卷 98, 编号 7 (2024)

Исследованы закономерности взаимного влияния и структура межфазных границ смесей полиэтилена низкой плотности (ПЭ) и поликаролактона (ПКЛ) с разным соотношением компонентов (через 10 мас. %). Создание подобных смесевых композитов на основе одного полимера, способного к фотодеструкции под воздействием ультрафиолетового излучения, и другого полимера, подверженного гидролитическому расщеплению под воздействием микробиоты, позволяет получать материалы с ускоренной способностью к абиотической и биотической деградации после выхода из эксплуатации. По результатам исследования показано, что смесевые плёнки с высоким содержанием ПКЛ (свыше 80 мас. %) имеют признаки взаимной совместимости полимеров с формированием развитого межфазного слоя, что обуславливает повышенные прочностные свойства при растяжении и повышенную твердость. Установлены диапазоны обращения фаз: 10–30 мас. % ПКЛ (непрерывная фаза ПЭ с прерывной фазой ПКЛ), 40–60 мас. % ПКЛ (структура типа “сетка-в-сетке”), 70–90 мас. % (непрерывная фаза ПКЛ с прерывной фазой ПЭ). Композиция, содержащая 70 мас. % ПКЛ характеризовалась наибольшей дефектностью внутренней структуры, а композиция с 90 мас. % ПКЛ обладала наиболее оптимальным комплексом как механических, так и технологических свойств.

Методом функционала плотности с использованием B3LYP в базисах 6–31G(d, p), 6–31G минимизированы энергии и построены структурно динамические модели глицината и тирозината магния. Рассчитаны геометрические параметры, и частоты нормальных колебаний в гармоническом приближении в ИК-спектре моделей представленных соединений. Осуществлен синтез комплекса магния(II) с глицином и тирозином из водных растворов хлорида магния и соответствующих аминокислот. Содержание аминокислот в синтезированных соединениях определяли формольным титрованием по методу Серенсена. Содержание ионов магния(II) – комплексонометрическим титрованием. Представлены ИК-спектры синтезированных соединений, измеренные в диапазоне 500–4000 см^–1. Интерпретированы расчетные и экспериментальные ИК-спектры синтезированных соединений. Проведено сравнение расчетных ИК-спектров со спектрами синтезированных соединений, сделаны выводы о их строении. Данные о координации соединений ионов магния с АК, могут помочь достоверно установить строение их малоизученных комплексов, а также совершенствовать методы синтеза данных комплексных соединений заранее определенного состава.

Вольтамперометрическим методом определено содержание тяжелых металлов в почве и овощах, выращенных в Амурской области в период 2020–2023 г. г. Содержание в почве цинка, кадмия, свинца, меди не превышает фоновые концентрации и ОДК. По величине валового накопления в овощной продукции тяжелые металлы располагаются в ряд: Cu > Pb > Zn > Cd.

На основе представлений физико-химической механики проведен материаловедческий анализ трибологической эффективности дисперсных систем, применяемых при производстве пластичных смазочных материалов для узлов трения машин и приборов. В качестве примера рассмотрены изменения микроструктурных характеристик при трибодеформации бронзы БрА5 в условиях проявления эффекта Ребиндера, определяющего возможность реализации режима «избирательного переноса» при работе трибосопряжений. Показано, что при трении бронзы в поверхностно-упрочняющих, или инертных смазочных средах интенсивность ее изнашивания составляет I_h = 1.5×10^–7 – 4.0×10^–8. При трении бронзы в амбивалентных средах (например, в некоторых сложных полиэфирах) реализуются обе формы проявления эффекта – поверхностно-пластифицирующая и поверхностно-упрочняющая, с преобладанием последней. При этом износостойкость бронзы повышается не менее чем в два раза. При трении бронзы в поверхностно-пластифицирующих средах в приповерхностном слое бронзы формируются два кристаллографически изоструктурных твердых раствора, один из которых обогащен медью. Интенсивность изнашивания бронзы снижается до величины I_h = 4.0×10^–8. Показано, что применение в трибосопряжениях в качестве смазочных материалов дисперсных систем с поверхностно-пластифицирующими дисперсными фазами способствует образованию в антифрикционном материале износостойкой структуры и приводит к установлению при работе трибосопряжения устойчивого малоизносного режима «избирательного переноса».

Методом термодесорбционной масс-спектрометрии исследован термолиз образцов акриловых искусственных камней различных марок. Дана оценка энергетики наблюдаемых процессов. Обнаружено, что термолиз исследованных материалов при температурах 350–700 К сопровождается выделением метилметакрилата с разной степенью интенсивности. В области 460 К наблюдается максимальное выделение вспомогательных веществ, используемых при синтезе полимеров, в том числе токсичных фталатов. Дана оценка термостойкости различных образцов акрилового камня.

