Engineering Sciences Series / 2024 год / Issue 1

Исследование посвящено разработке и оптимизации гибридного метода — мембранно-абсорбционного газоразделения в части создания модуля, который обеспечивает повышение эффективности концентрирования целевого компонента при переработке метансодержащих газовых смесей на стадии удаления кислых газов. Было проведено измерение газотранспортных характеристик половолоконных газоразделительных мембран из полисульфона. Измерение проницаемости для мембраны из полисульфона подтверждает перспективность её использования в процессе. Селективность мембраны по парам CO2/CH4 и H2S/CH4 составила 2,97 и 2,74 соответственно.

Рассматривается спектроскопический метод определения температуры электродуговой плазмы. Представлены результаты исследований, проведённых с использованием спектрального анализа эмиссионных линий меди. Указанный метод позволяет определять электронную составляющую температуры. Для электродуговой плазмы при выполнении принципа локального термодинамического равновесия она приблизительно равна средней температуре (энергии) всех типов частиц. Рассчитанная по методу Больцмана температура электродуговой воздушной плазмы равна 5100–5450 К.

Исследовалось влияние введения оксида графена на физико-механические свойства антифрикционного материала. В качестве исходных компонентов использовались: графит мелкозернистый, природный графит, каменноугольный пек и оксид графена. Методика получения образцов включала предварительное дробление сырья, приготовление шихты, горячее смешивание, приготовление пресс-порошка, прессование и обжиг. Проведено сравнение физико-механических характеристик экспериментальных образцов: кажущейся плотности, предела прочности при сжатии, объёмной усадки и изменения массы после обжига. Показано, что введение оксида графена способствует изменению структуры и свойств углеграфитового материала, в частности, существенно увеличиваются объёмные усадки и прочностные характеристики.

В системе SrO-Al2O3-SiO2 методом твердофазового синтеза синтезировано пять образцов. Степень взаимодействия исходных реагентов в процессе синтеза контролировалось с помощью рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3М с использованием CuKα-излучения. Идентификация кристаллических фаз проводилась с помощью базы данных порошковой дифрактометрии PDF-2. В исследованных образцах были идентифицированы следующие кристаллические фазы: SrAl2Si2O8, Sr2Al2SiO7, SrAl2O4, Sr2SiO4, SrSiO3 и Sr6Al18Si2O37. Приведены результаты исследования физико-химических и механических свойств образцов, синтезированных в системе SrO-Al2O3-SiO2. Определены значения температурного коэффициента линейного расширения, плотности, температуры плавления, модуля Юнга. Значения полученных характеристик керамических образцов делают их перспективными для авиационно-космической техники и электроники.

Рассмотрен вопрос влияния содопирования ионами церия и гадолиния на структуру алюмоборосиликатного стекла. Обнаружено, что составы с большим содержанием Gd2O3 демонстрируют тенденцию к стеклообразованию, повышая степень полимеризации кремниевой сетки и в то же время сдвигая равновесие BØ30 ↔ BØ4– влево, что находит отражение в наибольшем снижении температурного коэффициента линейного расширения для данного состава по сравнению с матричным стеклом.

При помощи ИК-спектроскопии проведены исследования структуры ближнего порядка стёкол одного из разрезов системы Na2O-BaO-B2O3. Определены значения доли тетраэдрического бора и её зависимость от состава. Показана корреляция между базовыми структурными единицами и температурой стеклования.

Приведены результаты исследования применения полимерных модифицированных смол отечественных и зарубежных производств с целью определения наиболее устойчивых соединений в растворах солей, содержащих кислоты. Исследованы условия применения испытуемых смол для определения: устойчивости в агрессивных средах при изменении окислительно-восстановительного потенциала и кислотности

Исследована кинетика экстракции хлоридов лантаноидов [Ho (III), Pr (III), Nd (III), Yb (III)] в статичной и проточной системах с ди-(2-этилгексил)фосфорной кислотой в инертном разбавителе (гептане, толуоле, тетрахлорметане) при отсутствии и наличии локального колебательного воздействия в межфазном слое. Показано влияние природы РЗЭ, растворителя и начальной концентрации экстрагента на коэффициент ускорения экстракции.

Получены экспериментальные изотермы адсорбции галлия и германия на осадках состава Na3FeF6-NaFNaHF2. Вычислены адсорбционные характеристики, и предположен механизм процесса соосаждения галлия и германия на осадках после отделения от макрокомпонентов (Fe, W, Mo, Cr, Ti, Ni, Al, Cu, Co).

Изучена кинетика сорбции ионов As (III) и Sb (III) модифицированным монтмориллонитом. Применение моделей химической кинетики показало, что вклад в общую скорость процесса вносит стадия химического взаимодействия ионов As (III) и Sb (III) с функциональными группами модифицированного алюмосиликата.

