Главная – Журналы – Поиск по журналам

В обзоре рассмотрены основные направления использования пористых полимерных нанокомпозиционных материалов для защиты окружающей среды и человека. Показана перспективность применения высокопористых полимерных материалов и сшитых гидрогелей с инкорпорированными наночастицами для очистки сточных и природных вод от тяжелых металлов, красителей, антибиотиков. Высокопористые полимерные материалы с магнитными наночастицами могут быть использованы, как эффективные сорбенты для устранения пленок нефтепродуктов на поверхности водных объектов. Включение в состав высокопористых полимерных материалов анизотропных углеродных и металлических наночастиц перспективно при создании нанокомпозиционных материалов для защиты от электромагнитного излучения.

В обзоре рассмотрена история развития и внедрения метода термоактивации гиббсита в России, физико-химические основы метода и перспективы его использования для приготовления носителей и катализаторов на основе оксида алюминия. Рассмотрен вклад Р. А. Буянова и сотрудников его лаборатории в развитие научных основ и практического применения метода термоактивации.

Выполнен обзор результатов наших исследований последних лет по использованию трех новых семейств пористых металл-органических каркасов NIIC-10, NIIC-20 и NIIC-30 (NIIC - Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry) для разделения промышленно важных смесей углеводородов, в том числе этана и этилена, бензола и циклогексана, а также изомеров ксилола

Разработана технология получения водорода и углеродных нанотрубок из природного газа. Синтезирована и испытана в реакции разложения природного газа серия катализаторов CoO-MoO3-Fe2O3-Al2O3. Выявлен катализатор оптимального состава 30 % CoO-7 % MoO3-25 % Fe2O3-Al2O3, позволяющий получать 30 л водорода и 12 г углеродных нанотрубок из природного газа с 1 г катализатора в области умеренных температур (700-750 °С). Продемонстрировано, что установка по переработке природного газа может работать в непрерывном режиме с дополнительной подачей катализатора. Концентрация водорода в метано-водородной смеси на выходе из реактора достигает 80 об. %.

Систематизированы и обобщены литературные данные, экспериментальные результаты авторов, касающиеся состояния висмута в хлорнокислых и азотнокислых растворах, а также синтеза соединений висмута различного состава с участием полиядерных комплексов. Показано, что гидролитическая переработка висмутсодержащих азотнокислых растворов осаждением висмута при температуре процесса 65±5 °С и рН 0.7-1.0 в виде соединения состава [Bi6O4(OH)4](NO3)6•H2O с последующим его переводом при промывке водой в соединение состава [Bi6O5(OH)3](NO3)5•3H2O позволяет эффективно отделять висмут от примесных металлов и получать продукт высокой чистоты с содержанием свинца, серебра и меди менее 1•10-5 %. Установлено, что данные соединения могут быть использованы в качестве прекурсора для получения основных карбоната, галлата, сукцината висмута, а также среднего нитрата, цитрата, тригидрата дитартрата висмута высокой чистоты. Отмечено, что комплекс [Bi6O4(OH)4]6+ является исходной катионной формой при гидролитическом осаждении висмута из растворов и в процессе гидролиза меняется лишь соотношение мостиковых оксо- и гидроксогрупп с сохранением остова Bi6O82+, который служит центральным структурным звеном. Показано, что при добавлении к висмутсодержащему азотнокислому раствору трибромфенолята натрия образуется оксогидроксотрибромфенолят состава [Bi6O6(OH)2](C6H2Br3O)4. Установлено, что висмут осаждается из хлорнокислых и азотнокислых растворов при добавлении к ним четных оксогидроксокарбоксилатов в виде соединений состава Bi6O4(OH)4(СnH2n + 1COOO)6 (n = 2-22), где (СnH2n + 1COOO)- - анион карбоновой кислоты. Осаждение висмута из азотнокислых растворов в виде лаурата и стеарата позволяет эффективно очищать висмут от примесных металлов. Проведено сравнение экстракции висмута ди-2-этилгексилфосфорной кислотой из азотнокислых растворов в виде сольватированного комплекса состава Bi(C16H34O2POO)3•2C16H34O2POOH и оксогидроксодиалкилфосфата состава Bi6O4(OH)4(C16H34O2POO)6. В последнем случае удается получать концентрированные по висмуту экстракты, что существенно расширяет возможности использования процессов экстракции в технологии получения его соединений.

