состояний азота и палладия в полученных системах использован метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Методом просвечивающей электронной микроскопии изучены тенденции формирования частиц в катализаторах Pd/C и Pd/N-C, а также их термическая стабильность. DOI: 10.15372/KhUR2025702 EDN: AFHVJO Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

7. Состав стеклофазы ферросфер, выделенных из летучих зол от пылевидного сжигания угля Кузнецкого бассейна Н.Н. АНШИЦ, Е.А. КУТИХИНА, Е.В. МАЗУРОВА, Е.В. ФОМЕНКО Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия anshitsnn@mail.ru Ключевые слова: ферросферы, летучая зола, метод СЭМ-ЭДС, стеклофаза Страницы: 750-763 Аннотация >> Систематическое исследование методом сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (СЭМ-ЭДС) стеклофазы ферросфер, выделенных из летучих зол от пылевидного сжигания угля Кузнецкого бассейна, позволило установить состав стеклофазы. Выделены группы глобул, для брутто-состава полированных срезов которых наблюдается линейная корреляция между содержанием стеклообразующих оксидов кремния и кальция. Установлена неоднородность стеклофазы исследуемых ферросфер по составу и количеству составляющих ее компонентов. Показано, что железо в основном находится в кристаллитах железосодержащих фаз, а кремний - в стеклофазе. Остальные элементы распределены между этими фазами. Показано, что в ферросферах присутствуют микроглобулы разного состава размером менее 1 мкм, локализованные в аморфной стеклофазе, наличием которых обусловлена ее химическая неоднородность, а состав микросфер, как и состав ферросфер в целом, определяется минеральными компонентами исходного угля. Прекурсором для образования стеклофазы ферросфер служат алюмосиликаты исходного угля. DOI: 10.15372/KhUR2025703 EDN: ARKVUT Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

8. Возможность плазмохимической генерации ацетилена из углей Восточной Сибири по результатам термодинамических расчетов М.Д. ГОЦКО1, И.В. САЛИЙ1, А.В. ИВАНОВ1, И.В. БИЛЕРА2, И.Л. ЭПШТЕЙН2, О.В. ГОЛУБЕВ2 1Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, Иркутск, Россия gotsko@irioch.irk.ru 2Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва, Россия bilera@ips.ac.ru Ключевые слова: ацетилен, пиролиз угля, водородная плазма, термодинамические расчеты, плазмохимия Страницы: 764-774 Аннотация >> При помощи термодинамических расчетов с учетом элементного состава, диапазона температур и соотношения С/Н определена возможность генерации ацетилена путем пиролиза в водородной плазме углей шести разрезов месторождений Восточной Сибири: Тулунуголь ПУ Мугунский (уголь марки 3БР, Иркутская область), Чадан (уголь марки ГЖ, Республика Тыва), Зашуланский (уголь марки Д, Забайкальский край), Ирбейский (уголь марки 2БР, Красноярский край), Черемховуголь (уголь марки Г, Иркутская область), Каахем (уголь марки Г, Республика Тыва). Результаты термодинамических расчетов представленных углей показывают принципиальную возможность получения ацетилена из всех шести рассмотренных сортов угля. Настоящие результаты могут быть использованы при разработке технологии получения ацетилена и других соединений при пиролизе в водородной плазме углей месторождений Восточной Сибири. DOI: 10.15372/KhUR2025704 EDN: CYMVJU Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

9. Влияние влажности угля на показатели его термического разложения при изучении склонности к самовозгоранию А.И. ДОКУЧАЕВА, О.Н. МАЛИННИКОВА Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Москва, Россия ana-anastasia2015@yandex.ru Ключевые слова: самовозгорание угля, окисление, химическая активность, максимальный прирост массы, влажность угля, термическое разложение угля, термогравиметрический анализ Страницы: 775-781 Аннотация >> Изучена зависимость показателей термического разложения образцов угля Кузбасского и Печерского бассейнов от их влажности при определении склонности к самовозгоранию методом термогравиметрического анализа. Рассчитаны скорости изменения массы и определены характерные температуры (начала прироста массы, максимальной скорости изменения массы) при нагревании угольных проб в диапазонах температур 120-300 и 300-900 °С. Установлено, что скорость прироста массы в интервале 120-300 °С в 10 раз выше для склонных к самовозгоранию углей Печорского угольного бассейна, а в интервале 300-900 °С - не зависит от склонности углей к самовозгоранию. Показано, что с повышением содержания влаги в угле увеличивается скорость процессов термического разложения угля в диапазоне температур 25-200 °С. Влияние содержания влаги в угле на показатели (температуру начала реакции окисления и прирост массы), характеризующие реакцию окисления угля в ходе его исследования методом термогравиметрического анализа, не установлено. DOI: 10.15372/KhUR2025705 EDN: CAFUGK Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