Методом ИК-спектроскопии поглощения в области валентных колебаний ОН--групп исследованы кристаллы LiNbO3:Cu (0,015 и 0,46 мас. %). Установлено, что полосы поглощения на ИК-спектре связаны с нарушением стехиометрии в кристалле вследствие дефицита лития и образования точечных дефектов (VLi, NbLi и др.). При наличии таких дефектных центров и атома водорода, связанного с атомом кислорода водородной связью, в структуре кристалла формируются комплексные дефекты VLi-ОН, NbLi-ОН и др. Вхождение легирующей примеси меди приводит к существенной деформации кислородного октаэдра из-за большого ионного радиуса катиона Cu2+ и увеличения длин О-О связей. На ИК-спектре регистрируется новая полоса поглощения с частотой 3487 см –1, соответствующая комплексному дефекту VLi-ОН. Расчёт объёмной концентрации ОН–-групп показал их наибольшее значение для кристалла LiNbO3:Cu (0,015 мас. %) и наименьшее для кристалла LiNbO3:Cu (0,46 мас. %), что связано с изменением локализации катионов меди в структуре кристалла и формированием комплексных дефектов: Cu3–-ОН и VLi-ОН.

Представлены результаты синтеза аналога натисита при использовании разных источников титана. Экспериментально показано, что в синтезе натисита лучше всего использовать 15 %-й раствор TiCl4. Источники титана, используемые в работе, являлись преимущественно продуктами переработки титансодержащего сырья Кольского полуострова (TiCl4 — продукт Соликамского магниевого завода, получаемый на основе лопаритового концентрата, соль СТА — продукт переработки сфенового концентрата в Центре наноматериаловедения КНЦ РАН).

Методами ИК-спектроскопии, химического и рентгенофазового анализа исследован состав бурого угля Бринёвского месторождения Республики Беларусь. Установлено наличие в составе бурого угля примесей кварца, микроклина и фенгита, органическая масса бурого угля представлена ароматическими фрагментами и функциональными группами различного строения. Показано распределени е функциональных групп между компонентами бурого угля.

Приведены значения пределов прочности и модулей упругости при растяжении и изгибе в зависимости от температуры для изделий из термопластичных полимеров, получаемых методом FDM-печати. Определены зависимости вязкоупругих характеристик таких изделий от температуры. Построены зависимости прочностных, упругих и вязкоупругих характеристик от температуры.

Представлены результаты исследований по синтезу метилированного кремнезёма на основе диоксида кремния, полученного при сернокислотной переработке нефелинового концентрата. С использованием методов растровой электронной микроскопии и ренгеноэлементного анализа исследована поверхность метилированных двумя разными способами образцов кремнезёма, изучены структурно-поверхностные свойства этих образцов. Установлено, что модификация поверхности SiO2 метил-радикалом позволяет гидрофобизировать его поверхность, а также придать сродство к неполярным органическим соединениям, что может быть использовано при создании мембранных фильтров для очистки воды.

Получены водорастворимые цитратный и оксалатный комплексы германия (IV). Методами ДСК/ТГ, РФА и ИК-спектроскопии изучено термическое разложение цитратного и оксалатного прекурсоров твёрдого электролита состава Li1 ,5Al0,5Ge1 ,5(PO4)3 (LAGP) со структурой NASICON. Использование оксалатного прекурсора LAGP обеспечивает образование монофазного продукта при температуре 650 °C с ионной проводимостью на уровне 4,2∙10–4 См/см при комнатной температуре.

Исследована возможность использования диоксида циркония, полученного из бадделеитового концентрата ОАО «Ковдорский ГОК», и кремнезёма, выделенного из медно-никелевых шлаков комбината «Печенганикель», в качестве исходных компонентов для твердофазного синтеза функциональных материалов на основе циркона, а также нанокристаллического цирконата гадолиния с применением механоактивации.

Выполнен электрохимический синтез покрытий карбидов хрома на поверхности углеродных волокон методом бестокового переноса в расплаве солей. Приведены результаты рентгенофазового анализа и данные сканирующей электронной микроскопии.

Разработанные модифицированные канифольные продукты (МКП), в отличие от аналогов ТМ и ЖМ, в структуре смоляных кислот содержат новое модифицирующее вещество (моноэфиры малеинового ангидрида и высших жирных спиртов) вместо моноэтилцеллозольвмалеината и малеинового ангидрида и обладают улучшенными (в 1,7–2,1 раза) гидрофобизирующими свойствами. Технология применения новых МКП обеспечивает снижение их расходов от 4 до 2 % и электролита в 2,5–3,5 раза за счёт смещения процесса проклейки из традиционного режима гомокоагуляции в более эффективный режим гетероадагуляции.

Приведён химический состав одного из масштабных по объёмам отходов сахарной промышленности — дефеката. Представлен спектр инфракрасного поглощения дефеката, подтверждающий значительное присутствие в составе отхода карбоната кальция, что обусловлено особенностями технологического процесса производства сахара. Результаты исследования влияния высокотемпературной обработки дефеката на его сорбционные свойства показали, что максимальная сорбционная ёмкость в отношении ионов никеля наблюдается при температуре обработки образца, равной 300 °С. С использованием метода ИК-спектроскопии показаны изменения, происходящие с дефекатом после его взаимодействия с ионами никеля.

