Главная – Журналы – Поиск по журналам

Высокая стоимость гидрокаталитических процессов обусловливает интерес исследователей к поиску альтернативных путей переработки вакуумных дистиллятов с высоким содержанием серы. Перспективным методом облагораживания нефтепродуктов является комбинирование предварительного окисления и последующего крекинга. Такой подход позволяет эффективно разрушать полиароматические сернистые соединения тяжелого углеводородного сырья с получением дополнительных количеств дистиллятных фракций. Исследовано влияние наноразмерного порошка молибдена на состав и качество продуктов крекинга предварительно окисленного смесью пероксида водорода и муравьиной кислоты вакуумного газойля. Показано, что использование оптимального количества добавки наноразмерного порошка молибдена позволяет существенно снизить газообразование за счет замедления реакций ароматизации и деалкилирования окисленных высокомолекулярных соединений, включая серосодержащие. Установлено влияние количества добавки молибдена на закономерности трансформации серосодержащих соединений (тиофена, бензо- и дибензотиофена) в комбинированном процессе. Исследовано изменение структурно-групповых параметров смол и асфальтенов - продуктов крекинга окисленного вакуумного газойля в присутствии различных количеств добавки. Полученные данные позволяют углубить понимание термических превращений окисленных компонентов вакуумного газойля, что является важным этапом разработки технологической схемы переработки высокосернистых газойлей, основанной на комбинировании предварительного окисления и крекинга.

В кратком обзоре обобщены результаты проводимых в РАН комплексных фармакологических и физико-химических исследований супрамолекулярных систем доставки молекул лекарственных веществ на основе водорастворимых растительных метаболитов - полисахаридов и глицирризиновой кислоты, а также ее производных. Показана перспективность создания лекарственных средств, биологически активных добавок и средств защиты растений повышенной эффективности и безопасности. Продемонстрированы преимущества твердофазной механохимической технологии получения водорастворимых композиций малорастворимых лекарственных веществ.

Приведен обзор полученных в ИХТТМ СО РАН данных, связанных с механоэмиссией, и наиболее важных результатов из литературы. Последствия интенсивной электронной эмиссии зафиксированы в спектрах ферромагнитного и парамагнитного резонанса при комнатной температуре. Анизотропные шумоподобные спектры ферромагнитного резонанса с отношением интенсивностей сигнала к шуму порядка 10¹-10⁵ наблюдались после единичных актов ударного механического нагружения в ряду немагнитных диэлектриков, включая NaF, KBr, NH₄I, TiO₂, Al(OH)₃ и др. Ферромагнетизм связан с образованием метастабильных электрон-дырочных состояний, возникающих в результате разделения заряда в плоскостях скольжения при механическом нагружении порошков. Освещена связь между явлениями интенсивной механоэмиссии электронов и образованием динамического состояния - плотных аэрозолей из заряженных частиц (газопылевой плазмы). Описаны особенности нового класса экологически чистой техники с общим названием “Электромассклассификатор” (ЭМК) на основе явления генерации и релаксации газопылевой плазмы. Приведены результаты модельных экспериментов на ЭМК, показывающие сложность происходящих процессов, но позволяющие в определенной степени прогнозировать тенденции, осуществлять масштабирование и оптимизацию техники. Перечислены наиболее перспективные области практических приложений ЭМК, включая сепарацию порошков диэлектриков, полупроводников и металлов в широком диапазоне размеров частиц ~10^-1-10² мкм. В комбинации с планетарными мельницами ЭМК используется для наноархитектурного дизайна композиционных материалов. Эффективное удаление пыли из тонкого природного и техногенного сырья обеспечивает возможность сухого селективного разделения.

Проведен обзор работ ИХТТМ СО РАН по механохимии биополимеров и ее использованию при переработке растительного сырья и приготовлении кормов. Рассмотрены основные особенности клеточного строения и состава растительного сырья, существенные для механохимической переработки. Показана возможность использования механохимического гидролиза для переработки биополимеров (полисахаридов, протеинов, полифенолов) с целью получения усвояемых низкомолекулярных соединений, в том числе при совместной механохимической обработке смесей порошков растительного сырья и твердых реагентов. Биологически активные механохимические препараты использованы в технологиях пищевой промышленности и в составе кормов для повышения продуктивности и оздоровления животных.

Проведено подробное исследование фазового состава, транспортных и термодинамических характеристик систем на основе одно- и двузамещенных фосфатов цезия и рубидия (1 - x )MH₂PO₄ / x M₂HPO₄•2H₂O (M = Rb, Cs) в широком диапазоне составов (мольная доля 0 ≤ х ≤ 1). Для исследованных систем выделены и идентифицированы новые образующиеся фазы, определены их транспортные и термические характеристики. В цезиевой системе при x = 0.5 обнаружено существование нового соединения Cs₃(H₂PO₄)(HPO₄)•2H₂O. Детально изучены условия образования этого соединения, синтезированы монокристаллы, впервые определены их кристаллическая структура, а также термодинамические характеристики и протонная проводимость. Показано, что полученное соединение не имеет фазовых переходов в суперионное состояние. В рубидиевой системе обнаружена монофазная область при x = 0.25, соответствующая соединению Rb₅H₇(PO₄)₄. Исследованы его электротранспортные и термодинамические свойства. Показано, что Rb₅H₇(PO₄)₄ имеет фазовый переход при 252 °С в высокотемпературную фазу, которая характеризуется высокой протонной проводимостью. При других значениях мольной доли x для (1 - x )MH₂PO₄ / x M₂HPO₄•2H₂O (M = Rb, Cs) реализуются двухфазные области, состоящие из исходного компонента, преобладающего в данной области составов, и образуемого нового соединения, которое существенно влияет на физико-химические свойства системы.

