Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приведены результаты исследований по синтезу анионных повехностно-активных веществ на основе смеси высших карбоновых кислот, выделенных из льняного масла, а также индивидуального соединения - линоленовой кислоты (С18:3). На основе синтезированных сульфокислот получены калиевые, натриевые и кальциевые соли в соотношении 1 : 2 : 1 при комнатной температуре. Синтезированные соединения охарактеризованы комплексом физико-химических методов, исследованы их поверхностно-активные и антикоррозионные функциональные свойства. Показано, что максимальная поверхностная активность наблюдается у натриевой соли сульфатированной линоленовой кислоты (поверхностное натяжение на границе раздела керосин-вода уменьшается с 42.4 до 4.1 мН/м). Этот факт свидетельствует о поверхностной активности соединения, молекулы которого являются дифильными и включают в себя большой углеводородный фрагмент. Максимальная эффективность защиты от углекислотной коррозии составляет 98.7 % при использовании натриевой соли линоленовой кислоты в концентрации 100 м. д. В результате проведенных исследований установлено, что синтезированные поверхностно-активные вещества на основе полиненасыщенных жирных кислот, содержащихся в льняном масле, и индивидуальной линоленовой кислоты являются эффективными ингибиторами коррозии малоуглеродистой стали при защите от углекислотной коррозии в минерализованных средах при повышенных температурах.

Изучено влияние концентрации лантана, вводимого в высококремнеземный цеолит ЦВН (цеолит со структурой HZSM-5 типа MFI), в процессе совместного получения олефинов С₂-С₄ и п-ксилола из метанола. Лантансодержащие цеолитные катализаторы с содержанием La 1.0-5.0 мас. % охарактеризованы методами рентгенофазового анализа, низкотемпературной адсорбции азота и температурно-программируемой десорбции аммиака. Показано, что с увеличением содержания лантана в катализаторе происходит уменьшение удельной поверхности, суммарного объема и среднего диаметра пор. В результате взаимодействия La с кислотными ОН-группами цеолита происходит снижение силы и количества сильных бренстедовских кислотных центров и образование новых более сильных льюисовских кислотных центров. Установлено, что выход олефинов С₂-С₄ и селективность по п-ксилолу зависят от соотношения кислотных центров различной природы, значения объема и среднего диаметра пор цеолита, которые регулируются варьированием содержания лантана. Максимальный выход олефинов С₂-С₄ (33.7 мас. %) из метанола при 400 °С достигается на катализаторе, модифицированном 5.0 мас. % лантана. Максимальный выход ксилолов (21.7-22.6 мас. %) при селективности по п-ксилолу 71.6-79.3 % достигается на катализаторе, модифицированном 3.0-4.0 мас. % лантана.

Проведены исследования сорбции CO₂ композитными сорбентами, представляющими собой активный компонент (разветвленный полиэтиленимин), диспергированный при помощи пористого носителя. Композитные материалы с содержанием разветвленного полиэтиленимина 40 мас. % были синтезированы на основе четырех носителей различной химической природы, среди которых два полимерных материала, силикагель и оксид алюминия. Сорбционные свойства полученных композитных сорбентов изучены в процессе, моделирующем удаление CO₂ из биогаза (концентрация CO₂ в газовой смеси от 15 до 50 об. %). По результатам сорбционных экспериментов для материалов определены значения динамической сорбционной емкости и энтальпии сорбции CO₂. Показано, что сорбционные свойства композитных сорбентов в основном определяются выбором пористого носителя. Проведен анализ потребления тепловой энергии на регенерацию композитных сорбентов в рамках адсорбционного цикла, на основе которого выбраны перспективные материалы для извлечения CO₂ из биогаза.