Приведен краткий обзор и анализ работ в области исследований взаимосвязи химического сродства с кинетическими характеристиками химических реакций. Отмечается недостаток экспериментальных данных, необходимых для развития теории, в том числе, для установления корреляций между сродством и скоростью химического процесса. На примере полученных авторами экспериментальных данных о системе с реакцией синтеза сложного эфира рассмотрены некоторые закономерности изменения химического сродства, а также кинетических коэффициентов, связывающих ход реакции и сродство. Отмечены возможности развития исследований в данной области.

С использованием квантово-химического метода MP2/aug-cc-pVTZ выполнен сравнительный анализ свойств комплексов с литиевой и водородной связью, образованных молекулой аммиака с галогенидами лития (LiHal, А-комплексы) и галогеноводородами (ННal, Б-комплексы). Согласно данным NBO-анализа, энергия E(2) межорбитального взаимодействия мономеров растет при переходе к более “тяжелому” и менее электроотрицательному галогену с увеличением вклада p-орбитали в гибридную орбиталь атома лития в А-комплексах и гибридную орбиталь атома галогена в Б-комплексах. Расчетная величина E(2) коррелирует с удлинением ковалентных связей Li–Hal и Н–Hal при комплексообразовании. Анализ топологии электронной плотности предсказывает заметно более высокие значения электронной плотности и плотности потенциальной энергии в критической точке межмолекулярного контакта в Б-комплексах по сравнению с А-комплексами, а также бóльшее взаимопроникновение атомов, образующих межмолекулярный контакт. Более высокая термодинамическая стабильность комплексов с литиевой связью может определяться бóльшим значением положительного электростатического потенциала на атоме лития в молекулах галогенидов лития и меньшей энергией обменного отталкивания мономеров, образующих А-комплекс.

Методом одноволновой эллипсометрии in-situ исследован рост оксидной пленки на поверхности поликристаллического β-ромбоэдрического бора в процессе термического окисления на воздухе при температурах 400, 500, 600 и 700°C. Показано, что при температурах выше температуры плавления оксида B₂O₃ процесс окисления значительно активизируется. После достижения максимума толщины оксидной пленки при 500°C, 600°C и 700°C наблюдается снижение ее толщины. Этот факт, по нашему мнению, связан с установлением на поверхности динамического равновесия между процессами роста пленки за счет диффузии ионов бора и кислорода и процессом испарения жидкого оксида. Зафиксировано постепенное снижение показателя преломления подложки (чистого бора) в процессе отжига с 3.1 до 2.95, что связано с изменением ее пористости. Методом КРС установлено, что после отжига при 700°C на поверхности, кроме оксида B₂O₃ присутствуют следы субоксида B₆O, наблюдавшегося ранее при окислении бора при более высоких температурах.

Исследовано влияние непрямых корреляций между ближайшими притягивающими между собой адсорбированными частицами на скорости элементарных стадий адсорбции и десорбции. Расчет проведен в рамках теории абсолютных скоростей реакций, в которой учитывается различие между взаимодействиями частиц в основных состояниях и активированного комплекса стадии в переходном состоянии. Локальные распределения частиц выполнены в рамках кластерного вариационного метода (КВМ), который позволяет выйти за переделы квазимического приближений (КХП), отражающего эффекты только прямых корреляций или изолированной пары (2х1) в терминологии КВМ. На однородной плоской грани (100) проведены расчеты изотермических концентрационных зависимостей скоростей адсорбции и десорбции адсорбированных частиц, а также термодесорбционные спектры. Проведено сравнение обсуждаемых скоростей, рассчитанных для ряда простейших базисных кластеров (2х2, k1s, 3x3, 3x4) и в КХП. При температурах ниже температуры конденсации адсорбата учитываются эффекты его расслаивания на две сосуществующие фазы. Учет непрямых корреляций при увеличении размера базисного кластера приводит к отличию между текущим кластерным приближением и КХП. Эти отличия носят количественный характер, оставляя качественно неизменным тип концентрационных зависимостей скоростей адсорбции и десорбции и термодесорбционных спектров.

Исследованы электрохимические свойства витамина В₆ и получен его аналитический сигнал, используя модифицированный тетра-4-сульфофталоцианинатом кобальта(II) золотой электрод. Определены оптимальные условия эксперимента. Предложена методика иммобилизации модификатора на поверхности золотого электрода. Сделано предположение о механизме окисления витамина В₆ на электроде.

В работе исследована возможность получения электрокатализаторов для реакции выделения водорода путем пиролиза полученных химическим способом композитов на основе проводящих полимеров (полианилин, полипиррол) с включениями ферроцианидных фаз. Продукты пиролиза ферроцианида железа зависят от вида полимера в исходном композите. Использование полианилина приводит к образованию ультрадисперсных сферических частиц Fe₃N. В случае полипиррола формируются частицы Fe₃С как сферической, так и цилиндрической формы. Частицы находятся в углеродных матрицах, отличающихся значительным количеством дефектов, что связано с допированием атомами азота. Полученный с использованием полипиррола композит с включениями Fe₃С обладает повышенной электрокаталитической активностью в кислом электролите и достигает плотности тока выделения водорода 10 мА/см² при перенапряжении – 230 мВ.