Главная – Журналы – Поиск по журналам

Методом рентгенофлуоресцентного анализа с синхротронным излучением впервые определено количественное содержание 22 химических элементов (As, Br, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, Sc, Se, Sr, Ti, Zn, Zr, V, Y, Ca, Fe, K) в вегетативных органах лилейника гибридного Hemerocallis hybrida hort . Представлены сравнительные данные элементного состава листьев и корневищ растений сортов Speak to me и Regal Air , произрастающих в условиях лесостепной зоны Западной Сибири . Выявлена специфика содержания 19 микроэлементов и 3 макроэлементов в надземных и подземных органах. Концентрация всех элементов в листьях и корневищах растений Speak to me и Regal Air имела предельно допустимое значение. Более высоким (в 1.5-7 раз) содержанием молибдена, брома, хрома, рубидия, селена отличались листья Regal Air . Концентрация свинца, стронция, иттрия, циркония, ниобия была в 1.5-6 раз выше в листьях Speak to me. Определено, что наиболее богаты микроэлементами подземные органы. Показано, что суммарное содержание микроэлементов в 1.5-3 раза выше в органах сорта Regal Air. Отмечена сортоспецифичность количественного содержания химических элементов в вегетативных органах.

Рассмотрена необходимость внедрения принципов "зеленой" экономики в недропользовании как одной из важнейших отраслей хозяйства России, оказывающей наибольшее воздействие на качество природной среды. Приведены основные виды воздействия добычи и первичной переработки полезных ископаемых на состояние геологической среды, поверхностный рельеф и почвенный покров, а также формы влияния на здоровье человека при различных стадиях производственного процесса. Отмечается долговременность негативного воздействия последствий добычи полезных ископаемых при высокой стоимости рекультивационных и реабилитационных работ. Основные задачи по внедрению "зеленых" подходов в недропользовании включают: совершенствование нормативно-правовой базы недропользования в отношении экологических аспектов добычи и переработки сырья, формирование государственных органов управления геологической отраслью и инновационным развитием экономики страны, расширение сферы применения финансовых механизмов для технологического обновления производства, открытие для общественности всей экологически значимой информации компаний-недропользователей.

Исследовано лазерное зажигание (λ = 1064 нм, τ_i = 120 мкс) углей Кузнецкого угольного бассейна различных марок: Б, ДГ, Г, Ж и К. Для всех марок углей обнаружены три последовательные стадии зажигания, характеризующиеся пороговыми плотностями энергии излучения H_cr⁽¹⁾, H_cr⁽²⁾, H_cr⁽³⁾ с определенными значениями для каждой марки угля. Установлено, что на первой стадии происходит нагрев поверхности и воспламенение микровыступов на угольных частицах. Длительность ее не превышает длительности лазерного импульса. На второй стадии наблюдается выход и воспламенение летучих веществ. Длительность горения зависит от плотности энергии излучения. На третьей стадии при достижении H_cr⁽³⁾ происходит зажигание коксового остатка, время горения 40-150 мс. Показано, что порог на первой стадии слабо изменяется для всех углей в ряду метаморфизма. При возрастании степени углефикации второй порог для каменных углей уменьшается, а третий - увеличивается. Второй и третий пороги для бурого угля сопоставимы с величинами H_cr⁽²⁾ и H_cr⁽³⁾ для низкометаморфизованных углей марок ДГ и Г. На основе экспериментальных результатов сделан вывод, что на первой и третьей стадиях зажигание происходит по гетерогенному механизму, на второй - по гомогенному механизму.

Изучены химические реакции, протекающие за счет переноса водорода от полиароматических соединений каменноугольного пека к модельным органическим соединениям (нитробензол, хлорфенолы и хлоранилин). В интервале температур 270-360 °C наблюдается полная конверсия нитробензола в анилин (с выходом 75-82 %), оставшийся нитробензол превращается в продукты конденсации. Установлено, что при температуре 300 °С 4-хлорфенол вступает в реакцию гидродехлорирования с образованием фенола и продуктов конденсации. Реакционная способность 2,4-дихлорфенола и 2,4,6-трихлорфенола в этой реакции выше, чем 4-хлорфенола. Проведен сравнительный анализ особенностей реакций с использованием в качестве донора водорода каменноугольного пека и гидроароматических соединений.

Изучен процесс окисления образцов биотоплива с различным химическим составом (содержание лигнина 10, 20 и 70 %). Получены кинетические параметры реакций окисления, позволяющие рассматривать процесс как двухстадийный. Установлено, что образец с содержанием лигнина 20 % имеет большую реакционную способность в реакциях окисления.