10. Синтез и исследование фазового состава частиц Ni-Pt, используемых в углеродных композитных материалах Н.С. ЗАХАРОВ1, Е.С. ПАРШКОВА1, А.Н. ПРИГОРОДОВА (ПОПОВА)1, В.Г. ДОДОНОВ1, Д.М. РУССАКОВ2, В.И. КРАШЕНИН1 1Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия 2metil4@gmail.com 2Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия dm.russakov@gmail.com Ключевые слова: наносплавы, твердый раствор, интерметаллиды, Ni-Pt, фазовый состав, рентгенофазовый анализ, малоугловое рентгеновское рассеяние, просвечивающая электронная микроскопия Страницы: 782-791 Аннотация >> В результате исследования фазового состава частиц наносплава Ni-Pt методом рентгенофазового анализа (РФА) установлено, что при синтезе частиц наносплава Ni-Pt совместным восстановлением водных растворов прекурсоров металлов (Ni2+ и [PtCl6]2-) щелочным раствором гидразингидрата происходит формирование частиц твердого раствора Ni-Pt с гранецентрированной кубической структурой (ГЦК-типа) cо средним содержанием Ni 13 ат. %. Эти частицы имеют эллипсоидную форму с экваториальными и аксиальными размерами 6-13 и 10-28 нм соответственно. При сопоставлении результатов РФА с данными, полученными методами просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (ПЭМ ВР) и малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР), было показано, что в синтезируемых образцах помимо описанных выше частиц твердого раствора Ni-Pt присутствуют ультрадисперсные частицы более богатые никелем: фазы интерметаллидов Ni-Pt и ГЦК-фаза индивидуального Ni. В результате прогрева образца с общим содержанием Ni 20 ат. % в высоком вакууме до температуры 390 °С происходит фазовая трансформация, приводящая к формированию частиц твердого раствора Ni-Pt ГЦК-типа c содержанием Ni 23 ат. % и средним размером ≈26 нм, а также частиц практически чистой платины со средним размером ≈55 нм. DOI: 10.15372/KhUR2025706 EDN: NOLGCO Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

11. Физико-химический анализ промышленных отходов предприятий топливно-энергетического комплекса Кузбасса с целью определения оптимальных путей их переработки А.А. ЗВЕКОВ1, Е.Г. ГАЗЕНАУР1, Д.Г. ЯКУБИК1, С.В. БИН1, М.В. КОСТЯНКО1, А.С. СУХИХ1, В.М. ПУГАЧЕВ1, С.В. ЛУЗГАРЕВ1, А.В. ТУПИЦЫН2, А.А. ВЛАДИМИРОВ1 1Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия aazvekov@yandex.ru 2Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия alex_t84@mail.ru Ключевые слова: золошлаковые отходы, уголь, комплексная переработка, анализ, извлечение, редкие и редкоземельные элементы Страницы: 792-800 Аннотация >> Проблема переработки и утилизации золошлаковых отходов объектов теплоэнергетики не решена как в целом по России, так и в Кузбассе. В настоящей работе исследованы золошлаковые (шлак, зола-унос Кемеровской ГРЭС, Беловской ГРЭС и Кемеровской ТЭЦ) и родственные отходы (кек и порода обогатительной фабрики) предприятий топливно-энергетического комплекса Кузбасса физико-химическими методами для оценки оптимальных путей их переработки. Методом рентгенофазового анализа показано наличие кварца во всех исследуемых образцах, в породах и кеке - углеродоподобных фаз, в шлаках и подавляющем числе зол-уноса - стекловидных фаз. Проведен анализ материалов методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой при автоклавном вскрытии пробы смесью азотной и соляной кислот, для пород и кека выполнен рентгенофлуоресцентный анализ. Содержание элементов в пробах, оцененное по данным атомно-эмиссионного анализа, коррелирует с данными рентгенофлуоресцентного анализа. Зола-унос и золошлаковые материалы различаются по составу: зола-унос беднее по содержанию магния и железа. Показано, что стеклование золы и шлака при высоких температурах сгорания затрудняет кислотную экстракцию элементов. Апробирована методика кислотного выщелачивания азотной кислотой с последующим осаждением раствором аммиака и щавелевой кислотой. Во фракции нерастворимых гидроксидов с преобладанием макроэлемента алюминия наблюдается концентрирование редкоземельных элементов, в частности европия - до 144 г/т. Низкое содержание кальция, высокое содержание кремния и алюминия позволило предложить в качестве основного пути переработки отходов предприятий топливно-энергетического комплекса Кемеровской области (Кузбасса) производство силикатных продуктов с возможностью выделения редких и редкоземельных элементов. DOI: 10.15372/KhUR2025707 EDN: LFPCLB Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

