Русский Русский

Архив

Разработка и исследование составов для получения функциональных керамических композиционных материалов

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-1
, , , , , , ,
Аннотация
В результате проведенной работы авторами исследована смесь для получения керамического адгезива марки Ceram Bond торговой марки Bredent (Германия). Исследована микроструктура ис-ходного порошка и покрытия на его основе после спекания при температуре 980 ℃. Полученные составы легко манипулируемы в производственных условиях и обладают оптимальными технологическими свойствами.
Цели: исследовать и разработать новые и эффективные составы масс функционально-керамических покрытий, используемых для стоматологического протезирования, которые соответствовали бы требованиям высокого качества и долговечности.
Методы. Были использованы методы аналитической и экспериментальной химии, а также применены современные приборы и оборудование. Химический и фазовый состава исследовался с применением рентгенофлуоресцентного спектрометра. Элементный состав экспериментальных образцов определялся с помощью энергодисперсионной приставки к растровому электронному микроскопу. Гранулометрический состав масс был определен с использованием метода лазерной дифрактометрии. Микроструктуру порошка и керамического адгезива исследовали с помощью растрового электронного микроскопа. Структура покрытий фиксировалась с помощью оптического микроскопа. Приготовление керамического адгезива осуществлялось методом мокрого помола. Определение водопоглощения, открытой пористости и кажущейся плотности проводилось с помощью вакуумной камеры, соединенной с вакуумным насосом.
Результаты. Проведен анализ основных физико-механических характеристик образца смеси в пастообразном состоянии марки Ceram Bond, торговой марки Bredent (Германия). Разработаны составы экспериментальных образцов, определены их физико-механические свойства, а также выявлены преимущества и недостатки введения в состав боя листового стекла и кварца плавленого. Установлено, что покрытия на основе адгезива марки Ceram Bond характеризуется наличием большого количества микротрещин, а экспериментальные составы отличаются незначительным количество или полностью отсутствием микротрещин, что свидетельствует о его более высоком качестве.
Выводы. Разработаны экспериментальные составы для получения керамических адгезивов на основе кварца плавленного и боя листового стекла. Установлено, что покрытия на основе адгезива марки Ceram Bond характеризуется наличием большого количества микротрещин, а разработанные составы отличаются незначительным количеством или полным отсутствием микротрещин, что свидетельствует об их более высоком качестве.
PDF

Сравнение модифицирующего действия волластонита в поливинилхлоридных и эпоксидных композитных материалах

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-2
,
Аннотация
Исследовать гранулометрический, фазовый составы и свойства наполнителей природного и синтетического волластонита и установить характер их модифицирующего действия в поли-мерных композитных материалах на примере термопласта поливинилхлорида и реактопласта эпоксидной смолы.
Методы. Для исследования образцов наполнителей был использован рентгенографический количе-ственный фазовый анализ, пористость определяли методом ртутной порометрии и газопоглощения. Размер частиц волластонита определяли по методу лазерной дифракции. Термостабильность наполненных композитов оценивали на дериватографе, термостабильность поливинилхлоридных материалов оценивалось методом «Конго-красный». Динамический механический анализ проводили на приборе DMA 242 Netzsch.
Результаты. Изучены гранулометрический, фазовый состав образцов природного и синтетического силиката кальция, показатели их пористости и pH водной вытяжки. Установлено влияние свойств волластонита на вязкость полученных смесей полимер-наполнитель, термостабильность, износостойкость наполненных композитов, а также для поливинилхлоридных композиций - на показатели прочности на растяжение и относительное удлинение.
Выводы. Оба изученных силиката кальция показали свою эффективность как для эпоксидных, так и для поливинилхлоридных материалов. Несмотря на схожесть фазового состава и кислотно-основные характеристики поверхности, природный и синтетический волластонит отличаются по гранулометрическому составу и пористости. Природный наполнитель более перспективен для создания термостойких поливинилхлоридных композиций и износостойких эпоксидных композиций, в то время как синтетический волластонит на основе рисовой шелухи обеспечивает рост динамического модуля и температуры стеклования обоих типов полимеров. Исследования показали, что модифицирующее действие изученных наполнителей более существенно в эпоксидных полимерах благодаря их влиянию на формирование сетчатой структуры полимерной матрицы.
PDF

Изучение церебропротективного действия нового производного гидроксибензойной кислоты – динатриевой соли N-(3-гидроксибензоил)таурина при различных нарушениях мозгового кровообращения

