Русский Русский

Все записи Администратор

Термическое разложение полиэтилена низкой плотности: кинетическое исследование с применением данных TGA и DTG

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-1-1
Аннотация
пиролиз отходов полиэтилена низкой плотности (LDPE) считается высокоэффективным и перспективным методом переработки. Целью данной работы является исследование кинетики пиролиза с применением трех безмодельных методов (Фридмана, Флинна-Уолла-Озавы (FWO) и Киссинджера-Акахиры-Сунозе (KAS)) и двух методов подгонки моделей (Аррениуса и Коутса-Редферна). Термогравиметрические (TGA) и дифференциальные термогравиметрические (DTG) термограммы при 5, 10, 20 и 40 К мин−1 показали линейную кривую, что подразумевает протекающие реакции первого порядка. Значения кинетических параметров (E_A и A) LDPE были рассчитаны при различных конверсиях тремя безмодельными методами, и средние значения полученных энергий активации хорошо согласуются и находятся в диапазоне от 190,23 до 191,89 кДж/моль. Данные кинетические параметры были рассчитаны дополнительно при различных скоростях нагрева с применением методов Аррениуса и Коутса-Редферна.
PDF

Обзор защиты от коррозии с помощью нанонитей TiO2 и нанотрубок БТА/TiO2, диспергированных в эпоксидной смоле, и предлагаемый метод получения антикоррозионного покрытия из этого материала с помощью ультразвука

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-1-2
,
Аннотация
В данном обзоре рассматривается коррозионная стойкость эпоксидных покрытий, содержащих нанонити TiO2 и модифицированные нанонити TiO2, обработанные БТА (бензотриазолом). Целью исследования является изучение того, насколько эффективно эти материалы защищают от коррозии металлические поверхности в различных средах. Синтез нанонитей TiO2 и нанотрубок БТА/TiO2 в эпоксидных покрытиях предлагает многообещающий подход к значительному повышению коррозионной стойкости, а также открывает значительный потенциал для применения в отраслях, требующих высокой прочности и защиты материалов.
PDF

Влияние комплексообразующих компонентов моющей системы на гидрофилизирующие свойства композиции

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-1-3
,
Аннотация
Разработка действующих и эффективных рецептур моющих средств является актуальной задачей на протяжении длительного периода. Моющая композиция включает в свой состав большое количество разнообразных сырьевых компонентов, которые выполняют определенные функции. На сегодняшний день рынок химического сырья имеет широкий ассортимент, что дает возможность подбирать необходимые компоненты, в зависимости от требуемых свойств и характеристик. Важными и обязательными элементами моющей системы выступают поверхностно-активные вещества, без которых не обходится ни один состав, а также комплексообразующие добавки, которые не только служат для связывания ионов жесткости в процессе очистки, но также усиливают моющую способность всей системы. Наиболее популярными хелатообразующими агентами, в настоящее время, являются триполифосфат натрия, этилендиаминтетрауксусная кислота, оксиэтилендифосфоновая кислота. В последнее время по-явилось множество исследований, доказывающих вредное воздействие триполифосфата натрия на окру-жающую среду, вследствие чего, большинство производителей стали «убирать» этот комплексон из сво-их рецептур. Большую популярность в последнее время начинают приобретать такие комплексообразу-ющие добавки, как оксиэтилендифосфоновая и этилендиаминтетрауксусная кислоты, которые обладают необходимым набором свойств и характеристик, а также доступны и просты в процессе технологиче-ского применения. В статье рассматривается влияние природы комплексообразующих компонентов, со-держащихся в моющих средствах, на улучшение их очищающего действия и повышение эффективности составов. В работе был использован метод седиментационных объемов, который позволил оценить гид-рофилизирующий эффект на поверхности углерода в системах с различными типами комплексообразова-телей. На основании полученных результатов были подобраны наиболее эффективные и подходящие хе-латообразующие агенты для разрабатываемой моющей системы, а также установлена наиболее опти-мальная концентрация комплексообразователя.
PDF

Overview of developments in the field of biomineralization

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-3-4-33
, , , , ,
 4-33 стр.
Аннотация
Reactions and biological processes in biobetone represent the integration of biological and technological aspects, which opens up new prospects for research in the field of biomineral-ization of building materials. The object of the study is biobetone, in which various biological and molecular interactions of its constituent components occur. A detailed description of the methodology of the literature research was carried out and the current world research on the use of bioadditives in biobetone was systematized. A review was conducted of research in the field of biomineralization, biocementation and its pathways through which precipitation of calcium carbonate can occur. The hydrolysis of urea and the mechanism of self-healing of biobetone are considered. The problems of self-healing of biobetone have been identified and recommenda-tions for further research have been proposed.
PDF