12. Исследование процесса озонолиза фенола в присутствии феррита цинка методом УФ-Вид спектроскопии А.В. КАЛЕНСКИЙ, А.А. ЗВЕКОВ, К.А. КОРЧУГАНОВА, А.В. ИВАНОВ, В.М. ПУГАЧЕВ, В.А. КАЧУРИН, И.М. ЧИРКОВА Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия kalenskyav@xmail.ru Ключевые слова: озонолиз, фенол, феррит цинка, катализ, УФ-Вид спектроскопия Страницы: 801-807 Аннотация >> Работа направлена на получение феррита цинка и исследование его каталитической активности в процессе озонолиза фенола в водном растворе. Феррит цинка получен методом соосаждения гидроксидов цинка и железа раствором аммиака с последующей гидротермальной обработкой осадка при температуре 160 °С и охарактеризован методами рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии. Исследована каталитическая активность полученного феррита цинка в процессе озонолиза фенола. Методом УФ-Вид спектроскопии установлено, что продуктами окисления фенола являются цис-цис-муконовая кислота (поглощение в области 300-400 нм) и 1,4-бензохинон (полоса поглощения 237 нм). Показано, что добавление феррита цинка не только ускоряет процесс озонолиза фенола, но и приводит к более глубокому окислению; 1,4-бензохинон практически не образуется, если катализатор отсутствует. Полученные данные могут быть использованы для разработки новых технологий водоочистки, основанных на комбинировании процессов озонирования и гетерогенного катализа. DOI: 10.15372/KhUR2025708 EDN: OHNJKY Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

13. Плазменно-термическая газификация механических смесей и композитных топлив на основе отходов углеобогащения и опилок сосны А.В. КУЗНЕЦОВ, Е.Б. БУТАКОВ Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия temkansu@yandex.ru Ключевые слова: плазменная газификация, биомасса, синтез-газ, композитное топливо, возобновляемая энергетика Страницы: 808-813 Аннотация >> Представлены результаты экспериментального исследования высокотемпературной плазменной газификации смешанного органического топлива на основе опилок и отходов углеобогащения (далее уголь). Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки эффективных и экологически безопасных методов переработки возобновляемого сырья в условиях роста энергопотребления и ужесточения экологических норм. Исследованы процессы газификации индивидуальных компонентов (опилки, уголь), их механических смесей и композитных материалов, полученных методом совместного активационного помола в различных соотношениях. Эксперименты проводились на плазменно-термической установке производительностью 20 кг/ч с дуговым плазмотроном (50 кВт) при температурах 1200-1600 °C. Эксперименты показали, что максимальные концентрации целевых компонентов синтез-газа достигаются при газификации смеси, содержащей 66 мас. % опилок и 33 мас. % угля. В этом варианте содержание водорода в продуктах газификации достигало 9.91 об. %, а оксида углерода - 28.04 об. %, что свидетельствует о высокой эффективности переработки такого топливного состава. Анализ динамики газовыделения выявил, что по сравнению с механическими смесями композитные образцы, полученные методом совместного активационного помола, обеспечивают более стабильный и равномерный выход синтез-газа на протяжении всего процесса газификации, что важно для практического применения технологии. Установлено, что совместная переработка биомассы и угля в виде композитных материалов позволяет оптимизировать процесс газификации, обеспечивая равномерное газовыделение и снижение вредных выбросов. Полученные результаты имеют практическое значение для разработки энергоэффективных и экологически безопасных технологий переработки органических отходов. DOI: 10.15372/KhUR2025709 EDN: JKTPNC Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

