С. А. КОВАЛЕВА1, В. И. ЖОРНИК1, П. А. ВИТЯЗЬ1, Т. Ф. ГРИГОРЬЕВА2, С. В. ВОСМЕРИКОВ2, Н. З. ЛЯХОВ2 1Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, Минск, Беларусь sveta_kovaleva@tut.by 2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия grig@solid.nsc.ru
Ключевые слова: СВМПЭ, железо, карбиды, борид титана, механическая обработка, механокомпозиты, наполненные полимеры, UHMWPE, iron, carbides, titanium boride, mechanical treatment, mechanocomposites, filled polymers
Страницы: 24-29
Методами рентгенофазового анализа и ИК-Фурье спектроскопии исследованы структурные изменения сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), модифицированного неорганическими механокомпозитами Fe/M (M = TiC, HfC, TiB2, B4C) (70 мас. %) в условиях интенсивной пластической деформации в планетарной шаровой мельнице. При малых временах механической обработки молекулярная структура исходного СВМПЭ не нарушается, а изменение формы частиц порошка связано с сегментальной подвижностью макромолекул. Введение в полимер неорганических механокомпозитов (наполнителей) приводит к формированию межфазной зоны полимер-наполнитель с разветвленной структурой полимера. Степень кристалличности механохимически полученных композитов Fe/M/СВМПЭ снижается до 25-40 об. % (по сравнению с 44 об. % для исходного СВМПЭ) в зависимости от природы наполнителя. При механической обработке полимера окислительная деструкция не наблюдается.
А. В. КОЗЛОВА1,2, Н. Ф. УВАРОВ1,2 1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия koza0707@yandex.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия uvarov@solid.nsc.ru
Ключевые слова: литий-титановая шпинель, композиты Li4Ti5O12/Li2TiO3, ионная проводимость, сопротивление границ зерен, lithium titanate spinel, Li4Ti5O12/Li2TiO3 composites, ionic conductivity, grain boundary resistance
Страницы: 30-34
Твердофазным методом синтезированы керамические образцы литий-титановой шпинели Li4Ti5O12 и композитов Li4Ti5O12/Li2TiO3 с различным содержанием Li2TiO3 в качестве дополнительной фазы. Исследованы фазовый состав и транспортные свойства полученных образцов. Методом импедансной спектроскопии в интервале частот от 20 Гц до 1 МГц обнаружено три вклада в общее сопротивление образцов. Сделаны предположения о причинах более высокой проводимости при комнатной температуре на постоянном токе композитов Li4Ti5O12/Li2TiO3 по сравнению с Li4Ti5O12.
С. А. КУЗНЕЦОВА1, А. А. МОРОЗ2, Г. П. СКВОРЦОВА1, С. А. СЧИСЛЕНКО2, Т. П. ШАХТШНЕЙДЕР3, Н. В. ЧЕСНОКОВ1, Б. Н. КУЗНЕЦОВ1 1Институт химии и химической технологии СО РАН, Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр СО РАН”, Красноярск, Россия ksa@icct.ru 2Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия 9607720155@mail.ru 3Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия shah@solid.nsc.ru
Ключевые слова: энтеросорбент, луб коры березы, "Полифепан", бетулин, enterosorbent, birch inner bark, birch bark bast, polyphepan, betulin
Страницы: 35-41
Разработан способ получения энтеросорбента с улучшенными лечебно-профилактическими свойствами из луба коры березы, пропитанного биологически активным бетулином.
С целью совершенствования и разработки эффективной технологии получения нанодисперсных порошков диоксида титана с заданным гранулометрическим и химическим составом исследованы процесс химического осаждения оксигидрата титана TiO(OH)2 из растворов титановых солей и особенности его термического разложения. Установлено влияние основных параметров синтеза на размер формируемых агломератов оксигидрата титана. Предложен метод гетерогенного синтеза оксигидрата титана с использованием гидроксида кальция. Изучено влияние пористости кристаллического осадителя (гидроксида кальция) на дисперсные характеристики получаемого продукта. Показано, что за счет уменьшения среднего размера пор гидроксида кальция достигается пропорциональное снижение среднего размера агрегированных частиц диоксида титана. В условиях различных способов сушки (конвективной, радиационной и микроволновой) исследованы кинетические закономерности процесса обезвоживания оксигидрата титана. Проведена оценка влияния температуры дегидратации оксигидрата титана на размер и кристаллическую структуру порошков диоксида титана. Для предотвращения агломерации образующихся нанодисперсных частиц диоксида титана предложено внесение добавки карбоната аммония перед заключительной стадией сушки продукта. По результатам исследований разработана технология синтеза высокодисперсных порошков диоксида титана с концентрацией основного компонента ≥98 мас. %.
