Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведены исследования сорбции CO₂ композитными сорбентами, представляющими собой активный компонент (разветвленный полиэтиленимин), диспергированный при помощи пористого носителя. Композитные материалы с содержанием разветвленного полиэтиленимина 40 мас. % были синтезированы на основе четырех носителей различной химической природы, среди которых два полимерных материала, силикагель и оксид алюминия. Сорбционные свойства полученных композитных сорбентов изучены в процессе, моделирующем удаление CO₂ из биогаза (концентрация CO₂ в газовой смеси от 15 до 50 об. %). По результатам сорбционных экспериментов для материалов определены значения динамической сорбционной емкости и энтальпии сорбции CO₂. Показано, что сорбционные свойства композитных сорбентов в основном определяются выбором пористого носителя. Проведен анализ потребления тепловой энергии на регенерацию композитных сорбентов в рамках адсорбционного цикла, на основе которого выбраны перспективные материалы для извлечения CO₂ из биогаза.

Представлены результаты исследования процесса очистки поверхности отработавших магнитов системы R-Fe-B (R = Nd, Pr, Tb, Dy) химическим травлением с целью вовлечения их в рециклирование. В качестве материала для экспериментов использованы магниты, извлеченные из отработавших жестких дисков для персональных компьютеров. Выбор данных изделий обусловлен их низкой стоимостью, простотой извлечения, компактностью размеров. Извлеченные магниты подвергали размагничиванию при 623 К при среднем вакууме в течение 4 ч. Для удаления с их поверхности гальванического покрытия производили пескоструйную обработку шлаковой дробью, подаваемой под давлением 300 кПа. На очищенной поверхности готовили шлиф, который подвергали окислению в естественных условиях. Исследовано влияние типа кислоты (азотная, соляная, серная) и концентраций растворов кислот на эффективность травления окисленной поверхности, а также на поведение редкоземельных и легирующих элементов при химическом травлении. Морфологию поверхности шлифа и содержание кислорода анализировали методом сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что химическое травление 0.5-1.0 % раствором серной кислоты в течение 1 мин приводит к снижению содержания кислорода с 3.1±0.2 до (2.2±0.2)-(2.4±0.1) мас. % на поверхности основной стехиометрической фазы сплава, а также к вытравливанию с поверхности обогащенных редкоземельными металлами фаз и образованием на их месте пор.

Проведена оценка влияния концентрации фталевого ангидрида в реакционной смеси на состав и коллоидную стабильность продуктов каталитического ацилирования нефтяного гудрона в присутствии AlCl₃. Объектом исследования служили гудрон сборной нефти месторождений Западной Сибири и продукты его взаимодействия с фталевым ангидридом. Анализ изменения состава, структуры и агрегативной устойчивости гудрона и его компонентов проведен с использованием методов жидкостно-адсорбционной хроматографии, ИК-спектроскопии, спектрофотометрии в видимой области. Динамика роста асфальтеновых агрегатов оценена методом динамического рассеяния света. Установлено, что при концентрации фталевого ангидрида 25 % на массу гудрона, около 7 мас. % смол теряют способность растворяться в н-алканах и превращаются в асфальтены за счет встраивания в их молекулярную структуру карбоксибензоильного радикала, что подтверждено результатами ИК-спектроскопии. Процесс ацилирования гудрона повышает его коллоидную стабильность на 20-30 % в зависимости от соотношения реагентов.

Проведено исследование высокодисперсного палладиевого катализатора, нанесенного на азотсодержащие углеродные нанотрубки, в реакции гидрирования СО₂ в муравьиную кислоту в жидкой фазе при температурах 100-150 °С и высоком давлении. Показано, что увеличение загрузки катализатора (от 1.6 до 4.0 г/л), общего давления (от 20 до 60 атм) и cоотношения P_H2/P_CO2 (от 1 : 1 до 2 : 1) в реакторе позволяют увеличить выход муравьиной кислоты более чем в 5 раз. При 150 °С получено максимальное значение выхода муравьиной кислоты (27.6 г/г_Pd) с селективностью 98 %. Установлено, что присутствие в катализаторе множества отдельных атомов палладия помимо его наночастиц размером 1.5 нм оказывает положительное влияние на протекание реакции гидрирования СО₂, как и в случае реакции разложения муравьиной кислоты. На основании высокой эффективности данной каталитической системы в реакции разложения муравьиной кислоты для получения чистого водорода сделан вывод о принципиальной возможности ее использования в цикле химического накопления водорода с помощью СО₂.

