Главная – Журналы – Поиск по журналам

Натрий-ионные аккумуляторы (НИА) - ближайшая альтернатива литий-ионным аккумуляторам (ЛИА) для стационарных устройств хранения энергии. Однако в настоящий момент они уступают ЛИА по плотности энергии из-за более низкой эффективности натрийсодержащих электродных материалов, что стимулирует появление новых разработок в этой области. В обзоре приведены примеры некоторых перспективных натрийсодержащих катодных материалов, полученных механохимически стимулированным твердофазным синтезом. Показано, что данный подход является энерго- и экоэффективным методом синтеза однофазных, наноструктурированных натрийсодержащих катодных материалов. Повышение их электронной проводимости достигается путем модифицирования поверхности электропроводящим углеродом на стадии синтеза. Комплексом современных физико-химических методов изучены их кристаллическая и локальная структура, морфология и электрохимические свойства при циклировании как в Na-, так и в Li-электрохимических ячейках. Проведено сравнение удельной энергии с известными литийсодержащими катодными материалами.

Приведены результаты фундаментальных исследований, проведенных в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН, по разработке технологий извлечения лития как из горнорудного, так и из гидроминерального сырья. В 1950-х годах в Институте впервые в России была разработана технология переработки сподуменового концентрата с получением соединений лития. С целью разработки технологии извлечения лития из гидроминерального сырья были изучены процессы интеркаляции хлорида лития в кристаллическую структуру гидроксида алюминия. Показано, что процесс интеркаляции ускоряется при использовании разупорядоченного Al(OH)₃. С применением аморфного гидроксида алюминия получены двойные соединения алюминия и лития, которые обладают свойством частично деинтеркалировать хлорид лития при обработке водой и вновь восстанавливать состав в литийсодержащих солевых средах. Данный обратимый процесс положен в основу создания селективного сорбента для сорбции хлорида лития из высокоминерализованных поликомпонентных рассолов.

Исследовано воздействие электронно-лучевой обработки дозами до 450 кГр на свойства триаминотринитробензола (ТАТБ). Выявлены линейная зависимость количества парамагнитных центров от дозы обработки и их устойчивость при нагревании. Показано, что электронно-лучевая обработка приводит к увеличению межслоевого расстояния в кристаллической структуре ТАТБ, существенно увеличивает его летучесть и снижает температуру начала интенсивного разложения на 20 °С.

Матричный материал на основе NdAlO₃ получен с помощью реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза интерметаллида NiAl путем разбавления оксидами Nd₂O₃-Al₂O₃ шихты компонентов Ni и Al. Nd₂O₃ использовался в качестве имитатора актиноидов высокоактивных радиоактивных отходов. Исследовано влияние параметров шихты исходных компонентов на процесс проведения синтеза, определены оптимальные условия подготовки: плотность системы не должна превышать 5.2 г/см³, а содержание включения имитатора радиоактивных отходов не более 40 мас. %. С помощью комплекса физико-химических методов изучен состав конечного продукта и его свойства. По данным рентгенофазового анализа максимально возможное образование фазы NdAlO₃ наблюдается для образца с содержанием 40 мас. % Nd₂O₃-Al₂O₃ плотностью 5.15 г/см³, полученного при давлении прессования 30 МПа. При изучении характеристик разрабатываемого материала была установлена максимальная скорость выщелачивания имитатора - 2.66•10^-9 г/(см²•сут). В процессе имитации захоронения матричного материала в геологических формациях путем облучения потоками нейтронов в исследовательском реакторе были установлены пределы изменения характеристик матрицы. Так, снижение гидролитической стабильности в среднем составило 10-13 %, а уменьшение пределов прочности на сжатие - 7 %. Рассмотрены общие закономерности изменения структуры матричного материала под воздействием потоков ионизирующего излучения. Наблюдается незначительное разрушение кристаллической структуры, обусловленное появлением различных дефектов. Предельное значение изменения объема образцов составило 4.3 %. Однако характеристики образцов удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к материалам, предназначенным для иммобилизации радиоактивных отходов.

Представлены результаты работ по созданию технологии получения флороглюцина - известного многоцелевого органического реагента, находящего широкое и разноплановое применение, в том числе и как исходное соединение для получения 1,3,5-триамино-2,4,6-тринитробензола. Проведен обзор известных методов синтеза флороглюцина. Изучен наиболее перспективный с точки зрения промышленной реализации способ, основанный на восстановлении нитроароматических предшественников - 2,4,6-тринитробензойной кислоты и 1,3,5-тринитробензола - до 1,3,5-триаминобензола с его последующим гидролизом. Предложены альтернативные подходы к получению 2,4,6-тринитробензойной кислоты из 2,4,6-тринитротолуола. Подробно исследован процесс каталитического гидрирования 2,4,6-тринитробензойной кислоты и 1,3,5-тринитробензола в присутствии палладийсодержащих катализаторов, определено влияние различных параметров процесса на выход продукта реакции - 1,3,5-триаминобензола. Рассмотрен гидролиз триаминобензола с получением флороглюцина.

