


Том 61, № 2 (2025)
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦАХ
Адсорбция этана (С₂Н₆) на микропористой металлорганической каркасной структуре La-BTC при высоких давлениях
Аннотация
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
Аннотация
Проведено исследование адсорбции азота и неона на угольных адсорбентах в интервале давлений от 1 до 1.013∙105 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
Аннотация
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
Аннотация
В работе приведены результаты исследований комбинированного процесса плазменно-фотокаталитической 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
Аннотация
В настоящей работе представлены результаты квантово-химического моделирования и экспериментального изучения оптических свойств дифильных спиронафтоксазинов в органических растворителях. Впервые разработана предиктивная модель для расчета спектральных характеристик фотохромов данного класса. Показано, что учет многоконфигурационного взаимодействия методом CASSCF позволяет получать информацию о комплексной природе фотоиндуцированных электронных переходов в спиронафтоксазинах.



Сопоставление структуры и релаксационного поведения полиакрилатов, синтезированных с применением методов статистической и затравочной эмульсионной сополимеризации
Аннотация
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 а-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
Аннотация
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
Аннотация
Методом механического диспергирования получены композиционные пленочные материалы полистирол/галлуазит. С использованием дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа исследованы термодеструкция и релаксационные переходы в полученных композитах. Установлено, что модификация полистирола галлуазитом приводит к увеличению температуры стеклования. Показано, что характеристические температуры термодеструкции композитов превосходят таковые для немодифицированного полимера. Методом Фримена–Кэрола определены кинетические параметры термического разложения исследованных композитов.



О неразрушающем профилировании состава тонких металл-оксидных наноструктур методами спектроэллипсометрии
Аннотация
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 неоднородного поверхностного термооксидного слоя существенно изменяются.



НОВЫЕ ВЕЩЕСТВА, МАТЕРИАЛЫ И ПОКРЫТИЯ
Биорезорбируемые нити in vitro и in vivo: общие и отличительные черты
Аннотация
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
Аннотация
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–).