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-3
, , , , , , ,
Аннотация
21 век – это время не только прогресса инновационных технологий и искуственного интелекта, но и время глобального усугубления и раннего развития серьезных заболеваний, в особенности онкологических и сердечно-сосудистых. В настоящее время, широкое распространение получили различные дисциркуляторные расстройства функций головного мозга, которые являются основными факторами, препятствующим рациональной терапии. Это связано с проблемами ранней диагностики заболевания и его подтверждения, а также с имеющимися ограничениями в осуществлении начальной нейропротекции и восстановления. Цель исследования. Исследование нейропротекторных свойств нового соединения, а именно, дикалиевой соли N-(3-гидроксибензоил)таурина, являющегося производным гидроксибензойной кислоты, при различных типах нарушений сосудистого характера (циркуляции крови) в головном мозге. Материалы и методы. Изучение дикалиевой соли N-(3-гидроксибензоил)таурина, как производного гидроксибензойной кислоты. Установление неврологического статуса при помощи шкалы Combs & D`Alecy и шкалы Gracia. Результаты. Результаты исследования позволяют заключить наличие церебропротективных свойств нового производного гидроксибензойной кислоты, которое демонстрирует потенциал, сравнимый с цитиколином, ницерголином и ацетилсалициловой кислотой, в смягчении тяжести психоневрологических последствий ишемических поражений. Исследуемое соединение, как и указанные препараты, проявляет свойства, направленные на стабилизацию церебрального кровообращения и уменьшение проявлений эндотелиальной дисфункции. Заключение. По результатам проведенного исследования было установлено, что дикалиевая соль N-(3-гидроксибензоил)таурина, проявляет церебропротективное действие при различных нарушениях мозгового кровообращения.
PDF

Квантово-химическое моделирование водных растворов иприта

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-4
, ,
Аннотация
Цель: провести квантово–химическое моделирование молекулы сернистого иприта в водной среде в режиме встроенного параметра и в режиме добавленных молекул. После оптимизации по термодинамическим параметрам изучить возможные молекулярно-структурные изменения иприта в составе среды.
Методы. Для построения и визуализации структуры молекулы сернистого иприта, его взаимодействия с водной средой применен программный пакет Gaussian с визуализатором GaussView. Для проведения расчета (calculation tipe FREQ) избраны стандартные методы Gaussian ab initio – Хартли-Фок (RHF) и пост Хартли-Фок (MP2), которые чередовали с расчетами по теории денситной функции (DFT): B3LYP и B3LYP-FC. В качестве граничного фактора использован полуэмпирический метод RPM6.
Результаты. Показано, что только комплексный анализ состояния молекулы позволяет выявить удельный вклад каждого из типов взаимодействий в структуру и свойства молекулы. В водной среде молекула иприта обладает высоким потенциалом устойчивости, однако воздействие реального молекулярного окружения приводит к изменению поляризуемости, заряда на атомах и вектора дипольного момента, причем в возбужденном состоянии молекулы одна из связей С1 - Cl1 максимально активируется, практически удваивая свою длину..
Выводы. Несмотря на очень плохую растворимость иприта в воде, его межмолекулярное взаимодействие со средой ведет к перераспределению энергетических характеристик и формирование неравновесного поляризуемого состояния молекулы иприта в структуре аквакомплекса, возможной дальнейшей деструкции с формированием токсичных продуктов, в том числе ониевых катионов. Дальнейшее развитие полученных результатов позволит обосновать выбор условий, направленной активации молекулы иприта для целей детоксикации в водных средах и жидкостях организма.
PDF

Влияние амфифильных полимеров на фотодинамическую активность метиленового синего и бенгальского розового в экспериментах in vitro

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-5
, , , , , , , ,
Аннотация
Цели: исследовать влияние амфифильных полимеров на темновую и фотоиндуцированную токсичность красителей с фотосенсибилизирующими свойствами – метиленового синего (МС) и бенгальского розового (БР)) в экспериментах in vitro.
Методы. Экспериментыin vitro проведены на клетках карциномы легкого человека А549 и на культурах грамотрицательных (синегнойная палочка) и грамположительных (золотистый стафиллокок) бактериальных клеток с использованием фототерапевтического светодиода с длиной волны λ = 530 нм (в случае БР) или λ = 660 нм (в случае МС).
Результаты. Показано, что амфифильные полимеры (плюроник F-108 и поли-N-винилпирролидон) усиливают темновую и фотоиндуцированную токсичность красителей. Также показано, что МС проявляет большую активность (по сравнению с БР) в процессах фотодинамической инактивации грамотрицательных бактерий, а БР (по сравнению с МС) – в инактивации грамположительных бактерий.
Выводы. МС в комплексе с амфифильными полимерами является потенциальным препаратом выбора как для фотодинамической терапии (ФДТ) онкологических заболеваний, так и для антибактериальной ФДТ в отношении грамотрицательных бактерий. В то же время системы на основе БР являются перспективными при разработке препаратов для антибактериальной ФДТ в отношении грамположительных бактерий.
PDF