Целью статьи является создание проекта в геоинформационной системе QGIS. С помощью данной платформы были созданы векторные слои, содержащие информацию атрибутивных данных, полученных в результате полевых и лабораторных исследований. Результатом проведённых исследований является полученный геоинформационный слой, содержащий всю информацию о месте отбора проб, их характеристиках.

Установлено, что феррит шпинели ZnFe2O4 образуется при Т≥ 800 °С методом твердофазного взаимодействия. Определены параметры элементарной ячейки кристаллической решётки. Геометрико-топологическим методом установлено, что в кристаллической структуре феррита цинка имеются 3D-каналы проводимости для катиона Zn. Показано, что увеличение температуры синтеза приводит к повышению электропроводимости в 4 раза. Определены значения удельной электронной, ионной зёренной и по межзёренным границам электропроводности.

Методом соосаждения с последующей гидротермальной обработкой были получены наночастицы полититанатов калия с замещением атомов титана никелем в количестве от 2,5 до 10 %. Согласно сканирующей электронной микроскопии, при синтезе формируются квазиодномерные наночастицы. В работе приведены результаты исследования сорбционных свойств наночастиц полититанатов калия, допированных никелем, на примере реакции с модельным красителем метиленовым голубым.

Получены композитные плёнки на основе хитозана и адипиновой кислоты, армированные наноцеллюлозой. С помощью ИК-спектроскопии изучено строение композитных плёнок и влияние содержания наноцеллюлозы на их свойства. Методом СЭМ изучена поверхность композитных плёнок и установлено, что при добавлении наноцеллюлозы поверхность пленок претерпевает изменения и становится более шероховатой. Термогравиметрический анализом установлено

Слоистые катион-дефицитные перовскиты Nd1 –xBaCo2/3Fe2/3Cu2/3O5+δ и NdBa1 –xCo2/3Fe2/3Cu2/3O5+δ (x = 0,00–0,15) получены керамическим методом синтеза, изучены их кристаллическая структура, микроструктура и удельная электропроводность. Найдено, что все образцы имели структуру тетрагонально искажённого перовскита (пр. гр. симм. P4/mmm), а их электропроводность носит полупроводниковый характер. Установлено, что создание дефицита катионов неодима повышает проводимость керамики.

Изучена сорбция ионов La (III) на силикагеле с закреплённым на поверхности моноэтаноламином из нитратных и сульфатных сред. Рассмотрено влияние рН среды и ионной силы раствора на процесс извлечения. При рН 6,5–7,5 и температурах 296, 303 и 313 К исследованы зависимости сорбции от времени и построены изотермы. Рассчитаны кинетические и термодинамические параметры сорбции.

Методами рентгенофазового анализа, электронной сканирующей микроскопии изучены структурно фазовые превращения при получении слоистых композиционных материалов на основе системы электрохимический сплав цинк-никель — оксид-полимер. Показано, что термическая обработка слоистого покрытия сопровождается изменением фазового состава и структуры электрохимического сплава, взаимодействием оксидного и полимерного слоев, что приводит к увеличению коррозионной стойкости покрытия.

Методом осаждения растворов солей нитратов кальция, церия и гидрофосфата аммония получены наноразмерные порошки гидроксиапатитов (ГА), содержащие ионы церия (Се) в количестве 0, 0,09, 0,23 и 0,46 мас. %. Изучены структурно-морфологические характеристики и термическая стабильность в различных средах церийсодержащих ГА (Се-ГА). Проведена оценка влияния количественного содержания и валентного состояния ионов Се, а также условий термической обработки на люминесцентные свойства материалов.

Представлены результаты исследования нового хроматвосстанавливающего штамма бактерии рода Salisediminibacterium МВ1000, выделенного из осадков солёных щелочных озёр Кулундинской степи (Алтайский край). Определены оптимальные условия роста и восстановления хромата в зависимости от температуры, pH среды, солёности и соотношения солей. Показана возможность масштабирования процесса хроматредукции в лабораторном биореакторе. Рассчитана средняя скорость процесса восстановления хромата.

Экологическая безопасность водных объектов является важной и необходимой задачей для горнодобывающих и перерабатывающих предприятий. Комплекс эффективных методов очистки сточных вод и загрязнённых почв может включать в себя биологические методы, например, фитоэкстракцию. Данный метод основан на способности растений поглощать тяжёлые металлы и другие виды загрязняющих веществ. Методы биологической очистки можно использовать с высокой эффективностью и экономической выгодой в регионах с низкими среднегодовыми температурами.