Представлены результаты исследования процесса очистки поверхности отработавших магнитов системы R-Fe-B (R = Nd, Pr, Tb, Dy) химическим травлением с целью вовлечения их в рециклирование. В качестве материала для экспериментов использованы магниты, извлеченные из отработавших жестких дисков для персональных компьютеров. Выбор данных изделий обусловлен их низкой стоимостью, простотой извлечения, компактностью размеров. Извлеченные магниты подвергали размагничиванию при 623 К при среднем вакууме в течение 4 ч. Для удаления с их поверхности гальванического покрытия производили пескоструйную обработку шлаковой дробью, подаваемой под давлением 300 кПа. На очищенной поверхности готовили шлиф, который подвергали окислению в естественных условиях. Исследовано влияние типа кислоты (азотная, соляная, серная) и концентраций растворов кислот на эффективность травления окисленной поверхности, а также на поведение редкоземельных и легирующих элементов при химическом травлении. Морфологию поверхности шлифа и содержание кислорода анализировали методом сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что химическое травление 0.5-1.0 % раствором серной кислоты в течение 1 мин приводит к снижению содержания кислорода с 3.1±0.2 до (2.2±0.2)-(2.4±0.1) мас. % на поверхности основной стехиометрической фазы сплава, а также к вытравливанию с поверхности обогащенных редкоземельными металлами фаз и образованием на их месте пор.

Проведена оценка влияния концентрации фталевого ангидрида в реакционной смеси на состав и коллоидную стабильность продуктов каталитического ацилирования нефтяного гудрона в присутствии AlCl₃. Объектом исследования служили гудрон сборной нефти месторождений Западной Сибири и продукты его взаимодействия с фталевым ангидридом. Анализ изменения состава, структуры и агрегативной устойчивости гудрона и его компонентов проведен с использованием методов жидкостно-адсорбционной хроматографии, ИК-спектроскопии, спектрофотометрии в видимой области. Динамика роста асфальтеновых агрегатов оценена методом динамического рассеяния света. Установлено, что при концентрации фталевого ангидрида 25 % на массу гудрона, около 7 мас. % смол теряют способность растворяться в н-алканах и превращаются в асфальтены за счет встраивания в их молекулярную структуру карбоксибензоильного радикала, что подтверждено результатами ИК-спектроскопии. Процесс ацилирования гудрона повышает его коллоидную стабильность на 20-30 % в зависимости от соотношения реагентов.

Проведено исследование высокодисперсного палладиевого катализатора, нанесенного на азотсодержащие углеродные нанотрубки, в реакции гидрирования СО₂ в муравьиную кислоту в жидкой фазе при температурах 100-150 °С и высоком давлении. Показано, что увеличение загрузки катализатора (от 1.6 до 4.0 г/л), общего давления (от 20 до 60 атм) и cоотношения P_H2/P_CO2 (от 1 : 1 до 2 : 1) в реакторе позволяют увеличить выход муравьиной кислоты более чем в 5 раз. При 150 °С получено максимальное значение выхода муравьиной кислоты (27.6 г/г_Pd) с селективностью 98 %. Установлено, что присутствие в катализаторе множества отдельных атомов палладия помимо его наночастиц размером 1.5 нм оказывает положительное влияние на протекание реакции гидрирования СО₂, как и в случае реакции разложения муравьиной кислоты. На основании высокой эффективности данной каталитической системы в реакции разложения муравьиной кислоты для получения чистого водорода сделан вывод о принципиальной возможности ее использования в цикле химического накопления водорода с помощью СО₂.