Влияние комплексной фитогенной добавки «Резовет» на системы детоксикации, антиоксидантную защиту, продуктивность и микробиоценоз кишечника у бройлеров в условиях микотоксикоза

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-6
Аннотация
Загрязнение кормов микотоксинами представляет серьезную угрозу для промышленного птицеводства, вызывая значительный экономический ущерб. Традиционные адсорбенты неэффективны против широкого спектра токсинов и могут снижать питательную ценность корма. В связи с этим актуальной задачей является разработка стратегий, направленных на активацию эндогенных систем детоксикации организма животного. В настоящем исследовании изучена эффективность комплексной фитогенной добавки (КФД) «Резовет», содержащей N-ацетилцистеин (NAC), алкилрезорцинолы и индольные соединения, в условиях экспериментального микотоксикоза, индуцированного зеараленоном (ZEN) и охратоксином А (ОА). В эксперименте in vitro на клеточной линии гепатомы человека HepG2 показано, что «Резовет» и его компоненты достоверно активируют ядерный фактор NRF2 – главный регулятор антиоксидантного и детоксикационного ответа. Активация NRF2 сопровождалась увеличением экспрессии мРНК генов глутатион-S-трансферазы (GST) и ее общей активности. Кроме того, NAC и индол-3-пропионовая кислота индуцировали цитопротекторный аутофагический ответ в клетках, подвергнутых воздействию ZEN. Ингибирование аутофагии хлорохином устраняло защитный эффект. В эксперименте in vivo на бройлерах кросса «Кобб-500» (n=120) добавление «Резовета» (0,5 кг/т корма) в рацион, контаминированный ZEN (0,5 мг/кг) и ОА (0,25 мг/кг), значимо (p<0,05) снижало повреждения печени и оксидативный стресс (снижение уровня малонового диальдегида на 35%, повышение глутатиона на 50%), одновременно повышая активность GST на 40%. Зафиксировано достоверное улучшение продуктивных показателей: сохранность поголовья увеличилась на 4,2%, живая масса в 28 дней – на 8,5%, а конверсия корма улучшилась на 5,7% по сравнению с группой, получавшей только микотоксины. Метагеномный анализ выявил увеличение доли комменсальной бактерии Akkermansia muciniphila в цекальном микробиоме на 152% и подавление уреаз-продуцирующих бактерий (Proteus spp., Klebsiella spp.) в подстилке. Обсуждается синергический механизм действия «Резовета», сочетающий активацию клеточных систем защиты макроорганизма и модуляцию микробных ценозов через механизмы, описанные в теории микробной ауторегуляции. Показано, что «Резовет» представляет собой эффективное неадсорбционное средство для биологической детоксикации микотоксинов и управления микробиомом.
PDF

Высокодисперсный модификатор цементных композитов на основе природного волластонита

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-7
, , ,
Аннотация
Цели: разработка высокодисперсного модикатора на основе природного волластонита, обеспечивающего получение изделий строительного назначения с улучшенными физико-механическими свойствами.
Методы. Оценка исходного сырья и влияния его высокодисперсной суспензии, полученной методом ультразвукового диспергирования, на структуру и свойства цементного камня и мелкозернистого бетона определялась методами регламентированными ГОСТ Р 56593-2015 и ГОСТ 10060-2012, а так же посредством сканирующей электронной микроскопии, лазерной дифракции, азотной порометрии и рентгенофазового анализа.
Результаты. Установлена пуццоланическая активность высокодисперсной добавки волластонита составляющая 87,3 мг/г, и подтвержденная ослаблением интенсивности рентгеновских рефлексов портландита на 18,2 % в образцах цементного камня с модификатором. Отмечается корригированная степень морозостойкости модифицированного мелкозернистого бетона, что обусловлено целостной однородной микроструктурой и снижением общей пористости цементного камня с 0,0043 до 0,0019 см3/г, т.е. в 2,4 раза, относительно контрольных образцов, при повышенной концентрации кристаллических фаз ватерита μ-CaCO3 и вайракита Ca(AlSi2O6)2∙2H2O. Выявлено, что цементный камень с высокодисперсным модификатором, обладает увеличенной в относительном выражении на 32,4 и 5,4 % концентрацией кристаллических фаз алита 3CaO∙SiO2 и белита β-2CaO∙SiO2, соответственно.
Выводы. Доказана и научно обоснована возможность применения минерального порошка некондиционного природного волластонита с удельной поверхностью 45786 см2/см3 и размером частиц 2,17 мкм в качестве модификатора структуры и свойств мелкозернистого бетона. Высокодисперсная суспензия волластонита со средним размером частиц 0,405 мкм, полученная методом ультразвукового диспергирования, в течение 5 минут, исходного сырья в водной среде стабилизатора на основе эфира поликарбоксилата, при содержании 10 % от массы цемента в составе мелкозернистого бетона позволяет изготавливать изделия с прочностью при изгибе 6,8 МПа, при сжатии – 58,5 МПа и маркой по морозостойкости F500.
PDF