14. Синтез композитных цирконосиликатных сорбентов на основе ценосфер летучих энергетических зол и их сорбционные свойства в отношении Cs+, Pb2+ и Cd2+ для иммобилизации в керамической форме Е.А. КУТИХИНА1, Т.А. ВЕРЕЩАГИНА1,2, А.А. БЕЛОВ3, О.О. ШИЧАЛИН3 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии, Красноярск, Россия kutikhina@icct.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия vereschagina.ta@icct.krasn.ru 3Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия nefryty@gmail.com Ключевые слова: ценосферы, цирконосиликаты, сорбенты, искровое плазменное спекание, минералоподобная керамика Страницы: 814-824 Аннотация >> Полые алюмосиликатные микросферы (ценосферы) стабилизированного состава (стеклофаза - 95.4 мас. %; (SiO2/Al2O3)стекло - 3.1), выделенные из летучих зол от сжигания угля, использованы для получения композитных сорбентов, содержащих сорбционно-активный компонент на основе цирконосиликатов каркасной структуры. Продукты синтеза охарактеризованы методами рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии совместно с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией, изучены их сорбционные свойства в отношении катионов Cs+, Pb2+ и Cd2+. Цирконосиликатный материал демонстрирует высокий коэффициент распределения в процессе сорбции Cs+, Pb2+ и Cd2+ из водных растворов (103-105 мл/г). На примере Pb2+ показано, что в результате высокотемпературного фазового превращения Pb2+-насыщенного цирконосиликата катионы Pb2+ стабилизируются в кристаллической фазе цирконата свинца PbZrO3. Исследована возможность применения технологии электроискрового плазменного спекания для создания минералоподобной керамики на основе цирконосиликатного сорбента для иммобилизации радионуклида Cs-137. Для спеченных при различных температурах (800-1000 °С) керамик изучена скорость выщелачивания цезия, которая является критерием гидролитической устойчивости радиоактивных керамик, предназначенных для захоронения в горных породах. Полученные значения скорости выщелачивания (~105 г/(см2⋅сут)) удовлетворяют требованиям к отвержденным высокоактивным отходам в соответствии с Федеральными нормами и правилами в области использования атомной энергии НП-019-2000 “Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности”. DOI: 10.15372/KhUR2025710 EDN: KNGYKG Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

15. Исследование влияния модификации углеродного материала, полученного из древесного сырья, на его электроемкостные характеристики Г.Ю. СИМЕНЮК, Н.С. ЗАХАРОВ, А.Н. ПРИГОРОДОВА (ПОПОВА), В.Г. ДОДОНОВ, В.М. ПУГАЧЕВ Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия galina-simenyuk@yandex.ru Ключевые слова: электродный материал, суперконденсатор, древесный уголь, циклическая вольтамперометрия, псевдоемкость Страницы: 825-831 Аннотация >> Описаны режимы модифицирования углеродного материала, полученного из древесного сырья, с целью улучшения электроемкостных характеристик для его последующего применения в качестве электродного материала в суперконденсаторах. Рассмотрено влияние двух способов модифицирования: обработка водородом при 1000 °С; обработка концентрированным раствором пероксида водорода (37 мас. %) при 60 °С. Выявлено, что для улучшения функциональных характеристик материала наиболее эффективно применение обработки пероксидом водорода. Было установлено, что модификация приводит к увеличению удельной поверхности образца на 20 % за счет образования микропор. При этом, согласно данным ИК-спектроскопии, в образце образуются электрохимически активные карбонильные группы. Тестирование полученного электродного материала в модельной электрохимической ячейке, имитирующей работу суперконденсатора, показало увеличение его электрической емкости на 60 % относительно исходного образца. DOI: 10.15372/KhUR2025711 EDN: KUBDOQ Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