Теоретические расчёты компонент тензора нелинейно-оптических восприимчивостей dij по данным структурных исследований были проведены для кристаллов ниобата лития, легированных малыми концентрациями редкоземельных элементов (Lu, Sm, Tb, Er, Tm, Dy). Концентрации примесей лежали в диапазоне от 0,2 до 0.8 мол. %. Было показано, что эффективность преобразования во вторую гармонику зависит от типа легирующей примеси. Наиболее заметное увеличение нелинейно-оптического коэффициента d33 наблюдается в кристалле, легированном диспрозием.

Приведены результаты исследования физико-химических свойств синтезированных магнитных сорбентов. Показано, что процесс получения магнитных наночастиц оказывает влияние на механизм сорбции ими веществ. Исследовано влияние высокотемпературной обработки на физико-химические свойства полученных частиц. Были определены значения статической обменной ёмкости магнитных сорбентов по отношению к катионогенным поверхностно-активным веществам.

Синтезирован никелат лития, близкий к стехиометрическому составу Li1 -xNi1+xO2, комбинированным золь- гель методом с твердофазным окончанием. Данный подход является энергоэффективным, малозатратным, не требует использования дорогих прекурсоров (никель окисляется гипохлоритом натрия на стадии золь- гель синтеза). На основании экспериментально полученных данных установлены оптимальные параметры синтеза и разработана принципиальная технологическая схема синтеза Li1 -xNi1+xO2. Определены физические свойства (размер частиц, удельная поверхность) и электрофизические свойства никелата лития (электронная, ионная проводимость).

Каменноугольный пек имеет широкое применение в качестве связующего в производстве электродов и анодной массы. Для усовершенствования характеристик связующего пека используются различные модификации исходного сырья. В данной работе исследованы свойства продуктов низкотемпературного (до 300 °С) термоокисления электродного пека В (АО «Алтай-Кокс»). Определены зависимости фракционного состава и выхода летучих веществ продуктов низкотемпературного термоокисления от времени, а также свойства некоторых продуктов низкотемпературного термоокисления, соответствующие пекам связующим.

Изучены причины падения прочности при сжатии образцов асфальтобетона при добавлении к нему 5 мас. % нефелинового шлама Ачинского глинозёмного комбината в качестве минерального порошка. Показано, что при увеличении срока хранения нефелинового шлама на шламохранилище его пористость и площадь поверхности возрастает, что влечёт за собой высокую битумоёмкость и понижение прочности асфальтобетона, приготовленного с использованием 20-летнего нефелинового шлама.

Приведены результаты синтеза порошков-прекурсоров, спеканием которых получены керамические композиты (1 ‒ х)HfSiO4 – хZrO2. Изучено термическое поведение порошков-прекурсоров. Методом РФА показано, что добавление ZrO2 способствует кристаллизации HfSiO4, а оксид циркония в композициях рентгеноаморфный. Определены величины микротвёрдости по Виккерсу, приведены снимки поверхности разрушения керамических образцов.

Целью настоящего исследования явилось определение зависимости выхода общего количества полифенольных компонентов от температурных условий экстракции из растения Chamaenerion angustifolium (L). Scop. c использованием в качестве экстрагента глубокого эвтектического растворителя. Проведено сравнение эффективности трёх различных температур экстракции: 30, 45 и 60 °С с дополнительным шейкированием.

Обобщаются результаты изучения особенностей роста, структуры и коррозионной стойкости защитно- декоративных покрытий на поверхности деформируемых и литейных алюминиевых сплавов.

Приведены экспериментальные результаты прямого хлорирования оксидов лантана (III) и неодима (III) в среде расплавленной эквимольной смеси NaCl-KCl в зависимости от времени хлорирования и материала тигля. Полученные разбавленные растворы хлоридов редкоземельных металлов могут быть использованы для спектральных исследований и ряда других электрохимических работ. Метод имеет два существенных преимущества: ни на каком этапе синтеза не появляются пары H2O; фактически не требуется даже создания инертной атмосферы; низкая гигроскопичность разбавленных растворов.

Представлены результаты бездефектного проведения электрофоретического формования толстостенной заготовки с заданными характеристиками по размеру. Показана эффективность ускоренного метода в сравнении с классическим шликерным литьём. Были определены параметры формования с помощью электрофореза. Достигнута равноплотность образцов по их объёму, связанная с равномерным распределением частиц.

Исследование посвящено созданию абсорбирующих растворов и их применению в предлагаемой технологии мембранно-абсорбционного газоразделения с целью повышения эффективности удаления кислых газов и снижения потерь углеводородов. Предложены и исследованы абсорбенты кислых газов на основе водных растворов метилдиэтаноламина, содержащие новую ионную жидкость [N 1,1,2OH,2OH][Gly]. Эффективность процесса исследована на примере 8-компонентной газовой смеси, конечная эффективность системы с новым абсорбентом составила до 99 % по удалению кислых газов с потерями углеводородов до 1 % при максимальной производительности.

