Главная – Журналы – Поиск по журналам

Впервые проведен сравнительный анализ структурно-группового и молекулярного состава низкомолекулярных азотистых оснований (АО) в высокосернистом природном асфальтите и жидких продуктах его конверсии в сверхкритической воде (СКВ) при температуре 400  С и давлении 30 МПа без добавления и в присутствии добавок алюминия и цинка. На основании результатов хромато-масс-спектрометрического анализа выделенных экстрактов АО выявлены тенденции изменения структурно-группового и молекулярного состава различных типов АО при изменении условий СКВ-конверсии асфальтита. Обнаружено, что во всех исследованных экстрактах АО, выделенных из продуктов конверсии, присутствуют гомологические ряды ароматических азотсодержащих соединений оснόвного характера, включающих от двух до пяти ароматических колец. Добавки алюминия и цинка способствуют образованию в составе всех перечисленных типов соединений дополнительного количества незамещенных структур или структур, содержащих меньшее суммарное число атомов углерода в алкильных заместителях, а также пентациклических азабензопиренов, дибензоакридинов и трициклических фенилхинолинов. Изменение относительного содержания или появление перечисленных АО в продуктах СКВ-конверсии указывает на наличие таких азот- и азотсеросодержащих структурных фрагментов в смолисто-асфальтеновых компонентах природного асфальтита.

Диоксид серы (SO₂) является одним из основных загрязнителей атмосферы, выбрасываемых в результате переработки сульфидсодержащих руд и сжигания ископаемых видов топлива. Задача эффективной утилизации SO₂ важна как с точки зрения экологии, так и в рамках усовершенствования промышленных технологий. В настоящей работе проведены исследования автокаталитического воздействия сульфидных фаз, образующихся на поверхности стали X18H9T(10T), на процесс восстановления SO₂ с использованием газообразных восстановителей. С учетом литературных данных сделано заключение, что в процессе восстановления на поверхности стали формируются преимущественно сульфиды железа (пирротин (Fe_1-xS) и пирит (FeS₂)), а также в меньшей степени сульфиды никеля (NiS) и хрома (Cr₂S₃). Выявлено, что образующиеся под действием реакционной среды сульфидные фазы совместно обеспечивают высокую каталитическую активность и синергетический эффект в реакции восстановления SO₂. В присутствии железа, никеля и хрома происходит образование более активного восстановителя - сероводорода (H₂S), что в свою очередь усиливает синергетический эффект и активизирует каталитический процесс. Установлено, что добавление Cr и Ni (до 5 мас. % каждого элемента) в состав сульфидных фаз железа обеспечивает повышение каталитической активности. При этом такие модифицированные сульфиды не уступают по эффективности сульфидам, образующимся на поверхности стали X18H9T(10T), несмотря на более высокое содержание Cr (около 18 мас. %) и Ni (около 9 мас. %) в составе самой стали. Отличительная особенность процесса заключается в формировании катализатора непосредственно в ходе реакции восстановления, что обеспечивает постоянное возобновление его активности без необходимости дополнительной регенерации. Показаны перспективы использования металлических сплавов как носителей автогенерируемых катализаторов для утилизации диоксида серы.

В оз. Байкал и водохранилищах Ангарского каскада ГЭС обнаружены опасные для человека и животных паралитические токсины - нейротоксины (сакситоксины), продуцируемые цианобактериями. Концентрация паралитических токсинов составила 0.2-182.6 мкг/л, превышая предельно-допустимые концентрации, рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения. Высокая численность цианобактерии Dolichospermum lemmermannii зарегистрирована в оз. Байкал и водохранилищах региона, массовое развитие которой выражено локальным “цветением” в поверхностном слое водоемов. Из планктона оз. Байкал изолированы культуры цианобактерий, идентифицированные как D. lemmermannii. В пробах из исследуемых водоемов и в культивируемых штаммах обнаружены последовательности генов синтеза сакситоксина, которые характеризовались высоким сходством между собой и принадлежали одному виду - D. lemmermannii. Впервые сообщается о потенциальной способности D. lemmermannii синтезировать паралитические токсины моллюсков. В планктоне оз. Байкал и водохранилищах идентифицированы четыре варианта токсинов: содержащие карбамоильные группы сакситоксин и неосакситоксин, а также декарбамоильные производные гониатоксинов. Показано, что в древнем олиготрофном оз. Байкал и водохранилищах р. Ангары существует источник возникновения и распространения вредоносных “цветений”, обусловленный присутствием токсин-продуцирующих цианобактерий. При благоприятных гидрофизических и гидрохимических условиях и под воздействием климатических и антропогенных факторов частота и распространенность токсичных “цветений” в водоемах Байкальского региона, как и во всем мире, демонстрируют тенденцию к возрастанию. Это указывает на необходимость дальнейших исследований и принятия значительных усилий, направленных на мониторинг цианотоксинов и токсичных видов бактерий, а также на понимание механизмов возникновения и развития цианобактериальных “цветений”.