16. Криогели на основе гелеобразующих композиций и смеси полимеров М.С. ФУФАЕВА, М.Д. САВАРИ-ЗАВИЕ, А.Г. ЩЕРБАКОВА Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия maria81@ipc.tsc.ru Ключевые слова: поливиниловый спирт, криогель, гелеобразование, вязкость, модуль упругости, уголь, рекультивация Страницы: 832-838 Аннотация >> Представлен комплексный метод рекультивации и озеленения горнодобывающих карьеров. Суть метода заключается в создании на поверхности твердой токсичной породы защитного слоя из гелеобразующей композиции на основе поливинилового спирта (ПВС) и композиции ИХН-ПРО, в состав которой входит бура. На поверхность защитного слоя наносится плодородный грунт, содержащий семена растений, его поверхность обрабатывается раствором смеси ПВС и карбоксиметилированного крахмала (КМК). После цикла замораживания-размораживания образуется криогель, который структурирует почву, удерживает влагу, тепло и создает комфортные условия для растений. Исследованы реологические свойства гелеобразующей композиции, установлено время гелеобразования при температурах 20 и 10 °С, которое составляет 200 и 150 секунд соответственно. Исследованы реологические свойства растворов смеси ПВС и КМК. Показано, что при увеличении концентрации полимеров в составе смеси их вязкость возрастает. Сухие пленки, полученные на основе смеси растворов ПВС и КМК и криогелей, набухают в воде. Исследована фитотоксичность метода на образцах угля. Полученные биометрические данные растений показали, что продуктивность биоценоза растений в опытных образцах значительно выше, чем в контрольных образцах. DOI: 10.15372/KhUR2025712 EDN: RNDWXH Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

17. Новая микроэмульсионная гидравлическая жидкость для механизированных шахтных крепей С.Л. ХИЛЬКО Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко, Донецк, Россия sv-hilko59@yandex.ru Ключевые слова: микроэмульсия, ингибитор коррозии, гидравлическая жидкость, шахтная крепь Страницы: 839-849 Аннотация >> Предложен новый состав микроэмульсионной композиции “масло в воде”, включающий набор многофункциональных химических добавок (поверхностно-активные вещества, присадки), которые выпускаются и представлены на рынках России. Состав предназначен для использования в качестве гидравлической жидкости для механизированных шахтных крепей. Физико-химические характеристики разработанного концентрата и известного микроэмульсионного концентрата SOLCENIC GМ 20 (Fuchs, Германия) имеют близкие значения. Разработанный микроэмульсионный концентрат рекомендован в качестве замены зарубежного препарата. DOI: 10.15372/KhUR2025713 EDN: PCUAMI Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

18. Особенности процессов техногенеза объектов размещения золошлаковых отходов углей Канско-Ачинского бассейна Енисейской Сибири Д.И. ЦЕЛЮК1,2, А.Г. МИХАЙЛОВ1, Н.Ф. УСМАНОВА1, О.И. ЦЕЛЮК3 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия tselukdi@mail.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия 3Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия oitseluk@mail.ru Ключевые слова: угли Канско-Ачинского бассейна, золошлаковые отходы, вещественный состав, техногенные воды, миграционная активность элементов, экологический мониторинг Страницы: 850-862 Аннотация >> В процессе эксплуатации золоотвалов технические воды в основании техногенных массивов формируют техногенный водоносный горизонт, характеризующийся высокой минерализацией, гидрокарбонатно-кальциево-натриевым составом и высокощелочной средой. На основе представленных исследований водной среды и ранее полученных материалов о вещественном составе твердой фазы техногенных отложений, проанализировано влияние агрессивного состава вод техногенного водоносного горизонта на качественный состав золошлаков. Выявлено, что происходящие процессы дезинтеграции карбонатов и алюмосиликатов в нижнем горизонте золошлаковых массивов приводят к высвобождению широкого спектра опасных веществ. Процессы техногенеза оказывают значительное влияние на качественный состав техногенного фильтрата и миграционную активность водорастворимых ингредиентов, что существенным образом может влиять на состояние окружающей среды и требует систематического проведения экологического мониторинга. DOI: 10.15372/KhUR2025714 EDN: YRVQSP Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

