Том 7, № 4 (2024)

Статьи

Исследование влияния плазменной обработки углеродного войлока на его электрохимические свойства

Воропай А.Н., Осетров Е.С.

Аннотация

в наше время в мире быстро растет популярность ванадиевых проточных батарей в связи с более высокой стабильностью при длительной эксплуатации и низкими затратами при создании систем с длительным временем автономной работы. В то же время, исследования, направленные на разработку методов повышения электрокаталитической активности углеродных войлочных материалов по отношению к ионам ванадия, были в значительной степени разработаны для увеличения удельной мощности проточных ячеек, которые являются неотъемлемой частью ванадиевых проточных батарей. Одним из подходов к модификации этих материалов является плазменная обработка. В этой работе была проведена двухстадийная плазменная обработка углеродного войлока, сначала в среде одного газа, а затем в среде другого газа. В качестве газа выбраны кислород и азот. Было показано, что независимо от порядка, в котором проводится плазменная обработка, наблюдается схожая тенденция в значении разности потенциалов между пиком окисления и пиком восстановления, сначала она увеличивается на первой стадии, а затем уменьшается в второй этап. Однако обработка азотом на втором этапе имеет тенденцию к более быстрому (почти в 2 раза) уменьшению разности потенциалов, что мы наблюдаем в этой работе.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):4-12
pages 4-12 views

Интенсификаторы помола цементного клинкера

Черненко В.В.

Аннотация

в данной статье представлен анализ различных методов, способствующих повышению эффективности помола клинкера, и их последствий для качества и технологических свойств цемента. В исследовании рассматриваются не только привычные, но и инновационные вещества, используемые в качестве активаторов помола, среди которых – уголь, сажа, триэтаноламин, канифоль, лигнин, а также новые компоненты, например, «Литопласт ИП1», «InCem» и MC-GRINDINGPRO 01. Специальное внимание уделено наиболее перспективным интенсификаторам помола, в частности «Литопласт ИП1», который позволил значительно, на 11,1–19,2%, повысить производительность мельниц и одновременно сократить расход электроэнергии на 8,9–15,6%. В статье описываются результаты испытаний, которые демонстрируют положительное воздействие данной добавки на улучшение текучести цемента, его измельчения и физико-механические свойства. Также обсуждаются плюсы использования интенсификатора «InCem», в том числе способность усилить прочностные показатели цемента и оптимизировать процесс его помола. Отдельная часть статьи посвящена работе исследователей М.А. Гончаровой, Л.В. Замышляевой и Х.Г.Х. Аль-Суррайви, сфокусированной на использовании энергосберегающих отечественных интенсификаторов типа ИП-1 и ИМ-2. Авторы анализируют влияние этих добавок на увеличение начальной прочности цемента и на эффективность измельчения. По итогам исследования установлено, что введение ИП-1 и ИМ-2 в состав цемента позволяет увеличить его начальную прочность до 3,7 МПа и уменьшить коэффициент водоотделения, что способствует улучшению качественных характеристик готового продукта. В итоге статья выделяет роль интенсификаторов помола как важного фактора для повышения производственной эффективности и качества цемента, а также снижения эксплуатационных затрат и улучшения надежности строительных материалов.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):13-24
pages 13-24 views

Investigation of chemical power sources on an automated electronic load with controlled parameters

Лебедева М.В., Головачева В.А., Копылова Н.А., Дулина О.А., Бакеева И.В., Яштулов Н.А.

Аннотация

гибридные установки преобразования энергии топлива в электроэнергию являются перспективным способом обеспечения человечества доступными энергоресурсами. Однако вопрос получения реагентов (водорода и кислорода) высокой степени чистоты остается одним из наиболее актуальных. В данной работе были исследованы энергетические характеристики водородно-кислородного топливного элемента в сочетании с электролизером воды. Были сформированы мембранно-электродные блоки, состоящие из модифицированной мембраны на основе политетрафторэтилена с платина-содержащим компонентом (Pt(30%)/C), а также анода и катода, изготовленных из углеродной ткани и пористого никеля, легированных техническим углеродом и графеном. Структурные характеристики материала были изучены с помощью метода растровой электронной микроскопии. Исследование энергетических характеристик водородно-кислородных мембранно-электродных блоков впервые проводилось на автоматизированной электронной нагрузке AКИП-1375/1E со встроенным программным обеспечением. В разработанном водородно-кислородном топливном элементе в качестве твердого полимерного электролита вместо мембраны Nafion была использована более доступная коммерческая мембрана на основе политетрафторэтилена, что значительно снизило стоимость разработки МЭБ. В результате проведенных испытаний было установлено, что максимальную удельную мощность демонстрируют элементы, сконструированные на основе анода и катода из пористого никеля, модифицированного графеном.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):25-36
pages 25-36 views

Проводящие полимеры в качестве прозрачных электродов: структура, функциональные характеристики, методы получения, применение

Логинова А.В.

