№ 1 (2023)

Изучено влияние восстановительной обработки на фазовый состав, морфологию и электрохимические параметры δ-MnO₂, полученного гидротермальным методом из KMnO4 при температуре 160°С в присутствии HNO₃. Обработка δ-MnO₂ 3 М водным раствором NaBH₄ приводит к частичному восстановлению Mn(IV) до Mn(III) и Mn(II). Электрохимические характеристики полученных электродных материалов изучены методом циклической вольтамперометрии, гальваностатического заряда-разряда и спектроскопии импеданса. Восстановительная обработка увеличивает удельную емкость δ-MnO₂ в 1 М Na₂SO₄ вплоть до 204 Ф·г^-1 при плотности тока 0.1 А·г^-1, а также снижает диффузионные ограничения при циклировании за счет увеличения удельной площади поверхности. Потеря удельной емкости после 2000 циклов заряда-разряда не превышает 2.6%, что подтверждает высокую электрохимическую стабильность полученных электродных материалов.

На основе экспериментальных данных подтверждены высокотемпературные прочностные свойства керамических реакционно-спеченных материалов на основе карбида кремния в воздушной и вакуумной среде. В качестве критерия определен предел прочности на изгиб образцов прессованных и литых керамических материалов при температурах до 1400°С. Высокотемпературные испытания демонстрируют гарантированную прочность керамики выше 100 МПа. Приведен пример изготовления керамического сложнопрофильного изделия с использованием технологии горячего шликерного литья под давлением в аддитивные водорастворимые формы. Апробация комбинированной технологии позволяет получать лопастные керамические элементы толщиной порядка 1 мм.

Предложен способ вольтамперометрического определения стрептомицина по каталитическому току на электроде из стеклоуглерода с композитом на основе восстановленного оксида графена и бинарной системы золото-никель. Определены рабочие условия модификации электрода (объем суспензии оксида графена и хитозана, длительность электровосстановления иммобилизованного оксида графена и электроосаждения бинарной системы золото-никель) и условия регистрации каталитического тока в проточно-инжекционной системе. Показано, что способ определения стрептомицина в потоке отличается высокой чувствительностью, воспроизводимостью и экспрессностью по сравнению с определением в стационарных условиях. Предел обнаружения стрептомицина составил 0.45 нмоль, производительность анализа - 60 проб в час. Разработанная методика определения стрептомицина апробирована при анализе коровьего молока.

В работе проведена оценка коагулирующей способности сополимеров N,N-диаллил-N,N-диметилам-монийхлорида с акриламидом и малеиновой кислотой при выделении из латексов бутадиен-стирольного и бутадиен-нитрильного каучуков. Исследовано влияние расхода данных катионных полимеров, концентрации дисперсной фазы и температуры на полноту выделения каучука.Установлено, что полнота выделения бутадиен-стирольного каучука из латекса достигается при расходе катионного сополимера с акриламидом 0.5 кг·т^-1, а бутадиен-нитрильного - при 22 кг·т^-1. Введение в катионный сополимер звеньев малеиновой кислоты обеспечивает полноту выделения бутадиен-стирольного и бутадиен-нитрильного каучука из латекса при его расходе 0.3 и 8 кг·т^-1 соответственно. Вулканизаты, полученные на основе каучуков, выделенных с применением сополимеров, соответствуют требованиям ГОСТ 15627-2019.

Разработаны способы формирования полых цилиндрических структур с толщиной стенки в микрометровом диапазоне (микротрубок) из растворов хитозана в лимонной, молочной и гликолевой кислотах. В основе способов лежит межфазная реакция нейтрализации, индуцированная транспортом ионов (далее, ионно-индуцированная реакция), протекающая на границе раздела жидкость-жидкость или твердое тело-жидкость: реакция полимераналогичного превращения солевой формы полимера в основную в среде NaOH или триэтаноламина либо реакция формирования водонерастворимого полиэлектролитного комплекса с додецилбензосульфонатом натрия. Проведен сравнительный анализ зависимости морфологических, структурных, упруго-пластических, физико-механических и биологических свойств структур от условий проведения химической реакции, природы органической кислоты и нейтрализующего реагента. Установлено, что микротрубки, полученные из раствора хитозана в гликолевой кислоте способом ионно-индуцированной нейтрализации на границе раздела твердое тело-жидкость в среде NaOH и триэтаноламина, обладают оптимальными показателями прочности и эластичности, сопоставимыми с аналогичными характеристиками фрагмента сонной артерии человека и ксеноперикардиальной пластины. Гемо-, биосовместимость и контролируемая биодеградация данных образцов показывают перспективность применения полученных материалов в качестве аналогов биодеградируемых имплантов кровеносных сосудов.

Для обеспечения безопасности проведения процесса сульфатирования арабиногалактана методом баланса теплового потока определен тепловой эффект реакции (148.26 кДж). Методом фазовой реологии изучена зависимость динамической вязкости реакционной среды от способа введения сульфатирующего агента и его гранулометрического состава. Методом расчета процесса перемешивания обоснована оптимальная конструкция мешалки и рассчитаны параметры качества перемешивания реакционной среды. Полученные данные позволяют оптимизировать процесс получения субстанции Агсулар® при масштабировании технологии производства.

Представлена математическая модель, описывающая движение газа в прямоточном циклоне. Решены уравнения движения газовой фазы, на основании которых получены профили для тангенциальной и осевой составляющих скорости газа. Проведено сравнение полученных результатов с результатами численного моделирования. Последнее осуществлялось в программе FlowVision с использованием SST-модели турбулентности. С помощью численных расчетов определено изменение тангенциальной и осевой составляющих скорости газа на расстояниях 110, 150, 200 и 250 мм от пластинчатого турбулизатора, или завихрителя циклона.