Русский Русский

Архив

ТЕХНОЛОГИЯ НАНОПЕРФОРИРОВАНИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МЕДНЫХ СТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ АНОДНОГО ОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ

, , , ,
 60-69 стр.
Аннотация
В работе представлена оригинальная технология синтеза наноструктурированных медных электродов методом реплик с наноматриц металлического алюминия на опытно-промышленной высоковольтной гальванической установке. Используемая технологическая схема позволяет осуществлять процесс непрерывного высоковольтного микроплазменного перфорирования металлической ленты с фор-мированием нанопор заданного размера в диапазоне от 20 до 500 нм при варьируемом напряжении. Для исследования полученных реплик была создана серия индикаторных электродов с рабочей поверхностью из материала реплик. В качестве референтного материала для электрода использовалась медная фольга хо-лодного проката. Видимую площадь рабочей поверхности изготовленных электродов исследовали на растровом электронном микроскопе. Методом циклической вольтамперометрии был определен коэффи-циент увеличения площади удельной поверхности по увеличению площади пика, соответствующего вос-становлению поверхностной пленки оксида меди, образующейся на поверхности медного электрода в ще-лочной среде при положительных потенциалах. Для гладкого медного электрода площадь поверхности составила 0,071 мм2. Для наноструктурированного электрода такого же размера суммарную площадь поверхности рассчитывали по отношению площадей токовых пиков, соответствующих восстановлению поверхностной пленки оксида меди (II) на поверхности массивного медного электрода и нановорсистого медного электрода. Установлено, что каталитическая активность, оцениваемая по величине тока, свя-занного с окислением модельного субстрата – глюкозы, приблизительно в 10 раз превосходит увеличение активности за счет суммарной поверхности меди. Аномальный каталитический эффект обсуждается с точки зрения повышения локальной напряженности электрического поля вследствие высокой кривизны поверхности нановолокон и с точки зрения изменения условий диффузии субстрата к поверхности элек-трода за счет наноструктурирования.
PDF

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА МАГНИЯ ИЗ МОРСКОЙ ВОДЫ

, , , ,
 70-83 стр.
Аннотация
Гидроксид магния – важная составляющая многих технологических процессов, он нашел широкое применение в пищевой, полимерной, легкой промышленности, при этом синтетический гидроксид магния имеет ряд преимуществ перед природным, а именно имеет более высокую температуру начала разложения, в нем отсутствуют нежелательные примеси в структуре продукта, он имеет более высокая степень белизны, а также возможность изменения при синтезе удельной поверхности (активности) и дисперсности частиц в процессе синтеза. Путь получения гидроксида магния мембранными методами можно назвать наиболее современным и модернизированным на сегодняшний день, мембранная техноло-гия привлекательна для разработчиков и инвесторов: процессы разделения жидких сред протекают при температурах, близких к температуре окружающей среды, их протекание контролируемо и предсказуе-мо. При этом в отношении получения электролитов в современной химической технологии большое рас-пространение получают электромембранные процессы, в частности, электродиализ. В качестве сырья предлагается использовать морскую воду – природный ресурс с изменяющимся химическим и бактериоло-гическим составом в зависимости от глубины отбора пробы, температуры, природных условий. Техноло-гическая схема производства представлена основным этапом (двухэтапным дробным осаждением в аппа-рате периодического действия с мешалкой) и вспомогательным оборудованием (установка ультрафиль-трации, установка биполярного электродиализа, установка обратного осмоса и т.д.); разработана с це-лью выделения гидроксида магния из морской воды при попутном решении задачи по реализации промежу-точных продуктов, что обеспечивает заботу об окружающей среде. Разрабатываемое производство химических реагентов, в частности, гидроксида магния, реализует процессы дробного осаждения и элек-тродиализа. Результаты расчета экономической эффективности метода свидетельствуют о быстро-окупаемости проекта, низкой себестоимости килограмма целевого продукта.
PDF