Проведен синтез амидных комплексов O,O-ди(алкил)арилдитиофосфатов металлов (Co, Cu, Zn) с ацетамидом, бензамидом и салициламидом. Установлено, что одним из преимуществ синтезированных амидокомплексов является отсутствие запаха, характерного для аминов, и возможность их использования в нейтральных, кислых и углеводородных средах. Состав и строение синтезированных амидокомплексов подтверждены аналитическими методами и ИК-спектроскопией. Защитные свойства консервационных жидкостей на основе композиций синтезированных амидокомплексов с отработанным турбинным маслом Т-30 изучены на стальных пластинах в трех средах: 1) гидрокамера Г-4 (температура 40±2 °С, влажность 95±3 %); 2) морская вода; 3) 0.001 % раствор серной кислоты. Установлена их высокая эффективность против коррозии.

Алкилированием аллилбромидом или пропаргилбромидом диметил-, диэтил[1-аллил(3-α-нафтилпроп-2-инил)]аминов и -пиперидина, полученных стивенсовской перегруппировкой бромидов диметил-, диэтилаллил(3-α-нафтилпроп-2-инил)аммония и -пиперидиния, синтезированы бромиды диметил-, диэтилаллил[1-аллил(3-α-нафтилпроп-2-инил)]аммония и -пиперидиния. Циклизацией бромидов диметилаллил[1-аллил(3-α-нафтилпроп-2-инил)]аммония и -пиперидиния в условиях основного катализа получены бромиды 2,2-диметил-, 1-аллил-3a,4-дигидронафто[f]пиперидиния с выходом 90 и 88 % соответственно. Показано, что при взаимодействии пропаргильных аналогов с каталитическим количеством основания образуются соединения неустановленного строения.

По литературным и своим источникам информации приведен прогнозный анализ состояния и хода работ по созданию наноразмерных роботов разной природы и назначения. Выделено два принципиально разных метода их создания: 1. Метод молекулярной сборки или какой-то иной рукотворный вариант. Здесь решающим фактором является человек. 2. Альтернативный метод. Природа сама создает функциональные структуры управления нанотехнологиями. Проблема в том, чтобы их найти и запрограммировать. Первый метод оказался слишком сложным и заманчивым лишь в воображении. Это как в поговорке: “Гладко было на бумаге, да забыли про овраги…”. Второй метод оказался крупной удачей. На базе добытых новых знаний был найден и расшифрован тот ранее безвестный природный феномен, который обладал функциональной структурой. Был создан физико-химический наноразмерный робот (ФХНР), и сформированы научные основы технологии изготовления ФХНР разного назначения. ВВЕДЕНИЕ

Прогнозирование физико-механических свойств металлургического кокса - важная задача с точки зрения его эффективного применения в доменном процессе, в химической промышленности, а также в качестве топлива. Развитием этой задачи является физическое обоснование формирования прочности его тела. Предложен метод оценивания распределения молекулярно-ориентированных доменов по размерам, а именно по показателям L_с(высота ламелей) и L_a(длина ламелей). В процессе анализа строения больших и малых доменов установлено, что большие домены менее реакционноспособны по сравнению с малыми. По этой причине возможно применять процесс газификации углекислым газом для того, чтобы удалять малые и оставлять большие домены в теле куска кокса. Результаты выполненных экспериментов свидетельствуют: после газификации в теле куска кокса остаются преимущественно крупные домены. Установлено, что показатели L_с и L_a возросли примерно в 1.5 раза.

Из двухкомпонентного раствора поливинилового спирта в воде после проведения цикла замораживания-оттаивания были сформированы эластичные криогели каучукоподобной консистенции. Интерес к таким экологически безопасным полимерным криоструктуратам с присущими им вязкоупругими (эластичными) свойствами обусловлен их перспективностью в качестве конструкционных материалов в нефтедобывающей и строительной индустрии. Для практического применения предложены составы и способы формирования криогелей, содержащие в качестве дисперсной фазы частицы грунта или мелкодисперсного угля, а также эмульгированные отходы минерального масла. Исследованы реологические свойства полимерного раствора и прямой эмульсии на его основе, упругие и гидроизоляционные свойства наполненных криогелей. Показано, что материалы на основе многокомпонентных криогелей обладают повышенной упругостью и хорошими гидроизоляционными свойствами и их можно использовать для создания противофильтрационных экранов в гидротехнических сооружениях. После проведения криоструктурирования суспензии мелкодисперсного угля в водном растворе поливинилового спирта были получены образцы криогелей, а после их сушки - топливные брикеты с высокими физико-механическими и энергетическими характеристиками, которые могут применяться в бытовых и производственных целях. Для решения экологических проблем предложена методика рекультивации почв и создания устойчивого растительного покрова на территории горнодобывающих объектов.