Главная – Журналы – Поиск по журналам

Экстракционной переработкой хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris Ledeb.) получают продукты, используемые для производства товаров в медицинской, пищевой, парфюмерно-косметической и других отраслях. При этом послеэстракционный остаток хвои (ПЭОХ), являясь специфическим лигноцеллюлозным сырьем, пока не находит должного (эффективного) использования для получения инновационных продуктов. С помощью метода термогравиметрии в атмосфере азота (ТГ/ДТГ) установлен ряд закономерностей термического разложения ПЭОХ. На основе результатов ТГ/ДТГ проведен анализ кинетики процесса пиролиза ПЭОХ, рассчитаны термодинамические параметры (ΔH, ΔG и ΔS). Средние значения ΔH, ΔG и ΔS составляют 246.3, 160.3 кДж/моль и 135.7 Дж/(моль•К) соответственно. По предложенному нами методу четвертой производной контура ДТГ установлена детальная “фракционность” потери массы при нагреве ПЭОХ в условиях термогравиметрического теста. Рассчитаны величины кажущейся константы скорости, указывающие на многостадийность (I-V) процесса термического разложения. По методу аналитического флэш-пиролиза ПЭОХ идентифицировано 66 продуктов пиролиза. Среди них выявлено 35 соединений, которые не встречаются в пиролизатах коры и древесины сосны и могут быть востребованы в органическом синтезе, в производстве технических и пищевых продуктов, парфюмерии, медицинских товаров и т. п. Полученные результаты являются базовыми для проектирования производства технических продуктов с повышенной добавленной стоимостью и масштабирования технологий термической обработки и пиролиза подобного растительного сырья.

Современные производства многих важных углеродных материалов основаны на использовании в качестве сырья ароматических фракций каменноугольной смолы - побочного продукта при производстве металлургического кокса для нужд черной металлургии. Инновации по снижению расхода металлургического кокса в доменной технологии и приоритетное развитие бескоксовых способов получения стали приводят к сокращению выпуска коксохимических продуктов, что подрывает перспективы развития производства важнейших углеродных материалов, в том числе необходимых для черной и цветной металлургии. Обоснована актуальность создания альтернативных способов получения ароматического сырья. Отмечена перспективность низкотемпературной переработки углей путем их термосольволизного растворения с получением концентратов ароматических веществ. Показана возможность их использования в качестве сырья для получения углеродных анодов для процесса электролиза алюминия.

Для разработки рекомендаций оптимального потребления продуктов питания с учетом особенностей районов Крайнего Севера и региональной специфики минерального состава проанализировано содержание 25 химических элементов в продуктах питания местного происхождения и завезенных на территорию Магаданской области. Установлено, что в порции говядины, произведенной в Магадане, достоверно больше кальция, натрия и фосфора по сравнению с привозной говядиной. В печени говяжьей местного производства достоверно выше концентрации железа, йода, марганца, цинка. В образце магаданской свинины достоверно выше содержание меди (p = 0.01) и железа (p = 0.1) по сравнению с завезенной продукцией. При оценке содержания микроэлементов в овощах, выращенных в регионе, определено, что по сравнению с привозной в магаданской моркови выше содержание селена, в огурцах - калия, меди и марганца, в свекле - селена и цинка, а порция выращенной в Магадане свежей свеклы способна полностью удовлетворить суточную потребность в марганце. Во всех анализируемых пробах овощей, завезенных из Китая, содержание никеля выше по сравнению с образцами местной продукции. Кроме того, в китайской моркови достоверно выше концентрации бора и кобальта, в томатах и огурцах - хрома и ванадия, в то время как содержание кремния больше в магаданских овощах. При этом превышения допустимых уровней токсичных элементов для всех исследованных образцов не обнаружено.

Прогнозирование физико-механических свойств металлургического кокса - важная задача с точки зрения его эффективного применения в доменном процессе, в химической промышленности, а также в качестве топлива. Развитием этой задачи является физическое обоснование формирования прочности его тела. Предложен метод оценивания распределения молекулярно-ориентированных доменов по размерам, а именно по показателям L_с(высота ламелей) и L_a(длина ламелей). В процессе анализа строения больших и малых доменов установлено, что большие домены менее реакционноспособны по сравнению с малыми. По этой причине возможно применять процесс газификации углекислым газом для того, чтобы удалять малые и оставлять большие домены в теле куска кокса. Результаты выполненных экспериментов свидетельствуют: после газификации в теле куска кокса остаются преимущественно крупные домены. Установлено, что показатели L_с и L_a возросли примерно в 1.5 раза.