Нефти центральной части Сибирской платформы очень разнообразны по своим физико-химическим свойствам. На основе данных о групповом составе углеводородов и содержании смолисто-асфальтеновых веществ изученные нефти разделены на четыре группы. В каждой группе нефтей определены их физико-химические свойства. Методами газожидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии выявлены особенности индивидуального состава насыщенных ( н -алканы, изопреноиды, 12- и 13-монометилалканы, циклопентаны, циклогексаны, терпаны и стераны) и ароматических (алкилбензолы, нафталины, флуорены, бифенилы, фенантрены) углеводородов. Определены закономерности изменения состава и физико-химических свойств при переходе от нефтей I группы, характеризующихся невысоким содержанием смолисто-асфальтеновых компонентов, к высокосмолистым нефтям IV группы. Эти изменения преимущественно связаны с различием в условиях накопления исходного нефтематеринского вещества и степени его термического преобразования.

Представлен анализ результатов научных исследований в области синтеза эфирных производных норборненового ряда, их свойств и направлений применения. Отмечено широкое использование эфиров норборненового ряда в качестве добавок к синтетическим маслам и топливным композициям, пластификаторов, модификаторов и отвердителей, компонентов в парфюмерной промышленности, антимикробных и антифунгальных препаратов, катализаторов и сокатализаторов. Показано, что добавление этих эфиров к дизельным топливам приводит к значительному улучшению термоокислительной стабильности, снижению температуры застывания и повышению температуры вспышки. Эфиры норборненового ряда рассматриваются в качестве новых функциональнозамещенных мономеров для синтеза модифицированных норборненсодержащих полимеров и сополимеров. Установлено, что фторзамещенные норборненсодержащие эфиры используются в качестве матричного материала для фоторезистов, применяемых в микролитографии.

Работа посвящена проблеме утилизации железосодержащих отходов и их переработке в пигмент с улучшенными красящими свойствами. Стальной лом применяли в качестве альтернативного сырья для электрохимического синтеза пигментов на основе оксида железа для использования в производстве строительных материалов. Исследование образцов методами рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии показало, что условия электрохимического синтеза не оказывают влияния на фазовый состав и морфологию образцов. Установлено, что порошки оксида железа после термообработки при 750 °С представляют собой гематит a-Fe₂O₃, характеризуются чистым и ярким цветом, отсутствием примесей. Для определения красящих свойств пигмента полученный оксид железа смешивали с глинистой породой в различных пропорциях и нагревали до высоких температур.

Представлен краткий обзор результатов исследований в области получения линейных и полициклических производных дикарбоновых кислот. Интерес к указанным соединениям обусловлен широкой и разнообразной областью их применения в технике, в агрохимической и фармацевтической промышленности, в качестве биологически активных, душистых веществ, присадок к смазочным маслам, пластификаторов, стабилизаторов и модификаторов полимерных материалов и т. д. Биологически активные соединения - производные бисамидов дикарбоновых кислот, обладающие антибактериальными, противовирусными, противосудорожными, противоопухолевыми, анальгетическими, фунгицидными свойствами, применяются для профилактики и лечения сердечно-сосудистых, вирусных и онкологических заболеваний. Большой интерес представляет также высокая термическая и термоокислительная стабильность производных адамантана на основе дикарбоновых кислот. Данные соединения, в силу присущих им свойств, обусловленных наличием каркасного фрагмента, используются в синтезе высокомолекулярных соединений, производстве горюче-смазочных материалов или в качестве добавок к ним. Рациональное использование более доступного, дешевого сырья и возможности получения на его основе производных дикарбоновых кислот с более высоким выходом предопределяет актуальность исследований, направленных на поиск новых и перспективных методов синтеза этих соединений.

Изучена реакция 6'-аминодубамина (2-(4',5'-метилендиокси-2'-аминофенил)-хинолин) с различными алифатическими кислотами. Получены амиды с выходами 23.0-64.9 %. Строение амидов установлено на основании анализа спектральных данных и результатов рентгеноструктурного анализа. Изучена антимикробная активность полученных амидов.