Образование аэрозолей дизельного топлива в присутствии оксида пропилена и его производных

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-8
, ,
Аннотация
Изучение образования аэрозолей дизельного топлива в присутствии оксида пропилена и его производных на лабораторной установке позволяет максимально близко приблизится к процессу реального смесеобразования в дизеле и установить влияние этих соединений на полноту сгорания и дымность отработавших газов дизеля.
Цель. Выявить отличия в характеристиках образования аэрозолей для дизельного топлива без присадок и дизельного топлива, содержащего оксид пропилена и его производные в качестве присадок.
Методы. Заключаются в использовании парогенератора для образования аэрозолей и скоростной видеокамеры, позволяющей заснять все этапы образования аэрозолей. Для видеорегистрации исследуемого процесса использовалась высокоскоростная CMOS видеокамера “Phantom MIRO M310” (тип изображения – монохромное; максимальное разрешение 1280×800 пикс; максимальная скорость съемки – 6.5•105 к/сек; минимальное время экспозиции – 1 мкс; максимальная разрядность изображения – 12 бит). При видеорегистрации использовался объектив “SIGMA 50 mm 1:2.8D MACRO EX” (фокусное расстояние – 50 мм, относительное отверстие – 2.8). Для подсветки регистрационной области использовался LED прожектор “Multiled PT-V9 GS Vitec” (количество светодиодов – 24; световой поток – 7700 Лм; мощность – 84 Вт, угол рассеивания – 30º). Для рассеивания света от прожектора использовался экран из матового поликарботата (толщиной 2 мм). LED прожектор и CMOS видеокамера размещались друг напротив друга таким образом, чтобы оптическая ось камеры совпадала с направлением светового потока прожектора.
Результаты и выводы. Введение в состав дизельного топлива оксида пропилена и его производных в количестве 0,1% до двух раз снижает время начала интенсивного испарения топлива. В реальном двигателе такой эффект позволит значительно сократить размеры капель жидкого дизельного топлива в цилиндре дизеля, что приведет к увеличению полноты сгорания топлива и снижению сажеобразования. В результате повышается мощность, снижается расход топлива и дымность отработавших газов.
PDF

Сорбционные характеристики бактериальной целлюлозы, полученной из симбиотической культуры Medusomyces gisevii

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-9
, , , , ,
Аннотация
Исследованы структурные и сорбционные характеристики бактериальной целлюлозы (БЦ), синтезированной симбиотической культурой чайного гриба Medusomyces gisevii на питательных средах с различными источниками углерода (3% сахароза, 6% сахароза, 6% меласса). Установлено, что максимальный удельный выход биомассы БЦ наблюдается при использовании 6% мелассы (11.807 г/г), в то время как наибольшее содержание чистой целлюлозы зафиксировано в среде с 6% сахарозой (3.81%). Методами сканирующей электронной микроскопии и газоадсорбционного анализа показано, что лиофилизированные образцы БЦ обладают развитой макропористой структурой. Изучена сорбционная способность материалов в отношении катионного красителя метиленового голубого. Установлено, что лиофилизированная БЦ обладает значительно более высокой сорбционной емкостью (22.809 мг/г) по сравнению с нативной пленкой, высушенной конвективным способом (11.689 мг/г). Показана перспективность использования бактериальной целлюлозы в качестве основы для сорбционных материалов и функциональных носителей.
Цели: исследование влияния условий культивирования и методов сушки на структурно-морфологические и адсорбционные характеристики бактериальной целлюлозы.
Методы. Для культивирования использовали питательные среды с вариацией источника углерода. Структуру образцов изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа Nova NanoSem 450 (FEI Company, США) и газоадсорбционного анализатора TriStar II 3020 (Micromeritics, США). Сорбционную емкость определяли с использованием спектрофотометра Nabi (MicroDigital Co., Республика Корея) по поглощению метиленового голубого из водного раствора.
Результаты. Установлены оптимальные условия культивирования для максимального выхода биомассы и содержания целлюлозы. Выявлено, что метод лиофильной сушки позволяет получить материал с высокой удельной поверхностью и развитой пористой структурой, что обуславливает его повышенную сорбционную активность.
Выводы. Бактериальная целлюлоза, в особенности её лиофилизированная форма, демонстрирует высокий потенциал в качестве эффективного и биосовместимого сорбента, а также перспективного носителя активных веществ и медицинских препаратов.
PDF