19. Высококальциевые летучие золы от пылевидного сжигания углей как компонент расширяющихся цементов О.М. ШАРОНОВА1, В.В. ЮМАШЕВ1, С.С. ДОБРОСМЫСЛОВ2,3 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия shar@icct.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия sdobrosmyslov@sfu-kras.ru 3Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия Ключевые слова: высококальциевая летучая зола, расширяющий эффект, прочность на сжатие, композиционный цемент Страницы: 863-871 Аннотация >> Применение высококальциевых летучих зол (ВКЛЗ) в качестве расширяющего компонента цементов способствует повышению уровня их утилизации и улучшению вяжущих свойств. В работе исследовано влияние фракций ВКЛЗ разной дисперсности и состава на расширяющий эффект вяжущих материалов на их основе. Изучены вяжущие материалы на основе трех 100%-х промышленных фракций ВКЛЗ разной дисперсности и состава, отобранных на 1-, 2- и 4-м полях электрофильтров Красноярской ТЭЦ-2, определен расширяющий эффект вяжущих материалов на их основе относительно портландцемента (ПЦ) марки ЦЕМ I 42.5Н. Установлено, что прирост объема твердеющих образцов составляет 6-19 и 6-42 % после 5 и 120 сут твердения соответственно. Увеличение объема образцов коррелирует с содержанием фаз оксидов CaO и MgO в исходных фракциях ВКЛЗ, сопровождается уменьшением средней плотности и прочности на сжатие. Изучены образцы композиционных цементно-зольных составов с содержанием 50 % ПЦ и 50 % ВКЛЗ, включая смесь разных фракций ВКЛЗ. Определено положительное влияние ВКЛЗ на свойства композиционного цемента, в том числе на регулирование расширяющего эффекта и на повышение прочности на сжатие. DOI: 10.15372/KhUR2025715 EDN: YTASZC Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

20. Рентгенофлуоресцентное определение F, P, S, As и тяжелых металлов во фракциях каменного угля и в содержащих их почвах С.И. ШТЕЛЬМАХ, Г.В. ПАШКОВА, А.Н. ЖИЛИЧЕВА, М.В. ДАНИЛОВА Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия fotina78@gmail.com Ключевые слова: рентгенофлуоресцентный анализ, фракции каменного угля, почвы, кларк, предельно-допустимые концентрации Страницы: 872-884 Аннотация >> Описана методика количественного определения F, P, S, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Pb, Th и U в углях и почвах, содержащих уголь. Для проведения рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) использовали рентгеновский волнодисперсионный спектрометр S8 TIGER (Bruker, Германия). Измерения проводили в вакуумном режиме. Высушенные образцы готовили в виде прессованных таблеток-излучателей. Для получения градуировочных характеристик и проведения метрологических исследований выбран набор стандартных образцов (СО) сланцев, золы углей, отложений и почв различного химического состава, а также приготовлены смеси с различным соотношением порошков СО и графита. Соотношения СО и графита определяли в соответствии с данными по содержанию общего углерода в исследуемых объектах, а также с данными по зольности угля. Для учета взаимных влияний элементов использовали способ a-коррекции, вводя в большинстве случаев в качестве влияющих факторов интенсивности флуоресценции элементов, содержащихся в пробах (углерод и др.). Рассчитанные значения пределов обнаружения определяемых элементов варьируют от 0.6 до 20 мг/кг. Для контроля правильности результатов РФА использовали СО сланцев (SGR1 и SDC1), аномального ила (СГХ5) и чернозема (СП1), а также смеси СГХМ3/графит (1 : 4) и ДВТ/графит (1 : 3). С помощью t-критерия получено, что результаты РФА не содержат значимых систематических погрешностей. Методика рентгенофлуоресцентного определения F, P, S, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Pb, Th и U использована для изучения распределения элементов в образцах фракций каменного угля месторождений Иркутской области и в образцах почв, содержащих эти фракции, которые были отобраны в селитебной зоне Октябрьского района города Иркутска в летний период 2024 года. На основании данных РФА сделаны выводы о влиянии на элементный состав почв многолетнего пребывания в них каменного угля. DOI: 10.15372/KhUR2025716 EDN: TQXTQW Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