Аннотация

в настоящей работе проведен всесторонний обзор и анализ современного состояния и достижений основных прозрачных проводящих полимеров, которые рассматриваются как перспективная альтернатива традиционным прозрачным электродам на основе оксидов металлов, как оксид индия, допированный оловом (ITO), оксид цинка, допированный алюминием (AZO), и оксид олова, допированный фтором (FTO). Данный набор полимеров обладает уникальными свойствами, включая гибкость, легкость и простоту интеграции в гибкие и растяжимые оптические электронные устройства, что делает их весьма привлекательными для использования в органических светодиодах (OLED), тонкопленочных транзисторах, солнечных элементах, сенсорах, гибких дисплеях и ряде других. Представлена статистика по публикациям данного направления за последние 10 лет по данным база данных рецензируемой научной литературы Scopus. Кратко рассматриваются механизмы проводимости в полимерах, которые оказывают влияние на их свойства, как электропроводность, прозрачность, а также устойчивость к воздействию внешних факторов. Рассматриваются различные методы получения таких полимеров, включая химическое осаждение, электрохимические методы, а также использование проводящих наночастиц для улучшения функциональных характеристик. По итогу анализа представлена сводная таблица, содержащая данные по прозрачности, проводимости и другим функциональным характеристикам различных полимерных материалов, что упрощает их выбор для конкретных приложений. Кроме того, обсуждаются перспективы и вызовы, связанные с применением рассматриваемых полимеров в гибкой электронике, дисплеях нового поколения и других инновационных технологиях, где традиционные материалы могут быть менее эффективны или непрактичны.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):37-47
pages 37-47 views

Реологические свойства и структурообразование минеральной суспензии с комплексной органоминеральной добавкой

Старченко С.А., Полуэктова В.А., Шаповалов Н.А., Кожанова Е.П.

Аннотация

данная работа направлена на исследование реологических свойств и процессов структурообразования в высококонцентрированных минеральных суспензиях, модифицированных комплексной органоминеральной добавкой на основне флороглюцинфурфурольного олигомера и частиц диоксида кремния нанодиапазона. Методы.Распределение частиц диоксида кремния и их модальный размер в добавках определяли методом лазерной дифракции света на приборе Mastersizer 3000 и методом динамического рассеивания света на приборе Microtrac S3500. Реологические свойства суспензий определяли с помощью коаксиально-цилиндрического ротационного вискозиметра безредукторного типа «Реотест-2.1». Сроки схватывания и структурообразование цементного теста оценивали на приборе Вика. Пластическую прочность цементного теста определяли с помощью конического пластометра Ребиндера. Прочность на сжатие цементного камня определяли на автоматическом гидравлическом прессе «ПГМ-100МГ4». Выводы. Установлено, что комплексная органоминеральная добавка снижает предельное динамическое напряжения сдвига минеральных смесей, уменьшает пластическую прочность смесей в начальный период и сокращает срок схватывания, обеспечивая баланс между замедлением и развитием прочности за счет направленного формирования консолидированных надмолекулярных структур силиката кальция, которые структурируют цементную матрицу. Установлено, что наночастицы диоксида кремния, входящие в состав комплексной органоминеральной добавки, не влияют на реологические свойства системы в начальный период, в отличии от частиц Аэросила, которые увеличивают предельное динамическое напряжения сдвига смеси, что обусловлено высокой дисперсностью частиц.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):48-63
pages 48-63 views

Эффективные методы концентрирования и очистки омега-3 полиненасыщенных жирных кислот: систематический обзор и перспективы

Журавлёв И.А., Бочарников А.Ф., Маськин Е.В., Солодий Д.Д., Шинкарук П.А.