ЭКСТРАКТИВНАЯ РЕКТИФИКАЦИЯ ТРОЙНЫХ СМЕСЕЙ С ДВУМЯ БИНАРНЫМИ АЗЕОТРОПАМИ

, ,
 84-92 стр.
Аннотация
С использованием вычислительного эксперимента исследовано фазовое равновесие системы н-бутанол – н-бутилацетат – метилизобутилкетон. Для разделения смеси выбран процесс экстрактивной ректификации в присутствии различных растворителей: диметилсульфоксида, N-метил-2-пирролидона и сульфолана. Проведен расчет парожидкостного равновесия производных четырехкомпонентных систем (базовая тройная система + экстрактивный агент) и показано влияние разных растворителей на относительную летучесть азеотропообразующих пар компонентов. Предложены две схемы разделения разной структуры. Определены параметры работы колонн, обеспечивающие получение веществ товарного качества при минимальных энергозатратах. Показано, что наименьшие энергозатраты наблюдаются для схемы экстрактивной ректификации с диметилсульфоксидом как наиболее селектив-ным агентом.
PDF

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ЛИПИДНОГО КОНЦЕНТРАТА ЛИЧИНОК HERMETIA ILLUCENS ОТХОДАМИ ОТ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ PISUM SATIVUM

, ,
 93-104 стр.
Аннотация
Исследована возможность использования измельченной биомассы стручков гороха посевного (Pisum sativum) в качестве сорбционного материала для очистки модельных вод от производства липидного концентрата из личинок мухи вида Hermetia illucens. Кратко приведены сведения об составе и количестве липидов и насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в составе личинок насекомого. Исследовано влияние размеров частиц сорбционного материала на эффективность адсорбционного извлечения эмульсии липидного концентрата из модельных сточных вод и выявлено увеличение степени очистки с повышением дисперсности высушенной биомассы стручков гороха.
Также исследована зависимость эффективности удаления частиц эмульсии от дозировки сорбционного материала и времени контактирования последнего с сорбатом. Определены оптимальные параметры адсорбционной очистки.
PDF

БИОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗВИТИЯ ВТОРИЧНЫХ ОСТЕОПОРОЗОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

 105-118 стр.
Аннотация
Проблема вторичных остеопорозов при различных заболеваниях становится проблемой общественного здравоохранения во всех странах мира, что связано с большой распространенностью данного состояния среди больных независимо от пола при хронической почечной недостаточности, у женщин в постменопаузальный период, а также среди больных пузырчаткой, осложненной развитием глюкокор-тикоидного остеопороза. В связи с этим нами был проведен систематический поиск литературы и иссле-дование пациентов с указанными заболеваниями на предмет выявления потенциального вторичного осте-опороза. Поиск литературы проводился в PubMed и Google Scholar по таким ключевым словам: «мине-ральный обмен», «вторичный остеопороз» и «биохимические характеристики». Исходя из анализа данных литературы и полученных результатов нашей научной работы, представляется возможным заключить, что заболевания при лечении во всех случаях подвержены коррекции. Выявлены паттерны нарушений ми-нерального обмена, которые характерны одновременно для всех 3-х изучаемых патологий (нарушение па-раметров кальция, фосфора).
PDF

ФОРМИРОВАНИЕ НАНОКОМПОЗИТНЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ С БИМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ НАНОЧАСТИЦАМИ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