Исследованы свойства пеков, полученных методом термического растворения угля на стендовой установке с реактором проточного типа. Проанализированы их основные отличия по сравнению с каменноугольным пеком. Показано, что по элементному составу экстрактивные пеки характеризуются меньшим содержанием углерода и более высокой концентрацией кислорода в сопоставлении с традиционным связующим, их технологические показатели отличаются повышенной температурой размягчения и низким коксовым числом. Эти особенности являются следствием молекулярного состава. По данным ИК- и ЯМР-спектроскопии, степень ароматичности альтернативного связующего относительно низкая, органическая масса содержит большое количество алифатических групп (-CH₂- и -CH₃), а также полярные кислородсодержащие группы, такие как карбонильные, эфирные и др. Последнее негативно влияет на реологические свойства экстрактивных пеков. Прослеживается влияние марки терморастворяемого угля и состава углемасляной пасты на выход и показатели качества пекоподобных продуктов термического растворения. Использование суспензии, содержащей высокий процент угля, нецелесообразно, поскольку получаемые экстрактивные пеки имеют высокую вязкость, а это затрудняет приготовление однородной смеси при формировании углеграфитовых изделий.

Изучено влияние “сухого” (на воздухе) и “мокрого” (в жидкости) способов измельчения бурого угля на эффективность помола, выход и структурно-групповой состав извлекаемых гуминовых кислот (ГК). Наработаны укрупненные образцы жидкого и порошкового гуминового препарата из бурого угля Тисульского месторождения (участок Кайчакский). Образцы получены на оригинальной установке, позволяющей достигать высокого выхода ГК из бурого угля, путем сверхтонкого помола сырья в сухом виде или в присутствии водного раствора щелочи. Приведены технические характеристики и режимы работы оборудования. Все образцы охарактеризованы при помощи технического и элементного анализа, ¹³С ЯМР (CPMAS) и ИК-Фурье спектроскопии. Определен гранулометрический состав и площадь удельной поверхности образцов угля после “сухого” и “мокрого” помола. Установлено, что “мокрый” способ помола позволяет достичь более полного извлечения ГК из бурого угля благодаря увеличению площади поверхности контакта щелочи и угля. При этом оба способа измельчения не оказывают существенного влияния на структурно-групповой состав извлекаемых ГК.

Изучена активность нанесенных на γ-оксид алюминия монометаллических (Ni/γ-Al₂O₃, Со/γ-Al₂O₃) и биметаллического (Ni-Co/γ-Al₂O₃) катализаторов в сухом риформинге метана в синтез-газ. Определено, что биметаллический катализатор более активен, чем монометаллический. Комплексом методов (рентгенофазовый анализ и термопрограммируемое восстановление водородом) установлено, что в присутствии биметаллического катализатора Ni-Co/γ-Al₂O₃ образуется поверхностный биметаллический сплав Ni-Co, который играет большую роль в подавлении образования углеродистых отложений на поверхности катализатора и повышении его активности.

Рассмотрены получение и свойства наноструктурированных композитов, перспективных для создания электродных композиционных материалов суперконденсаторов. Композиты основаны на углеродных волокнах, образованных многослойными углеродными нанотрубками (МУНТ), с наполнением в виде наночастиц смешанных гидроксидов кобальта и никеля, осажденных на поверхности и в каналах слагающих волокна нанотрубок. Исследования состава и морфологии наноструктурированных композитов выполнены методами просвечивающей электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, в том числе методом малоуглового рассеяния рентгеновского излучения, рентгенофлуоресцентного анализа. Изучены электрохимические свойства полученного электродного нанокомпозитного материала. Показано, что варьирование соотношения между гидроксидами кобальта и никеля в составе смешанного гидроксида приводит к существенным изменениям электрохимических свойств композитных электродов. Увеличение их емкости в целом обусловлено вкладом псевдоемкости гидроксидов кобальта-никеля, причем наивысшие значения емкости достигаются при соотношениях Co/Ni, близким к 1 : 1. На основе анализа вольтамперометрических кривых установлено снижение удельной электрической емкости электродного материала при увеличении скорости сканирования для образцов, имеющих псевдоемкостную составляющую, полученную путем функционализации матрицы и введением гидроксидов кобальта и никеля, так как окислительно-восстановительные реакции на электродах идут с меньшими скоростями, чем накопление заряда за счет двойного электрического слоя. Функционализация углеродных нановолокон, состоящих из многослойных углеродных нанотрубок, путем озонирования и последующего введения в них гидроксидного наполнителя, содержащего гидроксиды переходных металлов, повышает их удельную электрическую емкость и перспективна для создания высокоэффективных электродных материалов на основе углеродных матриц.

Исследованы текстурные характеристики углеродных сорбентов, полученных из каменных углей Кузбасса марок Д, Г, Ж, СС и Т методом щелочной активации с использованием гидроксида калия. Гомогенизацию углещелочной смеси проводили механическим смешением при массовом соотношении KОН/уголь, равном 1 : 1. Показано, что сорбенты, приготовленные из активированного щелочью каменного угля, обладают развитой пористой структурой и выраженной микропористостью. Структура микропор сорбентов практически не зависит от марки каменного угля. Вклад мезопор в пористость сорбентов незначителен и наблюдается в большей степени при использовании угля марки Ж. Установлено, что удельная поверхность и объем пор сорбентов увеличиваются в следующем ряду марок каменных углей: Т < СС < Ж < Г < Д. Максимальными текстурными характеристиками обладает сорбент из угля марки Д: его удельная поверхность составляет 1340 м²/г, объем пор - 0.58 см³/г; минимальными - сорбент из угля марки Т: 780 м²/г и 0.33 см³/г соответственно.