Проведён сравнительный анализ процессов электрохимической переработки металлического вольфрама в растворах карбоната аммония под действием постоянного и синусоидального переменного тока. Исследовано влияние плотности тока 0,3–2,0 А/см2, температуры 20–50 °С и концентрации карбоната аммония 0,5–1,0 М. Установлено, что наибольшая скорость растворения вольфрама достигается при использовании постоянного тока, однако переменный ток позволяет перерабатывать металлизированные отходы вольфрама с получением микродисперсного порошка на основе WO2.

Изучены процессы, протекающие в ходе синтеза Се-содержащих твёрдых растворов на основе силиката гафния твёрдофазным методом с применением механоактивации. Механоактивация смеси оксидов кремния, гафния и церия с мольным отношением SiO2 : HfO2 : CeO2 = 1 : 0,9 : 0,1 проводилась в лабораторной планетарной мельнице АГО-2 при центробежном факторе 40 g в течение 10 мин. В работе применялись реактивные оксиды гафния и церия. В качестве кремнезёмсодержащего компонента использовались реактивный гидратированный кремнезём и кремнезём, полученный из шлака комбината «Печенганикель». При одинаковых условиях синтеза для обеих исходных композиций получены близкие результаты. С помощью рентгенофазового анализа показано, что после прокаливания механоактивированных смесей оксидов при температуре 1200–1400 °С основной фазой является HfSiO4 (гафнон) с тетрагональной кристаллической решёткой, содержащий изоморфное включение церия. В качестве примесной фазы присутствует гафний, содержащий твёрдый раствор на основе диоксида церия (церианита). С помощью метода Ритвельда рассчитаны составы фаз в прокалённых смесях и составы полученных твёрдых растворов на основе закона Вегарда.

Разработана программа, которая автоматизирует исследование картин фотоиндуцированного рассеяния света (ФИРС) и оптимизирует в том числе выделение слоев ФИРС и ассоциированных с ними уровней освещённости. Её использование существенно улучшает методику определения фрактальной размерности слоёв ФИРС. Код программы написан в среде программирования Python, реализована она в среде «Ноутбук» Jupyter. Программа применена для анализа картин ФИРС в нелинейно-оптическом монокристалле ниобата лития, использует две директории: in — для хранения в ней изображений ФИРС для поточной обработки и out — для сохранения туда excel-совместимой таблицы экспериментальных данных в формате CSV и готовых изображений выделенных слоёв ФИРС.

Брусника обыкновенная является вечнозелёным представителем семейства вересковых. Среди простых фенольных гликозидов в фотосинтезирующих органах представителей семейства вересковых доминирует арбутин — гидрохинон--D-глюкопиранозид, который может быть использован в качестве антисептика для лечения инфекций мочевыводящих путей. Его бактерицидная активность, вероятно, обусловлена гидрохиноном, высвобождаемым из арбутина под действием β-глюкозидазы. Цель работы — поиск и изучение строения гликозидов гидрохинона в силилированном экстракте листьев брусники с помощью газовой хроматомасс-спектрометрии. Были обнаружены три соединения: арбутин, ацетиларбутин и неидентифицированный гликозид. Полученные данные могут быть полезны как для оптимизации методик стандартизации листьев брусники в качестве лекарственного сырья, так и для понимания процессов биосинтеза в растении, а также для разработки новых биологически активных соединений на базе полученных знаний.

Предложена технология осветления растворов ОЯТ методом тангенциальной фильтрации для реализации на перспективном радиохимическом производстве. Приведена структурная схема. Показано, что работа узла тангенциальной фильтрации в связке с центрифугой, которая применяется для отмывки пульпы от ценных компонентов, позволяет существенно сократить объёмы промывных растворов, поступающих на переработку, что приведёт к сокращению объёмов ЖРО производства.

Исследовано биовыщелачивание минерала сподумена Ловозёрского месторождения при помощи двух родственных штаммов Aspergillus niger АМ1 ВКМ F-4815D и АМ2 ВКМ F-4816D и извлечение из него редкого элемента лития. Исследование показало, что выбранные штаммы осуществляют биовыщелачивание сподумена и переводят литий в водорастворимую форму.

На основании результатов анализа химического и минералогического состава различных видов фосфорсодержащего сырья и произведённых на его основе экстракционных фосфорных кислот, а также с опорой на имеющиеся литературные данные описан качественный состав содержащихся в фосфорной кислоте комплексных соединений. Показано различие в технологии обессульфачивания экстракционных фосфорных кислот, произведённых из апатитов и фосфоритов.

Разработаны полимерные составы на основе акрилатной и эпоксидной смол, канифоли, полиуретановых связующих и др., а также органической основы эмали PK-Marine с добавлением наночастиц металлов и их оксидов для создания противообрастающих покрытий для кораблей, судов и гидротехнических сооружений. Проведены исследования физико-механических свойств полученных покрытий, а именно получены коэффициенты трения как этап общего исследования эффективности составов. Приведены результаты полученных статического и динамического коэффициентов трения образцов, показывающие, что составы с добавлением наночастиц могут быть конкурентоспособными по сравнению с уже успешно использующимися коммерческими антиобрастающими красками.