Аннотация

статья посвящена методам концентрирования и очистки омега-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). В тексте рассматриваются такие методы как переэтерификации, комплексообразованию с мочевиной, хроматографическим методам, низкотемпературной кристаллизации, сверхкритической флюидной экстракции, молекулярной дистилляции и йодолактонизации. Цель исследования – систематизация литературных данных для выявления наиболее эффективных методов получения очищенных, концентрированных омега-3 ПНЖК. Методы включают переэтерификацию для перевода триглицеридов в этиловые эфиры, комплексообразование с мочевиной для разделения жирных кислот, хроматографические методы для высокой чистоты продукта, низкотемпературную кристаллизацию для простоты и экономичности, сверхкритическую флюидную экстракцию для экологической чистоты и эффективности, молекулярную дистилляцию для высокой селективности и йодолактонизацию для перспективного разделения омега-3 кислот. В статье рассмотрены преимущества и недостатки методов концентрирования омега-3 ПНЖК. Рассматриваются перспективы развития эффективных и экономичных методов обогащения жирных кислот омега-3 для снижения стоимости и удовлетворения будущего спроса на высокоочищенные продукты.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):64-86
pages 64-86 views

Исследование влияния температуры и солености на свойства инкапсулированных поверхностно-активных веществ изменять смачиваемость и уменьшать межфазное натяжение

Чекалов А.Ю., Иванова А.А., Черемисин А.Н., Хмеленин Д.Н., Соколов А.С.

Аннотация

в последние десятилетия не теряет актуальности задача повышения коэффициента извлечения нефти из продуктивных пластов. Сегодня стремительно растёт интерес к применению химических методов увеличения нефтеотдачи для активизации добычи, в частности, к технологии заводнения с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ). Для преодоления проблемы высокой адсорбции, которая препятствует широкому внедрению ПАВ-заводнения в карбонатных пластах, предлагается использовать технологию инкапсулирования ПАВ в твёрдую оболочку. Таким образом, действующие вещество может охватить большую часть пласта, а следовательно, больше нефти может быть извлечено за счет закачки ПАВ. В данной работе изучалось влияние типичных пластовых условий (высокая температура и соленость) на основные свойства дисперсий инкапсулированных ПАВ, а именно снижение межфазного натяжения и изменение смачиваемости. Показано, что применение метода инкапсуляции сохраняет необходимые свойства ПАВ, при которых наблюдается низкое межфазное натяжение, и поверхность карбонатной породы становится более гидрофильной.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):87-103
pages 87-103 views

Влияние антиоксидантов на выживаемость дрожжевых клеток при действии рентгеновского облучения

Пхйьо М.У., Панфилов В.И., Калёнов С.В., Антропова И.Г., Бочкова М.О.