, ,
 5-12 стр.
Аннотация
Разработка высокоэффективных автономных источников энергии позволяет осуществлять стабильное и бесперебойное энергоснабжение физико-химических процессов и производств при различных режимах эксплуатации. Современные технологические методы и подходы к получению наноструктурированных электродных материалов, а также выяснение особенностей механизмов электрохимических реакций на основе наночастиц платиновых металлов дают возможность конструировать датчики контроля, топливные элементы и электролизеры с повышенными энергетическими характеристиками. Углеродные нанотрубки, используемые для создания наноструктурированных электродов в химических преобразователях энергии, обладают высокими функциональными свойствами по сравнению с другими матрицами и, модифицированные наночастицами с пониженным содержанием металлов, позволяют по-высить электрокаталитически активную площадь поверхности электрода и достигнуть максимальных параметров мощности топливного элемента. В данной работе было осуществлено формирование биме-таллических наноструктурированных композитов с варьируемым составом на углеродных матрицах-носителях для конструирования электродов автономных источников тока. В качестве подложек были выбраны одно- и многостенные углеродные нанотрубки. Для получения композитов были синтезированы биметаллические наночастицы платина-палладий с различным соотношением металлов. Проведены исследования материалов методами электронной микроскопии и рентгенофазового анализа. В результате установлен оптимальный алгоритм, метод синтеза и условия создания нанокомпозитов с минимальными размерами частиц. Изменяя мольное соотношение вода: ПАВ, а также соотношение металлов-прекурсоров, можно получать биметаллические наночастицы платина-палладий размером до 12 нм. Получены данные влияния условий формирования наночастиц металлов на их размеры, форму и распределение по поверхности матрицы. Сформирована серия опытных образцов для практического использования при конструировании источников тока.
PDF

ПРИМЕНЕНИЕ УСТАНОВКИ ДИНАМИЧЕСКОГО ФИЛЬТРОВАНИЯ С МОДИФИЦИРОВАННЫМ ТИТАНОВЫМ ФИЛЬТРОМ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЭЛЕКТРОЛИТА В ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

, , ,
 13-21 стр.
Аннотация
Разработка функциональных нанодисперсных материалов на основе пористых темплатных матриц является актуальной проблемой при конструировании новых аппаратов в процессах электролиза генерации «зеленого» водорода, для повышения энергосбережения альтернативных источников энергии, высокочувствительных сенсоров для химической технологии, в качестве новых катализаторов дожигания автомобильного выхлопа, в микро- и наноэлектронных устройствах. В связи с этим разработка технологии получения таких материалов, а также исследования связи структуры и каталитических свойств нанодисперсных материалов матричного синтеза представляются актуальными. Предложен метод динамического фильтрования растворов с помощью самоочищающихся фильтров при непрерывной высоковольтной обработке алюминиевых темплатных матриц. Очистка водных растворов заключается в осаждении взвешенных солей алюминия на рабочей поверхности титановых фильтров, модифицирован-ных фторорганическим компонентом. Несомненным достоинством предлагаемого подхода к процессу фильтрации является возможность непрерывного удаления осадка солей алюминия как с внешней, так и с внутренней поверхности модифицированных титановых фильтров за счет сочетания кавитации, создаваемой встроенными ультразвуковыми излучателями и вращения фильтрующих элементов. Вращение фильтрующих элементов позволяет направить поток жидкости практически перпендикулярно потоку, проходящему через фильтр. В результате реализуется тангенциальный режим фильтрования, что препятствует засорению фильтра. Кроме того, при вращении фильтрующих элементов осуществляется частичная передача вращательного момента на жидкость, за счет чего происходит закручивание жидкости вокруг фильтрующих элементов. Закручивание жидкости вызывает центробежный эффект вытеснения солей алюминия из слоев жидкости, прилегающих к фильтрующим элементам, предотвращая засорение фильтра. Предложенный метод фильтрования при высоковольтной гальванической обработке алюминиевой матрицы обеспечивает стабилизацию напряжения и плотности тока и формирование упорядоченных цилиндрических наноразмерных структур с высоким аспектным соотношением.
PDF