Описаны аналитические и методические проблемы, возникающие в процессе подготовки проб к определению содержания золота в горных породах, указаны возможные пути их решения. Определено, что точность результатов зависит от метода предварительного разложения, для выбора которого необходимо учитывать сложный состав исследуемого материала. На стандартных образцах горных пород различного минералогического состава проведена апробация методов разложения, а именно изучено влияние соотношения кислот в царской водке на эффективность извлечения золота. При этом особое внимание уделено атомно-абсорбционному анализу как перспективному методу определения концентрации золота. Обработка образцов обратной царской водкой (HСl/HNO₃ = 1 : 3) позволила достичь наиболее полного извлечения золота. Показано, что с увеличением относительной концентрации азотной кислоты и уменьшением - соляной извлечение золота повышается в среднем с 62 до 95 %.

Предложена простая и эффективная система тестирования потенциальных инсектицидов с использованием плодовой мушки Drosophila melanogaster. Этот вид насекомого широко используется в генетических, токсикологических и фармакологических исследованиях благодаря простоте содержания и сходству фундаментальных биохимических путей с другими насекомыми. Актуальность исследования продиктована необходимостью унификации и автоматизации процесса первичного отбора инсектицидов. Использование дрозофилы позволяет быстро оценить острую и хроническую токсичность соединений, их влияние на репродуктивную функцию и поведение, что дает комплексную картину потенциального воздействия препарата. Эффективность разработанного метода использования плодовой мушки для оценки инсектицидной активности веществ биогенного происхождения продемонстрирована на примере ряда химических соединений, включая борнилацетат, для которого наличие инсектицидной активности было показано ранее, другие синтетические производные борнеола, а также полусинтетические производные усниновых кислот. Предложенный метод прост, дешев и легко может быть масштабирован для массового скрининга соединений с потенциальной инсектицидной активностью на ранних этапах их разработки.

Реакция 2-(бромометил)-9Н-тиоксантен-9-она с п-гидроксиметилбензоатом приводит к образованию 2-метил-4-((9-оксо-9Н-тиоксантен-2-ил)метокси)бензоата 1, который при окислении пероксидом водорода дает соответствующий S,S-диоксид 2. Первые стадии электрохимического восстановления соединений 1, 2 в диметилформамиде являются обратимыми одноэлектронными процессами с образованием долгоживущих анион-радикалов [1]^.-, [2]^.-. Вторая стадия электрохимического восстановления соединения 2 представляет собой одноэлектронный необратимый процесс.

Исследование проведено в рамках проекта, направленного на решение актуальных задач по преодолению ограничения сфер практического применения композитных материалов с льноволокнистым армирующим наполнителем, связанного с их недостаточной влагостойкостью. Реализуемый нами биомиметический подход предполагает воспроизведение состояния клеточной стенки ксилемы льна, обладающей уникально устойчивой структурой в условиях постоянного контакта с поглощаемой из почвы влагой. Проведение специальной биоподготовки волокнистого материала и его пропитки маловязким связующим для блокирования пористой системы элементарных волокон может обеспечить создание полимерного экзоскелета, препятствующего набуханию текстильной основы композита во влажной среде. Определены условия применения олигоакрилатов в качестве маловязкого связующего для льносодержащего композита с реализацией альтернативного варианта их отверждения, который позволяет избежать нежелательных последствий типовых режимов полимеризации с участием пероксидных инициаторов. Эксперименты моделируют условия редокс-трансформации лигнина в процессе биомодификации льняных материалов, совмещенной с обработкой олигоэфиракрилатом МГФ-9. Метод ИК-Фурье-спектроскопии применен для оценки изменения состояния одно- и бикомпонентных полимерных объектов. Декомпозиция интегральных пиков позволяет вычленить полосы индивидуальных колебаний в межатомных связях исследуемых соединений и количественно сопоставить изменение их амплитуды. Выявлено отличие спектров продукта, синтезированного при реализации редокс-превращений лигнина в присутствии олигоакрилата, от результата, моделирующего последовательное проведение модифицирующих обработок материала из льняного волокна. Согласующиеся преобразования ряда спектральных полос свидетельствуют о дефрагментации макромолекул лигнина в сочетании с инициируемым взаимодействием оксиарильных звеньев биополимера и винилиденовых группировок олигоакрилата, что подтверждает образование сополимера.