С. В. МАКАРОВА1, Н. В. БУЛИНА1,2, М. В. ЧАЙКИНА1, И. Ю. ПРОСАНОВ1, В. Р. ХУСНУТДИНОВ1 1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия sveta070796@mail.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия bulina@solid.nsc.ru
Ключевые слова: механохимический синтез, гидроксиапатит, карбонатзамещенный гидроксиапатит, фторапатит, фторзамещенный гидроксиапатит, mechanochemical synthesis, hydroxyapatite, carbonate-substituted hydroxyapatite, fluoroapatite, fluoride-substituted hydroxyapatite
Страницы: 51-56
Механохимическим способом получены гидроксиапатит (ГАП), фторапатит и ГАП с частичным замещением на фторид- и карбонат-ионы. При внедрении фторид-иона происходит замещение гидроксильной группы в структуре ГАП, в случае карбонат-иона замещается фосфатная группа. Методом Ритвельда уточнены параметры решетки и размер области когерентного рассеяния полученных образцов. Установлено, что введение заместителей в структуру ГАП уменьшает значения параметров решетки, что обусловлено меньшим размером ионов-заместителей. Синтезированные порошки можно применять в медицине в качестве биорезорбируемых материалов.
Е. С. МЕТЕЛЕВА1, В. И. ЕВСЕЕНКО1, О. И. ТЕПЛЯКОВА2, О. В. КУЛАГИН2, О. Ю. СЕЛЮТИНА3, Н. Э. ПОЛЯКОВ1,3, А. В. ДУШКИН1, Н. Г. ВЛАСЕНКО2 1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия mete@ngs.ru 2Сибирский НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства СФНЦА РАН, Краснообск, Россия vlas_nata@ngs.ru 3Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск, Россия polyakov@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: хитозан, тебуконазол, экстракт корней солодки, мягкая яровая пшеница, болезни листьев, трипс, урожайность, chitosan, tebuconazole, licorice root extract, soft spring wheat, leaf diseases, thrips, productivity
Страницы: 57-65
Механохимический метод получения супрамолекулярных комплексов тебуконазола использован для создания новых комплексных средств защиты растений от вредителей и болезней зерновых культур. Применение в этих системах хитозана, а также экстракта корней солодки позволило разработать препараты с улучшенными физико-химическими и биологическими параметрами. В полевых условиях показана высокая биологическая эффективность композиции тебуконазола с хитозаном в отношении Puccinia recondita, Septoria nodorum и Blumeria graminis при однократной обработке в начале колошения растений мягкой яровой пшеницы, что обусловило повышение урожайности зерна на 0.55 т/га. При этом расход фунгицида тебуконазола снижается в 5.5 раза. Показана возможность создания аналогичных средств защиты яровой пшеницы на основе комбинации хитозана с экстрактом корней солодки без включения в нее тебуконазола, которые повышают зерновую продуктивность пшеницы на 0.54-0.6 т/га.
А. И. ТИТКОВ, Т. А. БОРИСЕНКО, О. А. ЛОГУТЕНКО
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия a.titkov@solid.nsc.ru
Ключевые слова: серебро, нано- и микропластины, этиленгликоль, пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусная кислота, восстановление, silver, nano- and microplates, ethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, 2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid, reduction
Страницы: 66-72
Исследован процесс восстановления нитрата серебра в полиолах в присутствии оксиэтилированной карбоновой кислоты в качестве стабилизатора. Методами электронной микроскопии и рентгенофазового анализа изучены зависимости структурных характеристик полученных частиц от условий проведения синтеза, в том числе от температуры, времени восстановления, концентрации соли серебра и стабилизатора, а также количества добавленной щелочи. Показано, что в отсутствие стабилизатора, 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусной кислоты (МЭУК), в системе образуются крупные полиэдры размером 200-800 нм. В присутствии МЭУК в зависимости от условий полиольного синтеза образуются нано- и микропластины серебра размерами от 10-20 нм до 1 мкм. Определены оптимальные условия для получения пластин размером 100-500 нм с преобладанием фракции размером 200-300 нм: температура 100 °С, продолжительность синтеза 1 ч, молярное соотношение МЭУК/Ag = 3 : 1. Установлено, что тип полиола влияет на морфологию образующихся частиц, а также на долю пластин и полиэдров в конечном продукте. Так, доля полиэдров относительно пластин растет при переходе от этиленгликоля к триэтиленгликолю и пропиленгликолю. Исследовано влияние щелочного реагента (NaOH) на состав, размер и морфологию продуктов восстановления. Показано, что в присутствии NaOH скорость процесса восстановления ионов серебра существенно возрастает, что позволяет проводить его уже при комнатной температуре. При молярном соотношении NaOH/Ag = 4 : 1 образующиеся частицы представляют собой нанопластины размером 10-20 нм. Полученные микро- и нанопластины Ag можно использовать для разработки электропроводящих материалов, в том числе паст и чернил.