Приведены результаты изучения процессов извлечения ионов цинка из раствора с помощью целлюлозосодержащего сорбента (пыли зерновой). Установлено, что процесс сорбции ионов цинка из водной среды сорбентами на основе пыли зерновой может быть описан с помощью трёх зависимостей: уравнения адсорбции Фрейндлиха (для диапазонов равновесных концентраций ионов металла 0,001 –0,014 моль/дм3 и 0,015– 0,0195 моль/дм3), мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра (0,014–0,015 моль/дм3) и полимолекулярной адсорбции Брауна, Эммета и Теллера (БЭТ) (0,0195–0,0271 моль/дм3). Показано, что в качестве механизмов связывания ионов цинка образцами пыли зерновой выступают ионный обмен с участием карбо- и гидроксильных групп, а также физическая адсорбция.

Карвеол используется во многих различных отраслях промышленности, в некоторых из них в качестве ингредиента ароматизаторов или фармацевтических препаратов. Рассмотрены способ получения карвеола через гидрирование карвонов, а также различные величины загрузки катализатора, температура и природа растворителя. Определены оптимальные условия гидрирования карвонов в мягких условиях, в различных растворителях и при различных температурах. Найдены условия, в которых достигается полная конверсия карвонов и максимальная селективность катализаторов по карвеолу. Установлено, что селективное гидрирование карбонильной группы карвона является альтернативным путём, однако исследования ограничены низким выходом целевого соединения, поэтому актуальным оказывается изучение именно маршрута селективного восстановления карвона до карвеола.

Приведены результаты работ по получению волластонита из растворов хлорида кальция, в том числе дистиллерной жидкости — отхода содового производства. Показано, что волластонит возможно получать низкотемпературным методом, что значительно снижает затраты на производство и позволяет утилизировать отход. Исследованы условия проведения процесса, позволяющие регулировать свойства получаемого продукта. Изучены свойства исходных материалов. Определены условия синтеза, позволяющие получить волластонит с низким содержанием примесей. Показаны технико-экономическая эффективность способа получения волластонита и экологическая корректность способа утилизации отходов.

Предложен инновационный метод определения потенциала электрода сравнения, опробованный в расплавах LiCl-KCl и LiCl-KCl-CsCl для установления термодинамических параметров Ag+/Ag и калибровки AgCl (1 мол. %)/Ag мембранного электрода сравнения. Проведено сравнение полученных данных с литературными. Определены оптимальные диапазоны параметров метода ЦВА для получения воспроизводимых величин потенциала хлора.

Структурные особенности кристаллов LiNbO3, легированных празеодимом, в диапазоне концентраций от 0,008 до 0,25 мол. % были изучены с использованием рентгенографических методов. Исследование показало, что атомы празеодима занимают вакантные позиции лития в структуре исследуемых кристаллов. При увеличении концентрации празеодима изменяются характер и распределение собственных дефектов. Образец, полученный при концентрации 0,25 мол. %, обладает наибольшей структурной неоднородностью: концентрация дефектов Nbокт максимальна, данные дефекты приводят к разупорядочению катионной подрешётки; кроме того, наблюдаются сильные искажения октаэдров LiO6 и NbLiO6.

Методом гидротермального синтеза получена серия образцов барий-, стронций-, силикатзамещённых гидроксиапатитов (ГАП) с концентрацией иона-заместителя 1 моль. Методом рентгенофазового анализа выявлено, что в процессе синтеза образуются однофазные разновидности анион- и катионзамещённого ГАП. Замещённые ГАП могут использоваться для создания костных имплантатов и биосовместимых материалов благодаря сходству со составом человеческих костей. В процессе замещения ГАП ионами стронция и бария могут измениться свойства ГАП, в том числе скорость резорбции, прочность, что является перспективной задачей в медицине для создания контролируемых систем высвобождения лекарств. Ключевые слова:

Приведены результаты изучения поверхностных и объёмных свойств сплавов Al-Ti, содержащих 5–6 % Nb и Ta, 0,6–3,1 % Y и Gd. Рассмотрен характер взаимодействия сплавов с оксидными шлаками. Показано, что добавки Gd и Y в ниобиевый сплав способствуют увеличению поверхностного натяжения. На свойства танталового сплава легирование редкоземельными элементами практически не влияет. Межфазное натяжение между металлом и шлаком, по экспериментальным данным, составило 500–700 мДж/м2, что в сочетании со значительной разницей плотности (до 6000 кг/м 3) обеспечивает их хорошее разделение.