Впервые в лабораторных и полевых экспериментах изучена выживаемость, возможность и эффективность использования штамма бактерий Pseudomonas extremorientalis PhS1 при совместном применении в разных дозах с химическим протравителем. В лабораторных экспериментах установлено, что протравитель Оплот не снижает численность бактерий в течение 24 ч. Анализ фитосанитарного состояния семян яровой пшеницы методом влажных рулонов показал значительное снижение общей зараженности семян во всех вариантах по сравнению с контролем: применение химического препарата снижало длину проростка и увеличивало количество корней; обработка и фунгицидом, и бактериями частично снимала ретардантный эффект пестицида. В полевом эксперименте установлена эффективность предпосевной обработки семян бактериями, химическим протравителем и их смесью: пораженность растений в течение вегетационного периода корневыми гнилями значительно снизилась по сравнению с контролем, использование фунгицида способствовало увеличению высоты и сухой массы растений в середине вегетации. Применение как бактерий, так и протравителя способствовало накоплению азота в растениях; использование только фунгицида - снижению количества фосфора. Анализ структуры урожая показал увеличение высоты растений и колоса, количества колосков и зерен в колосе, биологической урожайности как в 100, так и в 50 % дозе применения химического препарата на 105 и 59 % соответственно. Бактеризация семян способствовала улучшению структуры урожая, но в меньшей степени, чем комплексная обработка, а также приводила к увеличению урожайности на 14 %. Анализ качества зерна показал, что все использованные способы предпосевной обработки семян яровой пшеницы обеспечили статистически значимое увеличение в зерне содержания белка, клейковины и стекловидности.

Перспективными адсорбентами, нормализующими содержания ионов меди(II) и цинка в организме человека, могут выступать продукты питания, которые содержат пектин или достаточное количество клетчатки. В рамках данного исследования проанализированы зависимости величины адсорбции ионов меди(II) и цинка (в интервале молярных концентраций ионов металла 1.25-5 ммоль/л) продуктами питания растительного происхождения (картофель, морковь, редька, тыква, цветная капуста, брокколи, кабачок, банан, слива, яблоко) в зависимости от ряда параметров: температуры (20, 100 °С), кислотности среды (рН 2.0, 6.5), времени адсорбции (20-60 мин). Установлено, что адсорбция ионов меди(II) и цинка продуктами питания в среднем в 1.2 раза больше после термообработки последних, чем без нее. Однако при увеличении продолжительности адсорбции (с 20 до 60 мин) величина адсорбции указанных ионов без предварительной термообработки продуктов питания повышается в среднем в 1.9 раза, а после термообработки - в 1.3 раза. При повышении кислотности среды (снижение рН с 6.5 до 2.0) величина адсорбции ионов цинка уменьшается в среднем в 1.9 раза, ионов меди(II) - в 1.2 раза. Для поиска зависимости величины адсорбции от времени и от концентрации ионов металлов построены несколько моделей регрессии: линейная, квадратичная, кубическая, степенная, логарифмическая, гиперболическая, показательная, экспоненциальная. На основании сопоставления регрессионных моделей по корреляции и средней ошибке аппроксимации выбраны зависимости, которые максимально приближенно описывают адсорбцию ионов цинка при исследованных параметрах и могут быть использованы для расчета необходимого количества овощей и фруктов для корректировки питания с целью нормализации содержания ионов цинка в организме человека.

