Том 43, № 1 (2024)

Разработан метод построения пространства состояний среды в реакциях сверхбыстрого многостадийного внутримолекулярного переноса электрона в средах с несколькими временами релаксации. Метод основан на расщеплении поляризационных координат на релаксационные компоненты и является обобщением двух разработанных ранее подходов, применяемых для описания многостадийных реакций и учета многокомпонентной релаксации. В рамках предложенной общей схемы рассмотрена задача о переносе заряда в модельной трехцентровой молекулярной системе в среде с двухкомпонентной функцией релаксации, описан алгоритм построения диабатических поверхностей свободной энергии электронных состояний системы, записана система уравнений для эволюции функций распределения частиц в этих состояниях. Показано, что полученные в рамках обобщенной модели результаты воспроизводят известные решения в частных случаях.

Проведена оценка термохимических свойств шести новых высокоэнергетических изомерных 5/6/5-трициклических структур, представляющих собой 1,2,3,4- или 1,2,4,5-тетразины, аннелированные с парой 1H-1,2,4-, 4H-1,2,4- или 1H-1,2,3-триазолов, общей формулы C₄N₁₀O₄. Определены значения энтальпии образования этих соединений в газовой фазе с использованием различных квантовохимических методов расчета: G4, G4MP2, ωB97XD/aug-cc-pVTZ, CBS-APNO, CBS-QB3, CBS-4M, B3LYP/6-311+G(2d,p), M062X/6-311+G(2d,p). Выполнен анализ результатов вычислений, полученных методами атомизации и реакций образования соединений из простых веществ в стандартных условиях. Рассчитаны ИК-спектры поглощения, структурные параметры и смещения атомов для наиболее интенсивных колебаний соединений.

Разработан метод построения пространства состояний среды в реакциях сверхбыстрого многостадийного внутримолекулярного переноса электрона в средах с несколькими временами релаксации. Метод основан на расщеплении поляризационных координат на релаксационные компоненты и является обобщением двух разработанных ранее подходов, применяемых для описания многостадийных реакций и учета многокомпонентной релаксации. В рамках предложенной общей схемы рассмотрена задача о переносе заряда в модельной трехцентровой молекулярной системе в среде с двухкомпонентной функцией релаксации, описан алгоритм построения диабатических поверхностей свободной энергии электронных состояний системы, записана система уравнений для эволюции функций распределения частиц в этих состояниях. Показано, что полученные в рамках обобщенной модели результаты воспроизводят известные решения в частных случаях.

Проведены оценки, показывающие, что при протекании экзотермической реакции в изотермической среде (в термостате) возникают саморазогревы, величины которых определяются конкуренцией процессов теплоприхода и теплоотвода. Получены соотношения, позволяющие оценить отклонения наблюдаемых величин кинетических параметров от истинных значений и выявить влияние различных параметров на эти отклонения.

Калориметрическим методом определены энтальпии сгорания и энтальпии образования трех тринитрометильных производных 1,3,5-триазина. Полученные данные могут быть полезны для расчетов энергетических возможностей родственных соединений методом замены функциональных групп. В качестве примера рассчитаны детонационные характеристики высокоэнергоемкого трис(тринитрометил)-1,3,5-триазина.

Полученные результаты продемонстрировали возможность существенного повышения теплоты взрыва (ТВ) и тротилового эквивалента (ТЭ) по энергии ударной волны при подводном взрыве за счет добавления алюминия (Al) и гидрида алюминия (AlH₃) к взрывчатому веществу (ВВ). Несмотря на то, что составы с AlH₃ уступают по ТВ алюминийсодержащим аналогам, по количеству молей газообразных продуктов преимущество принадлежит композициям с AlH₃. Замена Al на AlH₃ в смеси с ВВ приводит к повышению массовых значений ТЭ. Последнее особенно заметно в случае, когда базовое ВВ имеет положительный кислородный баланс. Однако составы с AlH₃ проигрывают композициям с Al по величине объемного эквивалента.

Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) в атмосфере кислорода исследован механизм фазообразования из исходной либо механически активированной смеси оксидов Sm₂O₃ + MoO₃. Показано, что в двух этих случаях реализуются различные механизмы синтеза оксимолибдата самария. В результате механохимического воздействия при комнатной температуре образуется смесь наноразмерных частиц Sm₂(MoO₄)₃ и Sm₂O₃. При ее нагревании на первом этапе происходит кристаллизация соединения Sm₂(MoO₄)₃, взаимодействие которого с Sm₂O₃ на втором этапе при 900 °С приводит к образованию оксимолибдата Sm₂MoO₆ со структурой шеелита, и этот структурный тип устойчив вплоть до 1400 °С. Кинетический эксперимент в ДСК-ячейке дает видимость сходства механизма фазообразования со снижением основных экзоэффектов на 70 °С для механически активированной смеси оксидов. При этом исследование механизма фазообразования методом изотермической выдержки при различных температурах выявляет основные преимущества синтеза керамики из активированной оксидной смеси.

Исследована общая проводимость Sm₂MoO₆ со структурой шеелита на воздухе, которая оказалась электронной p-типа (1 · 10⁻⁶ См/см при 600 °С).

Исследовано влияние направленности постоянного электрического поля на свойства и структурные особенности пленок бутадиен-нитрильного синтетического каучука (БНКС), сформированных на медных подложках из раствора в хлороформе. Показано, что модификация свойств, связанных со структурными преобразованиями в процессе формирования пленок эластомера, происходит в основном на отрицательном электроде — катоде, когда силовые линии электрического поля направлены к поверхности электрода. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии показаны структурные различия пленок, сформированных вне и в присутствии электрических полей. Сформированные в полях пленки обладают электротехническими характеристиками, отличными от аналогичных характеристик пленок, сформированных вне поля. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния подтверждено протекание структурирования и циклизации молекул БНКС на поверхности пленки, сформированной на катоде.

Композиты на основе оксида индия, содержащие разные количества оксида цинка, синтезированы гидротермальным способом и методом импрегнирования. Исследованы фазовый состав, структура и удельная поверхность полученных композитов различными физико-химическими методами и проведено их сравнение электрофизических свойств. Показано, что способ формирования оказывает значительное влияние на структурные характеристики композитов, что в свою очередь, приводит к реализации различных механизмов проводимости.