Vol 59, No 3 (2023)

Представлены результаты исследований сорбционных свойств природных и модифицированных материалов полисахаридной и полиамидной природы и установлены физико-химические закономерности распределения d-металлов в гетерофазной системе “биополимер–водный раствор”. Экспериментальные изотермы сорбции обработаны в рамках моделей Ленгмюра, Фрейндлиха и Дубинина–Радушкевича. Кинетика сорбции наиболее корректно описывается моделью псевдо-второго порядка. Изучено влияние различных факторов, влияющих на эффективность процесс сорбции, таких как температура, скорость перемешивания и т.д. Установлено влияние рН среды на сорбцию ионов тяжелых металлов полисахаридными и полиамидными сорбентами. Выявлены закономерности процесса конкурентной сорбции катионов М²⁺/Н⁺ в кислой области рН с участием различных функциональных групп. Определены перспективы использования биосорбентов полисахаридной и полиамидной природы, модифицированных с применением новых методов, включая направленную модификацию свойств поверхности, в соответствии сo взаимосвязью “структура–сорбционная активность материала”.

Методы сканирующей электронной микроскопии и низкотемпературной адсорбции азота применены для оценки состояния поверхности и формирования мультимодальной поровой системы в ксилеме льняных отходов, модифицируемых для получения воздушных фильтров. Методом Фурье-ИК-спектроскопии прослежено изменение строения модифицированного лигнина. Сорбционные свойства нативной и биомодифицированной костры в отношении паров фенола и м-крезола исследованы при температуре 298–333 К, дифференцированы показатели хемосорбции для полисахаридных компонентов и лигнина. Адекватное описание кинетики сорбции обеспечивает кинетическая модель псевдо-второго порядка. По данным удельного объема удерживаемого сорбата определены термодинамические параметры сорбции паров фенола и м-крезола. По результатам сопоставления сорбционных характеристик с данными для поглощения орто- и пара-изомеров крезола выявлены обобщенные закономерности сорбции летучих фенольных соединений с учетом особенностей строения лигнина льняной костры и положения заместителя в молекуле сорбата.

С целью выяснения возможности контроля содержания и хранения водорода в поликристаллическом \({\text{Pd}}\) использован метод внутреннего трения, позволяющий на основании анализа характеристик локальных диссипативных процессов установить взаимосвязь изменений структуры системы в процессе наводораживания и разводораживания металла. Повышение модуля твердого раствора палладия \({\text{Pd}}{{{\text{H}}}_{x}}~\) вплоть до значений модуля \({\text{Pd}}\) объяснено уменьшением постоянной кристаллической решетки вследствие выхода из нее атомов водорода. Метод внутреннего трения был также использован для анализа диссипативных процессов, протекающих в кадмии и меди, с целью оценки возможности их использования для модифицирования поверхности \({\text{Pd}}{{{\text{H}}}_{x}}~\) для предотвращения десорбции атомов водорода с границы раздела “\({\text{Pd}}{{{\text{H}}}_{x}}\)–воздух”. Анализ спектров свидетельствует о возникновении возможности нарушения адгезионного контакта их поверхностных слоев и матрицы \({\text{Pd}}\) при варьировании температурного и частотного режима, что определяет направление дальнейшего использования в качестве блокирующих покрытий высокотемпературных полимерных систем.

Выявлена природа аномалии на температурной зависимости сопротивления, теплоемкости, термодиффузии полимерного композита на основе многостенных углеродных нанотрубок и политетрафторэтилена в области 298 < Т < 450 К. Исследовано тепловыделение нанокомпозита с целью установления анизотропного характера распределения тепловыделений на поверхности композита, который зависит от вертикального или горизонтального расположения электродов.

В импульсном режиме электролиза из сульфатно-хлоридного электролита получены композиционные электрохимические покрытия (КЭП) на основе никеля, модифицированные многослойным оксидом графена (ОГ). Исследована микроструктура данных КЭП методами рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что микротвердость КЭП никель–ОГ возрастает приблизительно в 1.40 раза по сравнению с чистым никелем. Изучено коррозионно-электрохимическое поведение композиционных покрытий никель–ОГ в 0.5 М H₂SO₄. На основании испытаний в 3% растворе NaCl выявлено, что при включении частиц ОГ в состав электролитических осадков никеля их коррозионная стойкость увеличивается в 1.50 раза.

В настоящей работе исследовано влияние содержания кислорода в танталовых порошках разного генезиса на токи утечки анодов конденсаторов. Установлено, что ток утечки анодов из магниетермических порошков с высокоразвитой поверхностью зависит от содержания в них кислорода в меньшей степени, чем у анодов из порошков с осколочной формой частиц, характеризующихся меньшей величиной поверхности. Этот факт объясняется тем, что основная часть кислорода естественного оксида при спекании анодов из порошков с большой удельной поверхностью взаимодействует с металлом, образуя частицы фазы Та₂О₅ вне объема частиц тантала.

Потенциодинамическим методом исследовано влияние кадмиевого комплекса нитрило-трис-метиленфосфоновой кислоты Na₄[Cd(H₂O)N(CH₂PO₃)₃]·7H₂O на коррозионно-электрохимическое поведение низкоуглеродистой стали в нейтральных водных средах в присутствии ионов Cl^–. Состав и структура пассивных пленок, сформированных при различных потенциалах и составе среды, изучены методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии с послойным травлением. При содержании Cl^–-ионов до 20 мг/дм³ Na₄[Cd(H₂O)N(CH₂PO₃)₃]·7H₂O в концентрации 0.025–1.00 г/дм³ действует как ингибитор коррозии – снижает плотность тока анодного растворения металла, а в концентрации свыше 1.00 г/дм³ – стимулирует коррозию. Минимальная скорость коррозии достигается при концентрации Na₄[Cd(H₂O)N(CH₂PO₃)₃]·7H₂O 0.15 г/дм³ вне зависимости от концентрации Cl^–-ионов. При концентрациях Cl^–-ионов 50 мг/дм³ и более Na₄[Cd(H₂O)N(CH₂PO₃)₃]·7H₂O неэффективен как ингибитор коррозии.