Синтезированы металлорганические каркасные соединения Gd(ABDC) и Gd(BDC), при этом Gd(ABDC) представляет собой монокристаллы, пригодные для рентгеноструктурного анализа. Кристаллическая структура и наличие необходимых для MOF-структур функциональных групп дают возможность использовать полученные образцы в качестве устройств доставки аминобифосфатного препарата — Алендроната.

Представлены результаты определения срока хранения антронового реактива и водного раствора глюкозы. Установлено, что продолжительность срока хранения антронового реактива составляет 7 сут, водного раствора глюкозы — не более 7 сут с периодом выдерживания не менее 2 сут. Полученные данные могут быть использованы для более точного определения общего содержания углеводов в растительных экстрактах и применены в пищевой и фармацевтической промышленности.

Изучена кинетика реакции электрокаталитического разложения пероксида водорода H2O2 на композиционных материалах «карбид хрома — углеродное волокно» (Cr3C2/C и Cr7C3/C), полученных методом бестокового переноса в среде расплавленных солей. Рассчитаны энергии активации этой реакции, протекающей на композитах Cr3C2/C и Cr7C3/C. Проведено сравнение полученных данных с результатами исследований других каталитических систем.

Приведены результаты исследования люминесцентных свойств, структурных и механических характеристик керамик ErNbхTa1 –хO4 в зависимости от соотношения Nb:Ta. Установлено, что в монофазные керамики ErNbхTa1 -хO4 (х = 0.7 и 1), структура которых описывается в моноклинной сингонии с пространственной группой симметрии I2/a, показывают наилучшие механические характеристики относительно других составов. Максимальная интенсивность фотолюминесценции наблюдается в керамике ErNb0.1Ta0.9O4. Впервые зарегистрированы линии поглощения Er в спектре фотолюминесценции собственного свечения матрицы.

Приведены результаты биотестирования люминофоров на основе Gd, Er и Yb на Drosophila melanogaster. Показано, что GdNb0.9Ta0.1O4 в концентрациях 10 и 20 мг/мл, ErNbO4 в концентрациях 1 и 20 мг/мл и YbNbO4 в концентрации 1 мг/мл по сравнению с контролём (5 %-й этанол) оказывают достоверное снижение высоты вылезания личинок для окукливания. Соотношение полов, если сопоставить с контролем, менялось в GdNb0.9Ta0.1O4 (1 и 10 мг/мл) и YbNbO4 (1 мг/мл). Полученные данные свидетельствуют о токсическом эффекте указанных проб.

Работа посвящена изучению фазового и химического состава «третьей фазы» экстракционных переделов АО «Кольская ГМК». Показано, что «третью фазу» возможно разделить на три основных компонента: водный раствор, который по химическому составу схож с исходным раствором, поступающим на экстракцию; органическая фаза, содержащая цветные металлы; твёрдая фаза, адсорбировавшая на себя экстрагент, цветные и благородные металлы. При анализе твёрдой фазы установлено, что её основой является микродисперсный диоксид кремния, находящийся в исходных растворах, поступающих на экстракцию.

Получен композит на основе нанокристаллической целлюлозы из гречихи, характеризующийся высокими сорбционными свойствами, экологической безопасностью и дешевизной изготовления. Модификация целлюлозы проводилась молочной кислотой. Синтезировано девять групп образцов нанокристаллической целлюлозы с различным временем вымачивания в кислоте, определено оптимальное время, необходимое для наиболее полной «прививки» кислоты к целлюлозе. Рассчитана площадь удельной поверхности композиционного материала методом адсорбции красителя конго красного. Выявлено, что площадь удельной поверхности модифицированного композита не уступает такому показателю многих синтетических адсорбентов, а по экологическим и экономическим показателям даже превосходит их.

Методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции исследована структурная однородность монокристаллической були LiNbO3:B (0,83 мол. % B2O3 в шихте). Обнаружено, что вырезанные из разных частей боросодержащей були параллелепипеды LiNbO3:B (1 и 2) обладают близкой стехиометрией, приближенной к 1. Наличие поляронной люминесценции в ближней ИК-области спектра подтверждает отличие состава кристалла LiNbO3:B (2) от строго стехиометрического состава.

Рассмотрено влияние добавления широкозонных оксидных полупроводников на стабилизацию h-YbFeO3 и фотокаталитическую активность гетеропереходных нанокомпозитов на основе o-YbFeO3/h-YbFeO3/MO2 (M = Ce, Ti).

Представлены данные по сорбционным свойствам титаносиликатных сорбентов, синтезируемых в Центре наноматериаловедения КНЦ РАН на основе доступного титансодержащего сырья Кольского полуострова. Приведено экспериментальное подтверждение возможности осуществления сорбции катионов Cs+ при помощи синтетических аналогов минералов иванюкита, ситинкита и зорита из раствора сложного химического состава, имитирующего растворную часть накопленных высокоактивных отходов (НВАО). Установлены низкие значения Kd (мл/г) для исследуемых сорбентов в условиях высокого солевого фона по Na+ и NO3–, что значительно затрудняет их реальное практическое применение без проведения модификации исходных сорбционных свойств.