Аннотация

цели: Дрожжи Saccharomyces – один из наиболее изученных видов для исследований клеток эукариотов. Влияние ионизирующего излучения на живые организмы исследуется в радиобиологии, основной задачей которой является выявление закономерностей биологической реакции организма на радиацию. Это поможет разработать методы контроля радиационных реакций и средства защиты от радиации. В радиобиологии есть нерешённые проблемы, одной из которых является радиочувствительность. Для изучения радиационной чувствительности использован штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae T-985, а также рутин – биологически активное вещество, флавоноид, обладающий антиоксидантными и другими полезными свойствами. Методы.Спектрофотометрический метод основан на использовании свободного стабильного радикала 2,2-дифенил-1-пикрилгидрозила (ДФПГ). После окончания культивирования из колб отобрали аликвоты дрожжевой взвеси и перенесли их в стеклянные объемом 1 мл для последующего облучения на рентгеновской установке Model- КАЛАН 4 в ИМСЭН-ИФХ РХТУ им. Д.И. Менделеева при мощности поглощенной дозы 3 Гр/с по дозиметру Фрикке [10, 11]. Для обнаружения последствий ионизирующего излучения и сравнения получившихся результатов с контрольным образцом использовалось измерение оптической плотности и метод микроскопии. Результаты. Рутин может оказывать защитное действие на клетки дрожжей после рентгеновского облучения. В исследованиях было показано, что рутин способен уменьшать оксидативный стресс и повреждение ДНК, вызванные облучением. Это может быть связано с его способностью нейтрализовать свободные радикалы и восстанавливать повреждённые молекулы. Сравнивая между собой результаты систем 0,05мМ рутина и системы рутина и пероксида водорода, можно отметить, что активная форма кислорода негативно влияет на выживаемость дрожжевых клеток. ионол благоприятно воздействует на выживаемость и репарационные процессы в дрожжевых клетках. А добавление пероксида водорода существенно уменьшает выживаемость клеток сразу после облучения, но способствует протеканию репарационных процессов. В результате экспериментов добавление Рутина с концентрацией 5·10-4моль/л потенциально увеличивает количество жизнеспособных клеток, способных к формированию колоний чем добавление рутина с концентрацией 5·10-5 моль/л. КОЕ вида S. cerevisiae с добавлением рутина при различной концентрацией уменьшается много раз по отношению контроля через 3 суток при дозе 400 Гр и 800 Гр рентгеновского облучения. Выводы. -При увеличении дозы облучения концентрация рутина уменьшается, что говорит о его расходовании. Определён радиационный химический выход расходования рутина: G (0-400)=0,04 молекул/100 эВ; G(400-2000)=0,10 молекул/100 эВ. - Определён эффект ингибирования в реакции с ДФПГ растворов рутина без облучения и через сутки после облучения. Численные значения находятся в диапазоне от 67% до 86%,что более 50%,а это значит ,что рутин обладает высокими антирадикальными свойствами после облучения. - Процент мёртвых клеток в суспензии при добавлении рутина меньше, по сравнению с процентом мёртвых леток в суспензии без добавления рутина при одинаковых поглощённых дозах. - В пробирках с добавлением рутина различных концентраций, получивших дозу 800 Гр, через сутки после облучения наблюдается значительное уменьшение процента мёртвых клеток в сравнении с теми же данными, полученными без добавления рутина. Что можно интерпретировать как протекание активных репарационных процессов. - При добавлении рутина с концентрацией 5·10-4моль/л процент мёртвых клеток меньше, чем при добавлении рутина с концентрацией 5·10-5 моль/л.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):104-117
pages 104-117 views

Удаление вредных газов из потока воздуха с использованием углеродных сорбентов на основе растительных отходов Республики Союз Мьянмы

Со В.М., Зо Е.Н., Курикин А.А., Нистратов А.В., Клушин В.Н.

Аннотация

цели: в данной работе оценили способность адсорбента парогазового активированного угля, полученного из скорлупы орехов Макадамии одного из предприятий Мьянмы, в качестве агента технологии рекуперации на примере извлечения паров н-бутанола из их смесей с воздухом (ПВС). Методы. Объектом исследования служили предварительно высушенные косточки орехи макадамии, которые подвергались размельчению, термообработке при 650-700 °С в течение 60 минут в пиролизе с последующей водяным паром актировали до 900°С подъёмом температуры со скоростью 15 °С/мин без термической выдержки, удельный расход водяного пара составлял 5 г на 1 г получаемого производимого активного угля. Полученных сорбентов анализировали по свойствам сорбции паром C6H6, ССЛ4и Н2О. Определяли их суммарным объём их пористую структуру оценивали по объёмам пор различных размеров, поглощению йода и метиленового голубого из водных растворов. Охарактеризовали их способности удаления вредных газов при адсорбции н-бутанола в разных относительной давлении и изучали их кинетики адсорбции и изотермы. Результаты. Показано, что значения коэффициентов, полученные от кинетические уравнение а = А(1-e-В·τ) полученные активные угли предварительно выполняется в свой порах бутанолом. По показание величины А и B, данные сорбенты активно сорбируются вредных газов из паровоздушной смеси. Для сравнения в статье представлены качественные показатели активных углей марок CКО (скорлупа кокосового ореха) и СКС (скорлупа косточки сливы), изготовленных из ряда сельскохозяйственных отходов Мьянмы. Выводы. исследования позволяют констатировать достаточно удовлетворительные поглотительные свойства полученного нового активного угля из скорлупы ореха макадамии, в изученном процессе извлечения паров н-бутанола из их смесей с воздухом, что указывает на вероятную конкурентоспособность этого адсорбента в решении задач очистки от паров органических веществ выбросов высоких концентраций при условии организации его производства в условиях Мьянмы.
Chemical Bulletin. 2024;7(4):118-130
pages 118-130 views

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).