Представлен анализ реологических характеристик и установлена возможность и эффективность использования водных эмульсий полиметилсилоксановых масел (ПМС-масел) в качестве закалочной среды при термической обработке стальных изделий. Эмульсия состоит из дисперсной фазы (полиметилсилоксановое масло марок ПМС-100, ПМС-200, ПМС-300) и дисперсионной среды (водный раствор поливинилового спирта марки SUNDY PVA 088-05). Водные дисперсии ПМС-масел получали методом высокоскоростного эмульгирования. Полученные реологические характеристики эмульсий в условиях изменения температуры (10, 25 и 40 °С) подтверждают гипотезу о взаимосвязи между конформационным состоянием макромолекул поверхностно-активного вещества (поливинилового спирта) и агрегативной устойчивостью водной эмульсии ПМС-масла. Результаты исследования выявили строгую корреляцию между реологическими характеристиками эмульсионной системы и ее концентрацией в воде, а также кинематической вязкостью (100, 200 и 300 сСт) ПМС-масла в условиях изменения температуры. Данные зависимости для водных эмульсий, полученных на основе ПМС-масла с различной исходной вязкостью, подчиняются уравнению Крамера в логарифмической форме со степенью достоверности R² > 0.95. Экспериментально доказано, что температурные условия и механические нагрузки не оказывают воздействия на структурное состояние стабилизированных эмульсионных капель. Система демонстрирует высокую стабильность, предсказуемость реологических характеристик и сохранение структурной целостности в широком интервале концентрации ПМС-масла. Эмульгирующая способность поливинилового спирта является постоянной величиной и не коррелирует с кинематической вязкостью ПМС-масла. Полученные выводы представляют практическую ценность для создания высокоэффективных закалочных сред с заданными теплофизическими и технологическими свойствами.

Изучена сорбция полиниобатов из щелочных растворов анионообменным сорбентом АВ-17-8 в ОН^--форме и активированным углем АБГ. Глубокое извлечение ниобия из растворов достигается из щелочных растворов с концентрацией менее 0.5 моль/л при использовании сорбента АВ-17-8 и менее 2 моль/л - при использовании активированного угля. Емкость сорбентов в этих условиях составляет 95 и 45 г/кг соответственно. Зависимости глубины извлечения от концентрации гидроксида калия носят степенной характер и при содержании гидроксида калия более 5 моль/л сорбция ниобия не наблюдается. Из разбавленных щелочных растворов ниобий обоими типами сорбентов извлекается необратимо. Сделано предположение, что необратимость процесса сорбции связана с концентрированием анионных комплексов ниобия в структуре сорбента и их дальнейшей полимеризацией в форме линейных длинноцепочечных метаниобатов. Установлено, что даже длительный контакт (до 24 ч) сорбентов, насыщенных ниобием, с растворами гидроксида калия (10 моль/л) не приводит к заметной десорбции ниобия. Нагревание при 100 °С насыщенного ниобием углеродного сорбента также не дает положительного результата. Десорбция ниобия достигается обработкой сорбента щелочными растворами с добавкой пероксида водорода и обусловлена разрушением полимерных молекул и образованием десорбируемых пероксокомплексов ниобия. В этих системах наблюдается быстрое установление равновесия. Разработанный процесс может быть использован для переработки продуктов разложения ниобиевых концентратов при их спекании с щелочными реагентами. В настоящее время для этого применяют разложение ниобиевых минералов смесями плавиковой и серной кислот.

В работе предложен подход к кинетическому моделированию температурно-программируемой десорбции аммиака (ТПД-NH₃) на цеолитах, основанный на уравнении Шредера-Эйринга и учитывающий температурную зависимость предэкспоненциального множителя. Показано, что использование термодинамических параметров активации (ΔH^0≠ и ΔS^0≠) позволяет описывать кривые десорбции, полученные при различных скоростях нагрева, единым набором сходящихся параметров, что открывает возможность стандартизации метода ТПД для сравнительного анализа кислотных свойств цеолитов. Предложено объяснение моделирования о том, что низкотемпературные пики, скорее всего, связаны с десорбцией из внешней сольватной (“флюидной”) оболочки вокруг кислотных центров цеолита, тогда как высокотемпературные пики (с энтальпиями активации 136.6 и 214.7 кДж/моль) соответствуют десорбции аммиака с сильных бренстедовских центров.