Представлены литературные данные по твердооксидным топливным элементам (ТОТЭ), а также результаты разработки и испытания микротрубчатых (МТ) ТОТЭ. Описана процедура изготовления МТ ТОТЭ методом фазовой инверсии, изучены их характеристики. Приведена измерительная ячейка, позволяющая определить вольт-амперную характеристику МТ ТОТЭ. Выявлены дальнейшие пути увеличения мощности МТ ТОТЭ.

Приведены результаты исследования структуры цинк-замещенного гидроксиапатита (Zn-ГАП), образующегося при низкотемпературном твердофазном механохимическом синтезе. Показано, что через 30 мин механического воздействия на смесь исходных реагентов (CaHPO₄, CaO, Zn(H₂PO₄)₂•2H₂O) в планетарной шаровой мельнице АГО-2 образуется однофазный Zn-ГАП со степенью замещения до 0.4 моль ионов цинка на моль ГАП. Исследовано два типа реакций замещения для ионов цинка: замещение ионов кальция и гидроксид-ионов. Динамика параметров решетки синтезированных образцов показала, что ионы цинка в процессе механохимического синтеза, скорее всего, занимают позиции ионов кальция. После высокотемпературной обработки положение ионов цинка изменяется: они смещаются в гидроксильный канал на оси с, вытесняя гидроксид-ионы и образуя цепочки О-Zn-O, вытянутые вдоль этой оси. Предел замещения в этом случае уменьшается до 0.2 моль ионов цинка на моль ГАП. Синтезированные образцы могут применяться для получения медицинских биорезорбируемых изделий и покрытий с антибактериальными свойствами.

Приведены результаты исследований извлечения золота и серебра из трудновскрываемого арсено-пиритного гравиоконцентрата - от механохимического вскрытия концентрата, последующего цианистого выщелачивания, электролитического извлечения металлов из цианистых растворов до получения готовой продукции в виде сплава металлов и оценки оборотного использования цианистых растворов после электролиза в процессе выщелачивания. Электролитическое извлечение золота и серебра осуществляли на катоды из углеродных волокнистых материалов с последующей термической обработкой и получением готовой продукции с суммарным содержание золота и серебра до 95 мас. %. Результаты последующих промышленных испытаний на золотоизвлекательной фабрике показали, что механохимическое вскрытие и опытно-промышленный активатор, использованные для получения золота и серебра из упорных арсено-пиритных гравиоконцентратов месторождений северо-востока Казахстана, позволили повысить скорость и степень извлечения золота и серебра.

Исследовано влияние высокоэнергетической механической обработки на формирование структурно-фазового состояния высоконаполненных композиционных порошков СВМПЭ/BN, УПТФЭ/BN, СВМПЭ/Fe/BN, УПТФЭ/Fe/BN. Механохимический синтез композитов проведен в планетарной шаровой мельнице с водяным охлаждением в атмосфере аргона. Фазовый состав и структурные характеристики исследованы методами рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии. Установлено, что в ходе механохимического синтеза в течение 2 мин в смеси железа с гексагональным нитридом бора h BN формируются композиты Fe/BN, а также образуются фазы кубического нитрида бора c BN, нитрида железа FeN_0.056 и борида железа Fe₂B. В результате механической обработки композитов Fe/BN с полимерами СВМПЭ или УПТФЭ размеры кристаллитов кубического нитрида бора незначительно увеличиваются. При механической обработке смесей полимеров с h BN переход гексагонального нитрида бора в кубическую модификацию не наблюдается, и размеры кристаллитов h BN уменьшаются медленнее по сравнению со смесями с композитом Fe/BN. ИК-спектроскопические исследования показали, что размеры исходных частиц h BN влияют на изменение надмолекулярной структуры полимера, при этом молекулы полимеров не разрушаются.

Изучено механохимическое формирование композитов Fe/TiB₂, W/TiB₂, Fe/B₄C и W/B₄C, которые могут использоваться для наполнения сверхвысокомолекулярного полиэтилена, применяемого для защиты от нейтронного и g-излучения. Механохимический синтез композитов проведен в планетарной шаровой мельнице с водяным охлаждением в атмосфере аргона. С помощью комплекca физико-химических методов (рентгенофазовый анализ, сканирующая электронная микроскопия, термический анализ) исследованы фазовый состав, структурные и морфологические характеристики композитов, а также их термическая устойчивость. Показано, что в процессе механической активации формируются композиты Fe/TiB₂, W/TiB₂, Fe/B₄C и W/B₄C, состоящие из частиц размерами 0.5-1.0 мкм, по форме близких к сферической, которые агломерированы в более крупные образования с размерами 30-50 мкм. Полученные композиты проявляют термическую стабильность в среде аргона при нагревании до ~800 °C.