М. В. ЧАЙКИНА1, Н. В. БУЛИНА1,2, О. Б. ВИНОКУРОВА1, И. Ю. ПРОСАНОВ1 1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия chaikinam@solid.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия bulina@solid.nsc.ru
Ключевые слова: beta-трикальцийфосфат, синтез, механическая активация, прекурсор, beta-tricalciumphosphate, synthesis, mechanical activation, precursor
Страницы: 73-78
Разработан твердофазный метод синтеза β-трикальцийфосфата (β-ТКФ) стехиометрического состава и с частичным замещением ионов кальция на ионы меди, цинка или серебра с предварительным получением прекурсоров путем механической активации реакционных смесей. Выявлено, что β-ТКФ начинает образовываться непосредственно в процессе активации реакционных смесей в мельнице. Определены оптимальные условия активации, температура и длительность отжига.
А. А. ШУТИЛОВ, Г. А. ЗЕНКОВЕЦ
Институт катализа СО РАН, Новосибирск, Россия alshut@catalysis.ru
Ключевые слова: анатаз, рутил, оксид алюминия, нанокристаллическая структура, окисление CO, anatase, rutile, alumina, nanocrystalline structure, CO oxidation
Страницы: 79-87
Диоксид титана TiO2 со структурой анатаза метастабилен и при температуре выше 700 °С необратимо превращается в рутил. Это сопровождается значительным снижением величины удельной поверхности и изменением его пористой структуры. Модифицирование диоксида титана добавками оксида алюминия приводит к формированию нанокристаллической структуры анатаза и значительному увеличению температуры фазового перехода анатаза в рутил - до 950 °С. После высокотемпературного прокаливания образец Al2O3-TiO2 по сравнению с чистым анатазом с регулярной кристаллической структурой характеризуется более высокой удельной поверхностью и более развитой пористой структурой. Высокая термостабильность фазы анатаза в нанесенных катализаторах Pt/(Al2O3-TiO2) при прокаливании обеспечивает высокую дисперсность частиц платины и тем самым - достаточно высокую каталитическую активность этих катализаторов в реакции окисления CO.
Р. А. ШУТИЛОВ, В. Ю. ГАВРИЛОВ
Институт катализа СО РАН, Новосибирск, Россия shutilov@catalysis.ru
Ключевые слова: комплексы оксида меди, катализаторы Cu/ZSM-5, разложение N2O, copper oxide complexes, Cu/ZSM-5 catalysts, N2O decomposition
Страницы: 88-97
Использование комплексов оксида меди (КМ) различной структуры: КМ-I (комплексы тетрааммиаката меди с основным состоянием ионов меди ( dx2 - dy2), характеризующиеся слабым обменным магнитным взаимодействием) и КМ-III (ассоциаты ионов Cu2+ с основным состоянием ( dx2 - dy2), с сильным обменным магнитным взаимодействием), при синтезе катализаторов Cu/ZSM-5 позволило исследовать влияние их структуры на физико-химические и каталитические свойства в реакции разложения N2O. С помощью методов температурно-программируемого восстановления водородом (H2-ТПВ) и ИК-спектроскопии адсорбированного СО показано, что характер восстановления катализаторов Cu/ZSM-5 определяется состоянием меди в катализаторе. Установлено, что наибольшая каталитическая активность наблюдается для катализаторов, приготовленных с использованием КМ-III. Внекаркасные CuO-подобные кластеры, стабилизированные на внешней поверхности кристаллитов цеолита, приготовленные с использованием КМ-III, являются наиболее эффективными центрами разложения N2O, и активность этих катализаторов возрастает с увеличением содержания меди.