


Vol 61, No 2 (2025)
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦАХ
Адсорбция этана (С2Н6) на микропористой металлорганической каркасной структуре La-BTC при высоких давлениях
Abstract
Исследована абсолютная адсорбция этана на металлорганической каркасной структуре (МОКС) La-BTC, полученной с использованием редкоземельного металла лантана, в интервале давлений 0.1–4 МПа при температурах 303.0, 313.0, 323.0, 333.0 К. В работе приведены экспериментальные данные по адсорбции С2Н6 на МОКС La-BTC. Изотермы адсорбции этана на МОКС La-BTC обратимы, адсорбция растет с ростом давления и падает с ростом температуры. Изостеры адсорбции, кривые при постоянной адсорбции, хорошо аппроксимируются линейными функциями в координатах ln p = f(1/T) при всех заполнениях микропор. Рассчитаны зависимости дифференциальных мольных изостерических теплот адсорбции на МОКС La-BTC от адсорбции этана при исследованных температурах. Показано, что МОКС La-BTC является микропористым адсорбентом и может быть использован для выделения этана из природного газа.



Коэффициент аффинности уравнения Дубинина–Радушкевича на активных углях для неона при 27 к
Abstract
Проведено исследование адсорбции азота и неона на угольных адсорбентах в интервале давлений от 1 до 1.013∙10^5 Па при температурах 77 и 27 К. Для этих адсорбционных систем измерены изотермы адсорбции, определены удельные объемы микропор, рассчитаны характеристические энергии адсорбции. На основе теории объемного заполнения микропор, с помощью коэффициентов аффинности рассчитаны изотермы адсорбции неона на разных микропористых угольных адсорбентах.



Образование и диссоциация кластеров полярных аминокислот с ионами меди в полях высокой напряженности
Abstract
Изучены процессы ионизации полярных аминокислот в присутствии солей переходных металлов в качестве катионизирующих агентов. Метод электрораспылительной ионизации был использован для получения и исследования кластерных соединений аминокислот с ионами меди. Обнаружено, что полярные аминокислоты в присутствии ионов меди склонны к образованию полимолекулярных ассоциатов. В полярных аминокислотах также активно проходят процессы фрагментации, такие как декарбоксилирование и деаминирование радикальных аминогрупп. Методами масс-спектрометрии высокого разрешения показано, что при ионизации лизина происходит замыкание радикала аминокислоты в метастабильный цикл с образованием иона NH4 + COOH.



Сорбционно-каталитическое повышение эффективности деструкции красителя родамина Б в плазме барьерного разряда гранулами цеолита NaX и диатомита C покрытием TiO2
Abstract
В работе приведены результаты исследований комбинированного процесса плазменно-фото-кatalитической деструкции водных растворов родамина Б (RhB) с высокими концентрациями (до 40 мг л–1) с использованием двух композитных каталитических систем, состоящих из диоксида титана, закрепленного на гранулах цеолита NaX, и диатомита. Нанесение покрытия TiO2 осуществлялось гидротермальной пропиткой носителя растворами, содержащими крупноразмерные гидроксокомплексы титана. Изучены сорбционные и фотокаталитические свойства пропитанных гранул в статических условиях. В плазмохимическом реакторе диэлектрического барьерного разряда проведена оценка вклада сорбционно-каталитических процессов в эффективность разложения RhB. Показано, что присутствие обоих типов катализаторов в плазме приводит к росту скорости деструкции красителя не менее чем на 20%. Максимальная эффективность разложения в плазме наблюдается при использовании катализатора TiO2/цеолит и достигает 100% (2 г катализатора в объеме реактора – 25 см3, мощность разряда – 8.6 Вт/см3) при степени минерализации более 80%, что свидетельствует о высокой степени протекания окислительных процессов.



НАНОРАЗМЕРНЫЕ И НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОКРЫТИЯ
Предиктивное моделирование фотохромизма дифильных спиронафтоксазинов в органических растворителях
Abstract
In this work, we present the results of quantum-chemical modeling and experimental studies of the optical properties of difunctional spiropyranoxazines in organic solvents. For the first time, a predictive model was developed for calculating the spectral characteristics of photochromes of this class. It was shown that taking into account multiconfigurational interactions using the CASSCF method provides insight into the complex nature of photoinduced electronic transitions in spiropyranoxazines.



Сопоставление структуры и релаксационного поведения полиакрилатов, синтезированных с применением методов статистической и затравочной эмульсионной сополимеризации
Abstract
Проведено сопоставление химической структуры, а также релаксационного поведения в области температуры стеклования и при отрицательных температурах в интервале от –150 до 0°С полиакрилатов, синтезированных с применением методов статистической и затравочной эмульсионной сополимеризации. Для уточнения различия в релаксационном поведении обоих полимеров рассматривается эффект водорастворимого модификатора на основной процесс α-релаксации и локальные диссипативные процессы. Проведено определение релаксационной микронеоднородности статистического и затравочного полимеров, при этом рассматривалось влияние модификатора на спектры внутреннего трения латексных полимеров и температурную зависимость частоты затухающего колебательного процесса. Предложен теоретический подход к оценке релаксационной микронеоднородности латексных полимеров, основанный на выборе функции для описания протекающих в латексных полимерах диссипативных процессов, и корреляция теории с экспериментальными данными.