Синтез 4,4’-метилендианилин (МДА) в микроканале

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-3-34-48
, , , ,
 34-48 стр.
Аннотация
Работа посвящена способу получения 4,4’-метилендианилин (МДА) в микроканале. MДA производят в промышленных масштабах, в основном как предшественник полиуретанов. Также это соединение применяется в качестве отвердителя эпоксидных смол, покрытия проводов, а также в армированных композитных материалах. Синтез МДА сопровождается высокими колебаниями температурами, а ограничивающим фактором выступает скорость массообмена. Данные проблемы может решить мик-рофлюидика. Микрореактора работают в проточном исполнении в ламинарном режиме течения. Благо-даря небольшому диффузионному пути молекул, распределение концентраций и температуры идет быст-ро. Это в свою очередь повышает выход продукта, улучшает контроль реакции. Также это важно в мно-гофазных процессах, где процесс массообмена идет на границе раздела фаз. Именно микрофлюидика поз-воляет точно контролировать площадь межфазного взаимодействия, что критично для данных процес-сов. Однако при синтезе МДА нарастает вязкость за счет образования олигомеров, что может закупо-рить микроканал. Проведён процесс численного моделирования, выявивший снарядное течение в микрока-нале, что было также подтверждено при проведении синтеза. Составлен многофакторный эксперимент, необходимый для определения оптимальных условий синтеза. Варьировались такие параметры, как тем-пература реакции, соотношение компонентов, время пребывания. Для успешного проведения синтеза ис-пользовался дизайн эксперимента. На основании вышеперечисленных параметров, построены двухмерные и трёхмерные контурные диаграммы, представляющие из себя математические модели исследуемого процесса. Благодаря их комбинированию, были установлены оптимальные технологические параметры процесса.
PDF

Исследование влияния плазменной обработки углеродного войлока на его электрохимические свойства

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-4-4-12
,
 4-12 стр.
Аннотация
В наше время в мире быстро растет популярность ванадиевых проточных батарей в связи с более высокой стабильностью при длительной эксплуатации и низкими затратами при создании систем с длительным временем автономной работы. В то же время, исследования, направленные на разработку методов повышения электрокаталитической активности углеродных войлочных материалов по отношению к ионам ванадия, были в значительной степени разработаны для увеличения удельной мощно-сти проточных ячеек, которые являются неотъемлемой частью ванадиевых проточных батарей. Одним из подходов к модификации этих материалов является плазменная обработка. В этой работе была проведена двухстадийная плазменная обработка углеродного войлока, сначала в среде одного газа, а затем в среде другого газа. В качестве газа выбраны кислород и азот. Было показано, что независимо от порядка, в котором проводится плазменная обработка, наблюдается схожая тенденция в значении разности потенциалов между пиком окисления и пиком восстановления, сначала она увеличивается на первой стадии, а затем уменьшается в второй этап. Однако обработка азотом на втором этапе имеет тенденцию к более быстрому (почти в 2 раза) уменьшению разности потенциалов, что мы наблюдаем в этой работе.
PDF

Интенсификаторы помола цементного клинкера

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-4-13-24
 13-24 стр.
Аннотация
В данной статье представлен анализ различных методов, способствующих повышению эффективности помола клинкера, и их последствий для качества и технологических свойств цемента.
В исследовании рассматриваются не только привычные, но и инновационные вещества, используемые в качестве активаторов помола, среди которых – уголь, сажа, триэтаноламин, канифоль, лигнин, а также новые компоненты, например, «Литопласт ИП1», «InCem» и MC-GRINDINGPRO 01.
Специальное внимание уделено наиболее перспективным интенсификаторам помола, в частности «Литопласт ИП1», который позволил значительно, на 11,1–19,2%, повысить производительность мель-ниц и одновременно сократить расход электроэнергии на 8,9–15,6%. В статье описываются результаты испытаний, которые демонстрируют положительное воздействие данной добавки на улучшение текуче-сти цемента, его измельчения и физико-механические свойства. Также обсуждаются плюсы использова-ния интенсификатора «InCem», в том числе способность усилить прочностные показатели цемента и оптимизировать процесс его помола.
Отдельная часть статьи посвящена работе исследователей М.А. Гончаровой, Л.В. Замышляевой и Х.Г.Х. Аль-Суррайви, сфокусированной на использовании энергосберегающих отечественных интенсифи-каторов типа ИП-1 и ИМ-2. Авторы анализируют влияние этих добавок на увеличение начальной прочно-сти цемента и на эффективность измельчения.
По итогам исследования установлено, что введение ИП-1 и ИМ-2 в состав цемента позволяет увели-чить его начальную прочность до 3,7 МПа и уменьшить коэффициент водоотделения, что способствует улучшению качественных характеристик готового продукта.
В итоге статья выделяет роль интенсификаторов помола как важного фактора для повышения про-изводственной эффективности и качества цемента, а также снижения эксплуатационных затрат и улучшения надежности строительных материалов.
PDF

Исследование химических источников тока на автоматизированной электронной нагрузке с контролируемыми параметрами