21. Особенности механизма реакции прямого окисления бензола в фенол в барьерном разряде С.В. КУДРЯШОВ, А.Ю. РЯБОВ, А.Н. ОЧЕРЕДЬКО Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия ks@ipc.tsc.ru Ключевые слова: бензол, прямое окисление, барьерный разряд, фенол, механизм реакции Страницы: 885-897 Аннотация >> Представлены результаты экспериментов по прямому окислению бензола в фенол кислородом и воздухом в барьерном разряде в условиях эффективного удаления продуктов реакции из зоны его действия. В случае окисления бензола кислородом содержание фенола в продуктах достигает ~73 мас. %, в незначительном количестве образуются арендиолы (в сумме ~8 мас. %, в основном гидрохинон). Окисление бензола воздухом приводит к росту содержания фенола в продуктах до ~77 мас. % и снижению содержания двухатомных фенолов до ~3 мас. %. Конверсия бензола за один проход парогазовой смеси через реактор в кислороде достигает 0.5 мас. %, в воздухе - 0.4 мас. %. Прямое окисление бензола в фенол воздухом сопровождается образованием осадка. Изучена структура этого осадка, обсужден механизм его образования. Показано, что формирование осадка при обработке бензола в воздухе вызвано реакциями с участием возбужденных молекул азота. Подробно рассмотрены основные стадии механизма процесса окисления, приводятся результаты расчетов потерь энергии электронов в электронно-молекулярных реакциях, протекающих на стадии разрядного инициирования в барьерном разряде, которые позволяют оценить их вклад в механизм образования промежуточных активных частиц и стабильных молекул, а также направления протекания процесса окисления бензола в плазме барьерного разряда. Показано, что образование фенола происходит в результате прямого взаимодействия молекулы бензола и атомарного кислорода. Продемонстрировано, что окисление бензола в барьерном разряде превосходит некоторые термокаталитические методы по скорости реакции и характеризуется сравнимыми результатами по селективности образования фенола. DOI: 10.15372/KhUR2025717 EDN: URZJYR Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

22. Влияние низкотемпературных эвтектик системы Ni-Ti на динамику механохимического синтеза TiCx в никелевой матрице Н.С. РИДЕЛЬ1, С.А. КОВАЛЕВА2, Е.Т. ДЕВЯТКИНА1, С.В. ВОСМЕРИКОВ1, Т.М. ВИДЮК1,3, И.Н. БУЗМАКОВ4, А.В. СИВАК4, Т.Ф. ГРИГОРЬЕВА1 1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия ridelns@solid.nsc.ru 2Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, Минск, Беларусь svetakov2021@gmail.com 3Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия tomilka.v@gmail.com 4Научно-исследовательский центр “Топаз”, Москва, Россия i.buzmakov@inenergy.ru Ключевые слова: механохимический синтез, механически стимулированные реакции, титан, карбид титана, никель, металломатричные композиционные материалы Страницы: 898-906 Аннотация >> Методами рентгенофазового, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализа изучено влияние низкотемпературных эвтектик Ni-Ti на механохимический in situ синтез карбида титана в матрице никеля. При сравнении систем 50 мас. % Ti-(Ti-C) и 50 мас. % Ni-(Ti-C) установлено, что в первом случае индукционный период реакции составляет 4 мин, во втором - синтез идет в режиме механически стимулированной реакции с индукционным периодом 110 с и полностью завершается к 120 с. К этому времени (120 с) в реакционной смеси с 50 мас. % Ni регистрируется значительное количество TiCx (до 38 мас. %) с более высоким содержанием углерода (C/Ti = 0.83), при этом образовавшиеся кристаллиты имеют крупный размер (~30 нм) по сравнению со смесью 50 мас. % Ti + (Ti + C), что достаточно обоснованно позволяет судить о жидкофазном механизме синтеза. В реакционной смеси с 50 мас. % Ti к 4 мин механической активации формируется до 42 мас. % TiCx с размером кристаллитов ~9 нм. В системе 50 мас. % Ni-(Ti-C) дисперсное упрочнение никеля карбидом титана усилено твердорастворным упрочнением, о чем свидетельствует формирование твердого раствора Ni(Ti) в этих же временных интервалах синтеза (120 с). Установлено, что сокращение индукционного периода позволяет существенно снизить загрязнение продуктов синтеза материалом мелющих тел и стенок барабанов. DOI: 10.15372/KhUR2025718 EDN: FHHMZH Добавить в корзину Товар добавлен в корзину