Методологические основы проектирования элементной базы для систем накопления, хранения и транспортировки электрической энергии
Abstract
В работе описаны методологические основы проектирования элементной базы для систем накопления, хранения и транспортировки электрической энергии, позволяющие превысить энергетические, эксплуатационные и электрические характеристики существующих систем. Представленные решения основаны на применении наноматериалов и тонкопленочной технологии для создания перспективных накопителей энергии. Приведены перспективные типы накопителей энергии, их конструкции и перспективные материалы.



Термическое поведение пленочных композитов полистирол/галлуазит
Abstract
Method of mechanical dispersion was used to obtain composite film materials of polystyrene/halloysite. The thermal destruction and relaxation transitions in the obtained composites were studied using differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. It was found that the modification of polystyrene with halloysite leads to an increase in the glass transition temperature. It was shown that the characteristic temperatures of thermal destruction of the composites exceed those for the unmodified polymer. The kinetic parameters of thermal decomposition of the studied composites were determined using the Freeman–Carroll method.



О неразрушающем профилировании состава тонких металл-оксидных наноструктур методами спектроэллипсометрии
Abstract
Рассмотрены принципы спектральной поляризационной рефлектометрии и эллипсометрии для неразрушающего контроля тонких металл-оксидных наноструктур – рабочих материалов металл-оксидной наноэлектроники. Спектральные измерения рефлектометрических и эллипсометрических параметров позволяют восстановить профиль состава неоднородного по объему слоя металл-оксидного нанокомпозита путем решения интегрального уравнения 1 рода типа Фредгольма. Метод был протестирован при исследовании структуры и состава термооксидного слоя при электроконтактном нагреве тонкой пленки стали на основе системы Fe–18Cr в области низкотемпературного активирования, где при изменении активности окислителя структура, состав и электрические свойства неоднормного поверхностного термооксидного слоя существенно изменяются.



НОВЫЕ ВЕЩЕСТВА, МАТЕРИАЛЫ И ПОКРЫТИЯ
Биорезорбируемые нити in vitro и in vivo: общие и отличительные черты
Abstract
Проведены обобщающие сравнительные исследования по изменению поверхностных, физико-механических свойств биорезорбируемых нитей in vitro и in vivo, реакции тканей на использование шовных материалов с разными сроками биодеструкции: сополимер лактида с гликолидом (ПГЛ), полидоксанон (ПДО), сополимер гликолида и ε-капролактона (ПГК). Определена причина возникновения возможной воспалительной реакции тканей. Процесс биодеструкции для всех нитей начинается с поверхности, сопровождается “выщелачиванием” низкомолекулярных веществ, механизм биорезорбции является фагоцитарным, сами нити рассматриваются биологическими тканями как инородные тела. Однако в зависимости от химического состава шовного материала несколько отличается местная реакция тканей. Так, в случае с ПГЛ наблюдается увеличение числа многоядерных гигантских клеток Пирогова–Лангханса, фагоцитирующих частицы шовного материала, при использовании нитей ПДО – преобладает увеличение числа лимфоцитов с кольцевидным ядром, как и в случае с ПГК-нитей. Реакция тканей зависит и от того, является ли шовный материал мононитью или плетеной. У мононитей явно виден ложемент, соединительнотканный “футляр”; у плетеных нитей – прорастание волокон соединительной тканью, образование гигантских многоядерных клеток, что может привести к образованию гранулем и “соединительных узелков”. Во всех вариантах биорезорбируемых нитей после полной потери прочности они превращаются в оксифильные неоднородные субстанции на гистологических срезах, что подтверждается методом ДСК, отмечается аморфизация надмолекулярной структуры полимеров. На начальных стадиях биорезорбции шовных материалов механизм изменения надмолекулярной структуры полимеров in vivo и in vitro различен: как правило in vitro изменения проходят стадию рекристаллизации, in vivo – постепенную аморфизацию. Поэтому объясним факт, что в условиях биологических тканей прочность нити на разных сроках заживления раны может быть на 5–10% ниже, чем in vitrо, однако находится в пределах доверительных интервалов, что позволяет при необходимости заменять метод in vivo на in vitro до достижения остаточной прочности 50%.



Электрохимический синтез и исследование физико-химических свойств поверхности покрытий на основе кобальт-марганцевой шпинели
Abstract
В данной статье с использованием метода нестационарного электролиза на поверхности нержавеющей стали марки Crofer 22 APU получены покрытия на основе кобальт-марганцевой шпинели Co2MnO4. Методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии изучены микроструктура и химический состав поверхностного слоя покрытий. Установлено, что морфология поверхности носит мозаичный характер. Анализ валентного состояния поверхностных слоев покрытия показал, что его основными компонентами являются марганец (4+), кобальт (3+) и кислород (2–).


