Русский Русский

Все записи Администратор

Оксид алюминия для жидкостных фильтров

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-2-3
, , , ,
Аннотация
Жидкостная фильтрация является важным процессом во многих высокотехнологичных и критически важных производственных секторах. Традиционные фильтрующие материалы обладают рядом ограничений. Анодный оксид алюминия выделяется благодаря своей уникальной высокоупорядоченной нанопористой структуре, высокой термической и химической стойкости, а также возможность функ-ционализации поверхности. Основными областями успешного использования нанопористых фильтров из оксида алюминия являются фармацевтика и биотехнологии, микроэлектроника, пищевая промышлен-ность, а также другие специализированные экологические и промышленные задачи. Всесторонняя оценка жидкостных фильтров из оксида алюминия с размером пор 100 нм, сравнение с альтернативными техно-логиями фильтрации показала их неоспоримые преимущества в условиях высоких температур и агрессив-ной химической среды. Однако сохраняются и существенные проблемы, в первую очередь связанные со стоимостью, загрязнением, потенциальной хрупкостью, а также необходимостью дальнейшего улучше-ния долговременной стабильности некоторых фаз оксида алюминия или в экстремально жестких условиях эксплуатации.
PDF

Перспективы развития и анализ сырья для производства биоэтанола

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-2-4
,
Аннотация
Цель работы – рассмотрение биоэтанола в качестве перспективного возобновляемого топлива, анализ технологии его производства, сырьевой базы, технологических поколений, а также структуры мирового рынка и экологической роли.
Методы заключаются в анализе исторического развития технологии. Обзоре сырьевой базы (сахаро-содержащие, крахмалсодержащие, лигноцеллюлозные материалы) и анализе мирового опыта (Бразилия, США, ЕС) и потенциала России. Освещается история развития биоэтанола, начиная с первых разработок Генри Форда и заканчивая современными тенденциями и технологиями. Анализируются факторы, способствующие росту интереса к технологии производства биоэтанола. Рассматриваются различные поколения биоэтанола. Особое внимание уделяется обзору мирового рынка биоэтанола, его текущему состоянию и прогнозам роста, обусловленным строгими экологическими нормами и увеличением использования биотоплива в транспортной отрасли.
Результаты. Систематизированы данные по различным поколениям биоэтанола, их преимуществам и недостаткам. Приведен сравнительный анализ эффективности разных видов сырья (урожайность, выход этанола). Дана оценка перспектив России в развитии биоэтаноловой отрасли на фоне мирового опыта. В статье рассмотрены сырьевая база и технологии производства биоэтанола первого поколения из сахар-ного тростника, кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы. Помимо этого, рассматриваются перспективные направления технологии получения биоэтанола второго и третьего поколений. Особое внимание уделено сравнению эффективности разных видов сырья: сахаросодержащих культур (сахарная свекла, тростник), крахмалсодержащих (зерновые, картофель) и лигноцеллюлозных отходов (солома, древесина, мискантус). Подчеркивается экологическая роль биоэтанола и его значение для энергетической безопасности.
Выводы. Сахаросодержащее сырьё демонстрирует высокую эффективность, однако его использование ограничено сезонностью и конкуренцией с пищевой промышленностью. Крахмалсодержащие культуры обеспечивают стабильный выход этанола, но требуют дополнительных этапов гидролиза и. Лигноцеллю-лозное сырьё не конкурирует с пищевыми ресурсами, но требует более сложных технологий переработки. Лидеры рынка – Бразилия (тростниковый этанол), США (кукурузный), ЕС (лигноцеллюлозные технологии).
PDF

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

Атомная рефракция по кислороду как способ оценки активности оксигенатов для ДВС

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-1-4
, ,
Аннотация
Актуальность: предлагается оценивать эффективность или активность оксигенатных соединений по значению атомной рефракции кислорода. Это позволит разработать новые компоненты и присадки для производства моторных топлив на базе доступного отечественного сырья.
Цель: сопоставление по эффективности оксигенатных присадок и добавок простыми расчетными ме-тодами.
Методы: использовался расчётный метод определения молекулярной и атомной дифракции оксигена-тов.
Результаты и выводы: Все оксигенатные соединения содержат в своем составе кислород и чем ниже атомная рефракция, тем активнее происходят колебания атомов и электронов в молекулах оксигенатных соединений. Таким образом, чем ниже атомная рефракция кислорода, тем выше активность оксигената. Определены как молекулярные, так и атомные рефракции основных оксигенатов, что позволило сравнить применяемые и перспективные оксигенаты. Важным моментом является удельная рефракция на 1 грамм вещества. По ней очевидно также можно сравнивать активность оксигенатов, только в обратной после-довательности: чем удельная рефракция выше, тем эффективнее соединение для двигателя с искровым зажиганием. Для дизелей желательно иметь атомную рефракцию выше, а удельную на 1 грамм вещества ниже, то есть в обратной последовательности.
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