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-4-25-36
, , , , ,
 25-36 стр.
Аннотация
Гибридные установки преобразования энергии топлива в электроэнергию являются перспективным способом обеспечения человечества доступными энергоресурсами. Однако вопрос получения реагентов (водорода и кислорода) высокой степени чистоты остается одним из наиболее актуальных. В данной работе были исследованы энергетические характеристики водородно-кислородного топливного элемента в сочетании с электролизером воды. Были сформированы мембранно-электродные блоки, состоящие из модифицированной мембраны на основе политетрафторэтилена с платина-содержащим компонентом (Pt(30%)/C), а также анода и катода, изготовленных из углеродной ткани и пористого никеля, легированных техническим углеродом и графеном. Структурные характеристики материала были изучены с помощью метода растровой электронной микроскопии. Исследование энергетических характе-ристик водородно-кислородных мембранно-электродных блоков впервые проводилось на автоматизиро-ванной электронной нагрузке AКИП-1375/1E со встроенным программным обеспечением. В разработан-ном водородно-кислородном топливном элементе в качестве твердого полимерного электролита вместо мембраны Nafion была использована более доступная коммерческая мембрана на основе политет-рафторэтилена, что значительно снизило стоимость разработки МЭБ. В результате проведенных ис-пытаний было установлено, что максимальную удельную мощность демонстрируют элементы, скон-струированные на основе анода и катода из пористого никеля, модифицированного графеном.
PDF

Проводящие полимеры в качестве прозрачных электродов: структура, функциональные характеристики, методы получения, применение

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-4-37-47
 37-47 стр.
Аннотация
В настоящей работе проведен всесторонний обзор и анализ современного состояния и достижений основных прозрачных проводящих полимеров, которые рассматриваются как перспективная альтернатива традиционным прозрачным электродам на основе оксидов металлов, как оксид индия, до-пированный оловом (ITO), оксид цинка, допированный алюминием (AZO), и оксид олова, допированный фтором (FTO). Данный набор полимеров обладает уникальными свойствами, включая гибкость, легкость и простоту интеграции в гибкие и растяжимые оптические электронные устройства, что делает их весьма привлекательными для использования в органических светодиодах (OLED), тонкопленочных тран-зисторах, солнечных элементах, сенсорах, гибких дисплеях и ряде других. Представлена статистика по публикациям данного направления за последние 10 лет по данным база данных рецензируемой научной ли-тературы Scopus. Кратко рассматриваются механизмы проводимости в полимерах, которые оказывают влияние на их свойства, как электропроводность, прозрачность, а также устойчивость к воздействию внешних факторов. Рассматриваются различные методы получения таких полимеров, включая химическое осаждение, электрохимические методы, а также использование проводящих наночастиц для улучшения функциональных характеристик. По итогу анализа представлена сводная таблица, содержащая данные по прозрачности, проводимости и другим функциональным характеристикам различных полимерных материалов, что упрощает их выбор для конкретных приложений. Кроме того, обсуждаются перспективы и вызовы, связанные с применением рассматриваемых полимеров в гибкой электронике, дисплеях нового поколения и других инновационных технологиях, где традиционные материалы могут быть менее эффективны или непрактичны.
PDF

Реологические свойства и структурообразование минеральной суспензии с комплексной органоминеральной добавкой

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-4-48-63
, , ,
 48-63 стр.
Аннотация
Данная работа направлена на исследование реологических свойств и процессов структурообразования в высококонцентрированных минеральных суспензиях, модифицированных комплексной органоминеральной добавкой на основне флороглюцинфурфурольного олигомера и частиц диоксида кремния нанодиапазона.
Методы. Распределение частиц диоксида кремния и их модальный размер в добавках определяли мето-дом лазерной дифракции света на приборе Mastersizer 3000 и методом динамического рассеивания света на приборе Microtrac S3500. Реологические свойства суспензий определяли с помощью коаксиально-цилиндрического ротационного вискозиметра безредукторного типа «Реотест-2.1». Сроки схватывания и структурообразование цементного теста оценивали на приборе Вика. Пластическую прочность цементного теста определяли с помощью конического пластометра Ребиндера. Прочность на сжатие цементного камня определяли на автоматическом гидравлическом прессе «ПГМ-100МГ4».
Выводы. Установлено, что комплексная органоминеральная добавка снижает предельное динамиче-ское напряжения сдвига минеральных смесей, уменьшает пластическую прочность смесей в начальный период и сокращает срок схватывания, обеспечивая баланс между замедлением и развитием прочности за счет направленного формирования консолидированных надмолекулярных структур силиката кальция, которые структурируют цементную матрицу. Установлено, что наночастицы диоксида кремния, входящие в состав комплексной органоминеральной добавки, не влияют на реологические свойства системы в начальный период, в отличии от частиц Аэросила, которые увеличивают предельное динамическое напряжения сдвига смеси, что обусловлено высокой дисперсностью частиц.
PDF