Том 7, № 4 (2024)
- Год: 2024
- Статей: 9
- URL: https://medbiosci.ru/2619-0575/issue/view/25856
Статьи
Исследование влияния плазменной обработки углеродного войлока на его электрохимические свойства
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
4-12
Интенсификаторы помола цементного клинкера
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
13-24
Investigation of chemical power sources on an automated electronic load with controlled parameters
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
25-36
Проводящие полимеры в качестве прозрачных электродов: структура, функциональные характеристики, методы получения, применение
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
37-47
Реологические свойства и структурообразование минеральной суспензии с комплексной органоминеральной добавкой
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
48-63
Эффективные методы концентрирования и очистки омега-3 полиненасыщенных жирных кислот: систематический обзор и перспективы
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
64-86
Исследование влияния температуры и солености на свойства инкапсулированных поверхностно-активных веществ изменять смачиваемость и уменьшать межфазное натяжение
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
87-103
Влияние антиоксидантов на выживаемость дрожжевых клеток при действии рентгеновского облучения
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
104-117
Удаление вредных газов из потока воздуха с использованием углеродных сорбентов на основе растительных отходов Республики Союз Мьянмы
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
118-130