ОСОБЕННОСТИ СОСТОЯНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ НА НАЧАЛЬНОЙ И ТЕРМИНАЛЬНОЙ СТАДИЯХ ЗАБОЛЕВАНИЯ

, , ,
 22-33 стр.
Аннотация
Проблема минерального обмена при хронической почечной недостаточности становится проблемой общественного здравоохранения во всех странах мира, что связано с увеличением общей выживаемости, данной категории больных. Нами было проведено комплексное исследование минерального обмена и некоторых биомаркеров костного метаболизма в начальной и терминальной стадиях хронической почечной недостаточности. При этом мы изучили не только исходные показатели, но также и показатели после проведенного лечения. Установлено, что после лечения отмечается некоторая стабилизация изучаемых параметров, тем не менее, в большинстве случаев наблюдений они остаются выше, чем в контрольной группе. Исходя из проведенного выше обзора литературы, полученных нами статистических данных и их сравнений с исследованиями других авторов, мы больше склонны к концепции использования комплекса биомаркеров в исследовании состояния минерального обмена у больных хронической почечной недостаточностью.
PDF

РЕМЕДИАЦИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ИОНАМИ Cd2+, ЗООКОМПОСТОМ ПОСЛЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ЛИЧИНОК МУХИ HERMETIA ILLUCENS

, , , ,
 34-45 стр.
Аннотация
Одним из наиболее токсичных веществ, попадающих в почву вследствие антропогенного воздействия, является кадмий (Cd). При выращивании сельскохозяйственных растений на почвах, загрязнённых кадмием, возможно поступление кадмия по пищевым цепочкам в организм человека, что может вызвать многочисленные нарушения в работе различных систем организма. С целью снижения неблагоприятного воздействия тяжелых металлов на объекты окружающей среды, необходима ремедиация почв. Одним из видов ремедиации является снижение подвижности загрязняющих веществ и уменьшение их активности. В данной работе исследована возможность снижения подвижности ионов Cd2+ с помощью добавления к загрязненным почвам зоокомпоста после культивирования личинок мухи «Черная львинка» (Hermetia illucens). Установлено, что в почвах с добавкой зоокомпоста значительно снижается содержание ионов Cd2+ в подвижной форме по сравнению с контроле (до 73,3% при содержании зоокомпоста 2,5%). Определялась сорбционная емкость зоокомпоста по отношению к ионам Cd2+, которая составляет 0,12 ммоль/г. Полученная изотерма сорбции обработана в рамках мономолекулярных моделей сорбции Ленгмюра, Фрейндлиха, Дубинина-Радушкевича. Рассчитаны величины энергии сорбции и энергии Гиббса, значения которых указывают на протекании самопроизвольной физической адсорбции с элементами хе-мосорбции.
PDF

БИОДЕСТРУКТИРУЕМЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОГО ЛАТЕКСА И БИОНАПОЛНИТЕЛЯ

, ,
 46-55 стр.
Аннотация
Целью исследования является создание биоразлагаемых композиционных материалов на основе искусственных латексов синтетических полимеров и природных наполнителей. В статье приведен анализ современного состояния вопроса по методам получения и состоянию рынка биоразлагаемых полимерных материалов. Представлены результаты исследования по разработке способа изготовления биоде-структируемых полимерных материалов на основе искусственных латексов 1,4-цис-полиизопрена. В ра-боте разработаны рецептуры для получения искусственного латекса изопренового каучука, латексной композиции на его основе, а также экспериментально определены такие технологические параметры, как концентрация коагулянта, режим макания фарфоровых форм, температуры сушки латексного геля и вулканизации пленок. В ходе исследования доказана способность созданных полимерных композиционных продуктов к биодеструкции под воздействием биотических факторов. Стимулирование процессов биоразложения происходит за счет введенных на стадии латекса природных наполнителей. Разработанная технология позволяет получать тонкопленочные композиционные полимерные материалы с регулируемым временем эксплуатации, дает возможность снизить нагрузку на окружающую среду после утилизации отслуживших изделий путем их захоронения в почву на полигонах. Разработанные полимерные композиционные составы могут быть использованы в производстве маканых изделий, например, перчаток бытового, фармацевтического, химического назначения.
PDF