Синтезированы методом соосаждения MgFeGa-слоистые тройные гидроксиды (MgFeGa-СТГ). На основе литьевого полиуретана (ПУ) получены композиты ПУ/MgFeGa-СТГ, исследовано влияние размера частиц MgFeGa-СТГ на огнестойкость и механические характеристики композитов. Установлено, что включение частиц MgFeGa-СТГ размером 3.5 мкм приводит к бóльшему увеличению огнестойких и механических характеристик композитов по сравнению с введением в композит частиц MgFeGa-СТГ размером 0.06 мкм.

Изучены свойства гиматомелановых кислот, экстрагированных низшими спиртами (метанол, этанол, н-пропанол) из природных (немодифицированных) и этоксилированных гуминовых кислот. Гуминовые и гиматомелановые кислоты охарактеризованы методами ИК- и УФ-спектроскопии, а водные растворы их натриевых солей - методами кислотно-основного потенциометрического титрования, тензиометрии и дилатационной реологии. Установлено, что низшие спирты способствуют экстракции природных и этоксилированных гиматомелановых кислот, которые различаются по структуре и свойствам. Продукты этоксилирования обнаружены в гиматомелановых кислотах и в остатках гуминовых соединений после спиртовой экстракции. Водные растворы натриевых солей гуминовых, гиматомелановых кислот и их этоксилированные формы проявляют выраженные поверхностно-активные свойства на границе раздела с воздухом.

Двухслойный Zr_0.85Y_0.15O_2-δ /Ce_0.9Gd_0.1O_2-δ (YSZ/GDC) электролит твердооксидного топливного элемента впервые сформирован на микротрубчатом NiO/YSZ-аноде с помощью метода реактивного магнетронного распыления. Композитный материал La₂NiO_4+δ -Ce_0.8Sm_0.2O_2-δ (LNO-SDC) использован в качестве катода и охарактеризован с помощью рентгеновской дифракции. Измерены вольт-амперные характеристики микротрубчатого твердооксидного топливного элемента (МТ ТОТЭ) анод-поддерживающей конструкции с двухслойным тонкопленочным YSZ/GDC-электролитом и воздушным LNO-SDC-электродом. С помощью метода сканирующей электронной микроскопии исследована микроструктура единичного топливного элемента после проведения электрохимических измерений. Выполнено сравнение с уже имеющимися литературными данными по МТ ТОТЭ с аналогичными функциональными слоями.

Исследовано влияние ZnCl₂ на состав, структуру пиролизной жидкости и твердого продукта пиролиза, а также на электрохимические свойства карбонизата, которые получены в процессе пиролиза коры пихты. Установлено, что деструкция смеси коры пихты с ZnCl₂ начинает протекать при более низких температурах и с меньшими скоростями потери массы, чем деструкция коры пихты без ZnCl₂, и приводит к получению высокопористого композита ZnO/С с удельной поверхностью до 770 м²/г. Как показали вольт-амперные измерения образцов, композит ZnO/С имеет удельную емкость 394 Ф/г, что позволяет использовать его при создании суперконденсаторов. Выявлено, что динамика накопления заряда существенно зависит от скорости развертки потенциала и удельная емкость заметно падает с ее ростом. Предполагается, что накопление ионов происходит по доступной для ионов поверхности, при этом величина доступной поверхности уменьшается с повышением скорости сканирования ввиду диффузионных ограничений. С помощью метода газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием определен состав пиролизной жидкости из исходной коры пихты и смеси коры с ZnCl₂, показавший в первом варианте более сложный состав пиролизата с высоким содержанием гомологов фенола и гваякола, карбоновых кислот и их эфиров. При использовании смеси коры пихты с ZnCl₂ в составе пиролизной жидкости содержатся в основном карбоновые кислоты с преобладанием гекса- и гептадекановой кислот и практически отсутствуют гомологи фенола и гваякола. Предполагается, что ZnCl₂ как катализатор льюисовского кислотного типа способствует образованию ионов карбония и синтезу более устойчивых высокомолекулярных продуктов.