Систематическое исследование методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС) взаимосвязи состава и строения ферросфер скелетно-дендритного типа, выделенных из летучих зол от сжигания угля Экибастузского бассейна, позволило установить общие маршруты их образования и особенности влияния минеральных прекурсоров на их строение. Выделены группы глобул, для брутто-состава полированных срезов которых наблюдается линейная корреляция между содержанием оксидов кремния, железа и алюминия. Показано, что исследованные ферросферы образуются из капель расплава общей системы FeO-SiO₂-Al₂O₃-CaO в процессе кристаллизации отдельных фаз при их охлаждении. Формирование капель расплава происходит за счет последовательного превращения дисперсных продуктов термического превращения ассоциатов минеральных прекурсоров: сидерита, кварца, кальцита и алюмосиликатных составляющих в углеродной матрице. Алюмосиликатным прекурсором, определяющим строение глобул, являются гидрослюды группы иллита. Кристаллизация феррошпинели глобул скелетно-дендритного типа происходит благодаря “затравке” Al,Mg-феррошпинели, образующейся в результате термохимического превращения иллита исходных углей. Наблюдаемая общая тенденция изменения строения ферросфер от крупнокристаллических глобул скелетного типа к мелкокристаллическим глобулам скелетно-дендритного типа объясняется снижением содержания основных шпинельобразующих оксидов FeO, Al₂O₃ и MgO в составе микрокапель расплава.

На основании результатов адсорбционных исследований разработана методика модифицирования пористого углеродного сорбента трибутирином. Описан синтез трибутирина и методика его количественного определения в этанольных растворах спектрофотометрическим методом. Получены образцы углеродного сорбента, модифицированные трибутирином. Изучены их свойства комплексом физико-химических методов. Исследована возможность применения модифицированного сорбента в качестве лекарственного препарата пролонгированного действия: изучена десорбция трибутирина с углеродного сорбента в модельных условиях при контакте с 0.9 % раствором NaCl (физиологический раствор) и в этаноле. Установлено, что при контакте с исследуемыми растворами модификатор, нанесенный на углеродный носитель, десорбируется в течение 6 ч.

Систематически охарактеризованы дисперсные фракции промышленных высококальциевых летучих зол (ВКЛЗ), селективно отобранных в виде фракций 1-4 (Фр1-Фр4) на 1-4 полях электрофильтров установки золоулавливания Красноярской ТЭЦ-2. Определены параметры растекаемости зольных растворов, приготовленных из 100 % каждой из фракций при соотношении вода/связующее = 0.5. Установлено, что величина растекаемости снижается с увеличением удельной поверхности ВКЛЗ от Фр1 к Фр4. Определены параметры цементно-зольных растворов с замещением цемента на 50 и на 20 % каждой из четырех фракций ВКЛЗ. Установлено, что при содержании 20 % ВКЛЗ величина растекаемости цементно-зольных растворов всех фракций удовлетворяет требованиям ГОСТ 1581-2019 для тампонажных цементов. Показателям прочности на сжатие на вторые сутки твердения удовлетворяют образцы на основе тонкодисперсных фракций Фр3 и Фр4. На основе фракции Фр4 приготовлены образцы композитных зольно-цементных составов высокой прочности - более 50 МПа на 28 сутки твердения. В частности, высокая величина прочности на сжатие (62-90 МПа) достигнута для композитных цементов с содержанием 80 и 90 % зольной фракции Фр4 в присутствии суперпластификатора Melflux 5581 F, который способствует эффективному диспергированию в жидкой фазе тонкодисперсной ВКЛЗ, более быстрому и полному взаимодействию активных компонентов с образованием упрочняющих гидратных фаз. Добавка 5 % микрокремнезема, способствующая образованию дополнительного количества гидросиликатов кальция, позволила достигнуть повышения прочности до 108 МПа. Полученные результаты показали, что тонкодисперсные ВКЛЗ могут применяться в качестве компонентов тампонажных цементов для повышения растекаемости цементно-зольных растворов и для улучшения прочностных свойств высоконаполненных зольно-цементных композитных материалов.

Показано, что в процессе механообработки углей с комплексом окислительно-щелочных реагентов выход гуминовых кислот повышается на 20-30 %. При механохимическом окислении органического вещества бурых углей снижается молекулярная масса гуминовых кислот, в их структуре уменьшается доля алифатических фрагментов и возрастает содержание фенольных и карбоксильных групп. Ионообменные процессы при механообработке углей с минеральными солями сопровождаются снижением в составе водорастворимых гуминовых веществ содержания катионов Na⁺ и повышением - катионов Са²⁺, Mg²⁺. В образцах гуминовых веществ, выделенных из углей после механообработки с сульфатом аммония, увеличивается концентрация ионов SO₄^2-.

Исследовано влияние композиции экстрактов левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides) и шрота клюквы (Vaccinium oxycoccus) в дозе (70 + 500) мг/кг, а также индивидуальных действующих веществ (экдистен и урсоловая кислота) в эквивалентных дозах на биохимические показатели физической выносливости (лактат, глюкоза) в тесте “принудительное плавание” на мышах самцах CD-1. Установлено, что разработанная композиция проявляет аналогичные индивидуальным действующим веществам фармакологические эффекты, способствуя снижению концентраций глюкозы (в крови) и лактата (в крови и мышцах).

Методом радикальной полимеризации синтезирован сополимер 2((4-акрилоилпиперазин-1-ил)метил)-9H-тиоксантен-9-она с метилметакрилатом, обладающий высокими молекулярно-массовыми характеристиками и способный к образованию долгоживущих анион-радикальных состояний пендантных тиоксантеноновых групп при электрохимическом восстановлении. Электрохимическими и оптическими методами показано, что электронные состояния пендантных групп лежат в пределах запрещенной зоны метилметакрилата и могут способствовать реализации френкелевского механизма проводимости диэлектрической пленки в резистивных запоминающих устройствах.