Том 57, № 4 (2023)

В работе экспериментально исследовались процессы замерзания сидящих на подложке капель воды при воздействии на них наносекундных искровых разрядов. Было обнаружено, что капли, подвергаемые действию искровых разрядов, замерзают значительно раньше, чем капли без разрядов. Отмечена аналогия наблюдаемых процессов с известным эффектом Мпембы. Дано качественное объяснение наблюдаемому эффекту: быстрое замерзание обязано гидратированным электронам, образующимся при контакте воды с плазмой и играющим роль центров кристаллизации.

Выполнены многолетние полевые исследования влияния предпосевной обработки семян яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) УФБ-излучением XeCl-эксилампы на посевные качества семян и продуктивность растений. Определены особенности морфогенеза на различных этапах роста и развития растений пшеницы. Выявлена субдоза воздействия, повышающая урожайность культуры. Проведенные исследования доказывают перспективность введения обработки УФБ-излучением в пул современных агротехнологий.

С помощью спектроскопии ЭПР в сочетании с квантовохимическими расчетами исследованы высокоспиновые продукты фотолиза 1,3,5-триазидо-2,4,6-трихлорбензола в замороженном при 6 К растворе 2-метилтетрагидрофурана. Установлено, что фотолиз данного триазида приводит к образованию смеси триплетного 1,3-диазидо-2,4,6-трихлорфенил-5-нитрена, квинтетного 1-азидо-2,4,6-трихлорфенил-3,5-динитрена и септетного 2,4,6-трихлорфенил-1,3,5-тринитрена. Изучено влияние растворителя на спектры ЭПР и магнитные характеристики нитренов.

В работе рассмотрена возможность применения полупроводниковых нанокристаллов в фотодетекторах для оптической регистрации открытого пламени. Проведена конкретизация границ спектральной области чувствительности датчиков пламени. В соответствии с этим синтезированы коллоидные нанокристаллы сульфида свинца, поглощающие в диапазоне 1–1.5 мкм. Из полученных частиц изготовлены фоторезисторы с разным лигандным составом. Для полученных образцов измерены вольт-амперные характеристики и рассчитаны характеристики фоточувствительности и удельной обнаружительной способности. Сделана теоретическая оценка дальности обнаружения пламени для полученных образцов. Показано, что возможно уверенное детектирование фотосигнала на расстоянии более 80 м.

Синтезированы катализаторы окисления CO, включающие кластеры Pt на диоксиде титана с размером частиц оксида 6 и 20 нм. Катализаторы исследованы методами ПЭМ, СРД и РФЭС и найдено, что на поверхности носителя формируются кластеры платины, покрытые смесью оксидов платины. Область когерентного рассеяния кластера Pt близка к 5–6 нм на исследованных оксидных носителях. Исследованы каталитические свойства в реакции окисления СО при 295 К и малых концентрациях СО (менее 100 мг/м³). Найдено, что для катализатора на основе диоксида титана с размером частиц 20 нм при содержании платины 10 мас. % скорость окисления СО выше в 100 раз скорости окисления СО на платиновой черни с удельной поверхностью 30 м²/г. Катализаторы перспективны для применения в каталитических системах очистки воздуха.

Исследовано влияние дозы предпосевного γ-облучения клубней на анатомо-морфологическое строение, урожайность и дегустационные свойства картофеля сорта “Метеор”. В картофеле, выращенном из облученных дозами 500–600 Гр клубней, обнаружены морфологические нарушения – клювообразные, сердцевидные клубни крупной фракции, мелкие клубни в форме эмбрионов, хотя во время вегетационного развития не были отмечены внешние анатомо-морфологические различия стеблей и листьев растений картофеля вне зависимости от дозы предпосевного облучения клубней. Облучение дозами 200–300 Гр семенных клубней приводит к наибольшей урожайности и рентабельности, а также наилучшим дегустационным качествам выращенного картофеля. Эксперименты по изучению токсичности облученных дозами 100–1500 кГр клубней картофеля и сока, выделяемого в процессе их радиолиза дозами 1200–5000 кГр, показали на отсутствие негативного влияния на организм употреблявших их животных. При этом у подопытных животных не наблюдается угнетение физиологических процессов пищеварения, выделения и обмена веществ, а также уровень глюкозы в их крови остается в пределах физиологических референтных значений. Экспериментально установленные наибольшие дозы γ-облучения картофеля и дозы введения водной дисперсии облученного продукта в организм мышей (грамм вещества на 1 кг живой массы животного), не вызвавшие клинических проявлений, составляли 10 г/кг облученного дозой 1500 кГр порошка клубней картофеля или 20 г/кг порошка высушенного сока, выделявшегося в ходе облучения клубней картофеля дозой 2000 кГр.

В статье рассматриваются физико-химические изменения состава гамма-облученных клубней картофеля вплоть до доз 5000 кГр методом ИК-Фурье спектроскопии. Изучены функциональные группы в порошках кожуры, мякоти и сока облученных клубней. Установлена карбонизация молекул веществ, составляющих клубень и их радиационное окисление. При дозах свыше 1000 кГр происходит полная потеря твердости клубней, нарушается целостность поверхности кожуры и начинается интенсивное выделение сока. Показано, что γ-радиолиз дозой до 5000 кГр не приводит к полному разрушению химических связей в структуре основных соединений, содержащихся в клубнях картофеля.

Изучена окислительная и неокислительная конверсия этилена в барьерном разряде в присутствии воды с образованием преимущественно непредельных соединений (ацетилена, бутена, бутадиена). Показана эффективность конверсии этилена в аргоне в сравнении с его окислением воздухом в ок-сигенаты. Простая теоретическая оценка потерь энергии электронов разряда в исходной газовой смеси и несложные кинетические расчеты позволяют объяснить изменение величины конверсии этилена, а также направление протекания процесса.

Исследовалось нитрование фенола водой, активированной импульсным излучением горячей плазмы искрового электрического разряда (АПВ). Долгоживущими азотсодержащими активными частицами, накапливающимися в воде за время обработки, являются азотистая кислота и комплекс …ONOOH/ONOO⁻, распадающийся на пероксинитрит и пероксиазотистую кислоту. Их концентрация в АПВ после 10 мин обрабтки ~10⁻³ моль/л. При смешивании АПВ с фенолом в соотношении 1 : 1 идентифицированным продуктом реакции является 4-нитрофенол. Выход нитрования через АПВ равен выходу нитрования при прямом действии излучения горячей плазмы на раствор фенола.

Разработана установка для проведения экспериментов по микроволновому (МВ) пиролизу торфа на рабочей частоте источника 2.45 ГГц. Проведены экспериментальные исследования МВ-пиролиза торфа для получения из него низкомолекулярных органических компонентов. Определены продукты разложения торфа под воздействием МВ излучения, и предложены схемы деструкции компонентов торфа. Получен углеродистый остаток с относительным содержанием углерода 83–85 мас. %, водорода 4–5 мас. %, азота 2–3 мас. %, серы менее 0.3 мас. %.