Впервые в лабораторных и полевых экспериментах изучена выживаемость, возможность и эффективность использования штамма бактерий Pseudomonas extremorientalis PhS1 при совместном применении в разных дозах с химическим протравителем. В лабораторных экспериментах установлено, что протравитель Оплот не снижает численность бактерий в течение 24 ч. Анализ фитосанитарного состояния семян яровой пшеницы методом влажных рулонов показал значительное снижение общей зараженности семян во всех вариантах по сравнению с контролем: применение химического препарата снижало длину проростка и увеличивало количество корней; обработка и фунгицидом, и бактериями частично снимала ретардантный эффект пестицида. В полевом эксперименте установлена эффективность предпосевной обработки семян бактериями, химическим протравителем и их смесью: пораженность растений в течение вегетационного периода корневыми гнилями значительно снизилась по сравнению с контролем, использование фунгицида способствовало увеличению высоты и сухой массы растений в середине вегетации. Применение как бактерий, так и протравителя способствовало накоплению азота в растениях; использование только фунгицида - снижению количества фосфора. Анализ структуры урожая показал увеличение высоты растений и колоса, количества колосков и зерен в колосе, биологической урожайности как в 100, так и в 50 % дозе применения химического препарата на 105 и 59 % соответственно. Бактеризация семян способствовала улучшению структуры урожая, но в меньшей степени, чем комплексная обработка, а также приводила к увеличению урожайности на 14 %. Анализ качества зерна показал, что все использованные способы предпосевной обработки семян яровой пшеницы обеспечили статистически значимое увеличение в зерне содержания белка, клейковины и стекловидности.

Перспективными адсорбентами, нормализующими содержания ионов меди(II) и цинка в организме человека, могут выступать продукты питания, которые содержат пектин или достаточное количество клетчатки. В рамках данного исследования проанализированы зависимости величины адсорбции ионов меди(II) и цинка (в интервале молярных концентраций ионов металла 1.25-5 ммоль/л) продуктами питания растительного происхождения (картофель, морковь, редька, тыква, цветная капуста, брокколи, кабачок, банан, слива, яблоко) в зависимости от ряда параметров: температуры (20, 100 °С), кислотности среды (рН 2.0, 6.5), времени адсорбции (20-60 мин). Установлено, что адсорбция ионов меди(II) и цинка продуктами питания в среднем в 1.2 раза больше после термообработки последних, чем без нее. Однако при увеличении продолжительности адсорбции (с 20 до 60 мин) величина адсорбции указанных ионов без предварительной термообработки продуктов питания повышается в среднем в 1.9 раза, а после термообработки - в 1.3 раза. При повышении кислотности среды (снижение рН с 6.5 до 2.0) величина адсорбции ионов цинка уменьшается в среднем в 1.9 раза, ионов меди(II) - в 1.2 раза. Для поиска зависимости величины адсорбции от времени и от концентрации ионов металлов построены несколько моделей регрессии: линейная, квадратичная, кубическая, степенная, логарифмическая, гиперболическая, показательная, экспоненциальная. На основании сопоставления регрессионных моделей по корреляции и средней ошибке аппроксимации выбраны зависимости, которые максимально приближенно описывают адсорбцию ионов цинка при исследованных параметрах и могут быть использованы для расчета необходимого количества овощей и фруктов для корректировки питания с целью нормализации содержания ионов цинка в организме человека.

Синтезированы методом соосаждения MgFeGa-слоистые тройные гидроксиды (MgFeGa-СТГ). На основе литьевого полиуретана (ПУ) получены композиты ПУ/MgFeGa-СТГ, исследовано влияние размера частиц MgFeGa-СТГ на огнестойкость и механические характеристики композитов. Установлено, что включение частиц MgFeGa-СТГ размером 3.5 мкм приводит к бóльшему увеличению огнестойких и механических характеристик композитов по сравнению с введением в композит частиц MgFeGa-СТГ размером 0.06 мкм.

Изучены свойства гиматомелановых кислот, экстрагированных низшими спиртами (метанол, этанол, н-пропанол) из природных (немодифицированных) и этоксилированных гуминовых кислот. Гуминовые и гиматомелановые кислоты охарактеризованы методами ИК- и УФ-спектроскопии, а водные растворы их натриевых солей - методами кислотно-основного потенциометрического титрования, тензиометрии и дилатационной реологии. Установлено, что низшие спирты способствуют экстракции природных и этоксилированных гиматомелановых кислот, которые различаются по структуре и свойствам. Продукты этоксилирования обнаружены в гиматомелановых кислотах и в остатках гуминовых соединений после спиртовой экстракции. Водные растворы натриевых солей гуминовых, гиматомелановых кислот и их этоксилированные формы проявляют выраженные поверхностно-активные свойства на границе раздела с воздухом.