Дан краткий обзор проводимых в Институте химии силикатов работ, посвящённых диффузионному и ионообменному формированию новых стеклообразных материалов и покрытий.

Приведены результаты подготовки порошков для получения высокоплотного керамического материала на основе алюмомагниевой шпинели двумя методами: распылительным пиролизом из раствора солей нитратов алюминия и магния и термическим синтезом из осаждённого гидроксида алюминия и основного карбоната магния. Представлено наследование структуры от одного этапа технологии к другому. Рассмотрено влияние микроструктуры получаемых порошков на снижение температуры синтеза алюмомагниевой шпинели. Приведены значения плотности для образцов, полученных разными методами.

Рассмотрены результаты исследования композиционного материала на основе фотополимерной смолы Clear Resin V4 (Formlabs) и измельчённых отверждённых отходов с размером частиц 40–50 мкм и содержанием 10 мас. %. Изучено влияние температуры печати (23 и 32 °С) и времени дополнительной обработки ультрафиолетовым (УФ) излучением при температуре 60 °С на упруго-прочностные характеристики и структуру конечного изделия. Увеличение температуры печати и обработка УФ-излучением улучшает упруго-прочностные свойства при этом выдержка более 75 мин нецелесообразна. Микроскопическим методом установлены дефекты, возникающие при изменении параметров печати. Даны рекомендации по температурным режимам технологического процесса.

Путём «мягкого» сернокислотного выщелачивания титаномагнетитового концентрата получен железосодержащий раствор, обладающий свойствами коагулянта. Определена оптимальная концентрация коагулянта, которая позволяет осадить значительную часть тонкодисперсной взвеси в осадок.

Представлены сведения о влиянии соединений азота на рост и развитие мицелия базидиальных грибов. Азот, наряду с углеродом, является одним из главных компонентов который важен для их развития. В искусственно созданных условиях грибному мицелию необходимо контролировать содержание углерода, в особенности азота, поскольку это поможет оптимизировать и ускорить их развитие и соответственно преобразование мицелия в плодовые тела.

Получены сорбенты на основе полиакрилонитрильного (ПАН) волокна и ферроцианидов переходных металлов. Оценено влияние состава исследуемых растворов (рН, концентрации ионов Na+, K+, NH4+) на коэффициенты распределения цезия при его извлечении полученными сорбентами. Проведено исследование извлечения микроколичеств 137Cs в сравнении с коммерчески доступными высокоэффективными сорбентами (ФНС-10 и Термоксид-35), показано, что полученные сорбенты не уступают промышленным ферроцианидным сорбентам.

При производстве изделий из металлического обеднённого урана образуются отходы в виде стружки металлического урана. Как правило, они хранятся на складах. Было предложено утилизировать стружку на заводе РТ-1 путём её растворения с использованием получаемых растворов в технологии завода. Отработаны режимы безопасной загрузки брикетов стружки и их растворения в аппарате-растворителе. Опыт промышленной эксплуатации показал обоснованность выбранных параметров процесса. Ключевые слова:

Рассмотрены вопросы применения сырого таллового масла (отхода производства сульфатной целлюлозы) в производстве битумных вяжущих. Изучено влияние добавок сырого таллового масла на качественные характеристики вяжущих. Установлено, что введение отхода в битум приводит к изменению его пластичных и низкотемпературных свойств. Показана возможность применения сырого таллового масла в качестве пластифицирующей добавки к нефтяным битумам.

Изучен процесс грануляции полученного путём гидротермального синтеза щелочного титаносиликата (Ti-Si) со структурой, подобной минералу иванюкит. Рассмотрено применение в качестве связующего при грануляции силикатного связующего с разным значением pH. Определены сорбционные и прочностные свойства полученных гранул щелочного титаносиликата.

Представлены результаты исследований по изучению возможности введения модифицирующей добавки оксида магния в виде слоистого двойного гидроксида магния и алюминия на стадии синтеза прекурсора шихты алюмооксидной керамики.

Исследовано влияние содержания оксида церия и оксида неодима в исходной порошковой смеси на свойства пористых покрытий, полученных с использованием метода холодного газодинамического напыления и последующего отжига. Установлено, что введение оксидов РЗМ до 8 % повышает удельную площадь поверхности и стойкость покрытий к ультразвуковым вибрациям.

Исследованы сорбционные свойства диатомита Пионерского месторождения (Приморский край) по отношению к органическому красителю катионного типа — метиленовому синему (МС). Приведена изотерма сорбции МС в статических условиях при температуре 20 °С, соотношении твёрдой и жидкой фаз Т:Ж = 1:1000, в диапазоне концентраций красителя 50–500 мг/л. Исследована кинетика сорбции МС при температуре 20, 40 и 60 °С, проведён анализ кинетических кривых адсорбции МС диатомитом моделями химической кинетики.