Адсорбция метиленового голубого активированными продуктами пиролиза лузги семян подсолнечника и бытовых отходов

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-3-1
, ,
Аннотация
В условиях глобального экологического кризиса, вызванного стремительным ростом объёмов промышленных и бытовых отходов, поиск эффективных методов их переработки становится ключевой задачей устойчивого развития. Традиционные способы утилизации, такие как захоронение или сжигание, не только требуют значительных ресурсов, но и приводят к загрязнению атмосферы отрицательно биологически активными газами. В этом контексте пиролиз углеродсодержащих отходов представляет собой перспективную альтернативу, сочетающую экологическую безопасность и экономическую целесо-образность. В отличие от сжигания, пиролиз протекает в среде с ограниченным содержанием кислорода, что минимизирует выбросы CO и CO2, а также позволяет получать ценные вторичные продукты – пиро-лизные газы, жидкие и твёрдые углеродные материалы. Последние пригодны для использования в качестве адсорбентов. Для увеличения адсорбционной способности используют активацию продуктов пиролиза хи-мическими реагентами (щелочами, кислотами или водяным паром), что значительно повышает их пори-стость и адсорбционную ёмкость. В данной работе определены адсорбционные свойства активированных водным 2М раствором гидроксидом калия продуктов пиролиза лузги подсолнечника (КЛ-21(А)), продуктов пиролиза лузги подсолнечника совмещённых с бентонитовой глиной (КЛГ-21(А)) и продуктов пиролиза из-мельчённых изношенных автомобильных покрышек (КР-21(А)). Спектрофотометрическим методом изу-чена их эффективность в отношении адсорбции метиленового голубого (МГ) – модельного катионного красителя, широко применяемого в оценке поглотительной способности адсорбентов. Установлены ки-нетические зависимости адсорбции, определены предельные адсорбционные способности характеристики экспериментальных материалов в зависимости от концентрации МГ. Результаты экспериментальных исследований позволяют заключить, что активация продуктов пиролиза растениеводческих и коммун-тальных отходов гидроксидом калия улучшает адсорбционные характеристики разработанного матери-ала.
Цели: выявить адсорбционные свойства активированных водным 2М раствором гидроксида калия продуктов пиролиза лузги семян подсолнечника КЛ-21(А), продуктов пиролиза лузги семян подсолнечника совмещённых с бентонитовой глиной КЛГ-21(А) и продуктов пиролиза изношённых автомобильных покрышек КР-21(А).
Методы. Для исследования адсорбционных свойств спектрофотометрическим методом использовался спектрофотометр Nabi MicroDigital (Южная Корея), приборы и реактивы лабораторного назначения.
Результаты. Выявлены графические зависимости величины поглощающей способности от продолжи-тельности и скорости адсорбции, построены, и проанализированы изотермы адсорбции.
Выводы. Получен адсорбционно-активный материал на основе продуктов пиролиза лузги семян подсол-нечника и продуктов пиролиза изношенных автомобильных покрышек. Выявлена адсорбционная ёмкость образцов КЛ-21(А) – 474 мг/г, КЛГ-21(А) – 131 мг/г, КР-21(А) – 351 мг/г. Полученные изотермы детерми-нируются моделью Ленгмюра.
Установлено, что адсорбционное равновесие наступает через 6 часов у КЛ-21(А) и через сутки у КЛГ-21(А) и КР-21(А).
Выявлено, что наибольшая скорость адсорбции характерна для образца КЛ-21(А) и составила 0,00094 ммоль/мин или 0,300 мг/мин в первые 15 минут экспозиции.
PDF