ALIREZA SALABAT, SHIMA SOLEIMANI — 2015 г.

Nano-sized platinum particles have been produced in AOT/cyclohexane/water microemulsion system. The effects of precursor (h3PtCl6) concentration, reducing agent (N2h5) concentration and W parameter value (W = [water]/[surfactant]) on the synthesized platinum nanoparticle size have been investigated. The synthesized Pt nanoparticles were characterized by using UV-visible absorption spectroscopy and scanning electron microscopy. The obtained data showed that the size of the synthesized Pt nanoparticles can be increased by increasing precursor or reducing agent concentrations as well as that of the water/surfactant molar ratio.

CEOTTO D., CROCE G. — 2015 г.

A new model is proposed for calculating the relative viscosity of some common nanofluids. Based both on the available literature data and some theoretical considerations it was proposed that the relative viscosity can be calculated using only the values of densities of the particles and of the base fluid. The comparison of our results with existing empirical models using various concentrations and temperatures demonstrated that the proposed equation predicts satisfactory the experiments with an average error of about 4%. The model confirms the already published dependence of the relative viscosity on the variation of volume concentration, temperature and of the particle characteristics reported in some experimental studies. One can use the proposed model to predict the behavior of the system in the case of missing of contradicting experimental data and to develop innovative nanofluids.

Instability of highly concentrated water-in-oil emulsions which contain a metastable inorganic salt solution in a form of drops arises from the crystallization of salt in the dispersed phase, both on the shelf and under high shear. In this work the interfacial properties of two binary mixtures of oil/oil soluble and oil/water soluble surfactants with different molar ratios were studied to determine their effect on the stability of manufactured emulsions. The two mixed surfactants used were mainly poly (isobutenyl) succinic anhydride (PIBSA)-based surfactant with either sorbitan monooleate (SMO) (oil/oil soluble) or with polyoxyethylene sorbitan monooleate (Tween 80) (oil/water soluble). Interfacial studies showed completely opposite behavior of these two mixtures with changing concentration of polymeric surfactant. A synergetic effect between PIBSA-Mea and Tween 80 molecules was evident. PIBSA/Tween 80 emulsions exhibited better shelf stability than the PIBSA-Mea/SMO mixtures due to the efficiently packed interfacial film produced by this synergetic binary surfactant mixture. In addition, a significant improvement in stability under high shear conditions was achieved with the oil/water soluble PIBSA/Tween 80 mixture. The results showed that the interfacial study are important for the understanding of instability due to crystallization in emulsions with an oversaturated dispersed phase.

БАРЕЕВА Р.С., ГОЛИКОВА Е.В., МОЛОДКИНА Л.М., НОВИКОВА Н.А., ЧЕРНОБЕРЕЖСКИЙ Ю.М., ЯНКЛОВИЧ М.А. — 2015 г.

Методом фотометрии исследована кинетика агрегации монодисперсного золя кремнезема (средний размер частиц 220 нм, численная концентрация частиц n0 = 1010 см-3) в водных растворах NaCl и BaCl2 при рН = 6.2. Прямым методом поточной ультрамикроскопии исследована устойчивость разбавленного золя (n0 = 107 см-3) в растворах NaCl. Результаты проанализированы с позиции теории безбарьерной коагуляции Хогга–Янга и обратимой коагуляции Муллера. Установлено, что медленная коагуляция как концентрированного, так и разбавленного золя протекает по безбарьерному механизму в дальнем потенциальном минимуме.

Исследована адсорбция азота при 77 K и бензола при 293 K на образцах гранул пористого углеродного материала, полученного путем смешения нефтяного пека и технического углерода (сажи), последующей грануляции и карбонизации при температуре 700°С. Измеренные изотермы адсорбции обработаны с использованием метода БЭТ и S-метода, что позволило определить суммарную поверхность образцов, а также поверхность мезопор и содержание микропор в образцах. Результаты показали, что полученные образцы содержат небольшое количество микропор (менее 0.05 см3/г), которые присутствуют в пековом коксе, т.е. увеличение содержания пека в исходной смеси способствует росту количества микропор в конечных гранулах. Этот факт необходимо учитывать при получении на основе данного материала адсорбентов и носителей для катализаторов.

ЕРЕМЕНКО С.И., КУЗНЕЦОВА Т.Ф. — 2015 г.

Измерены изотермы низкотемпературной адсорбции–десорбции азота на образцах кремнезема, диоксида титана и композитного ксерогеля TiO2/SiO2, полученных путем кислотного гидролиза и поликонденсации, соответственно, тетраэтоксисилана, тетраизопропоксида титана и их смеси в присутствии хлорида цетилпиридиния при разном молярном соотношении Ti/Si. Показано, что изотермы сорбции азота кремнеземом относятся к типу I и свидетельствуют об образовании микропор, а диоксидом титана и композитом TiO2/SiO2 – к типу IV, характерному для мезопористых адсорбентов.

БЕСОВ А.С., ВОРОНЦОВ А.В. — 2015 г.

Высокодисперсный порошок FeOOH в аэрозольном состоянии с частицами размером около 3 нм исследован в процессах реакционной адсорбции и фотокаталитического окисления паров ацетона и диэтилсульфида в воздухе. Аэрозоль в количестве 5 г распыляли с помощью резонатора Гельмгольца, который располагали в центре пластиковой камеры объемом 100 л. Распыление завершалось за 2 мин, и аэрозоль оседал за время менее 5 мин. Наблюдали быструю частичную адсорбцию ацетона и диэтилсульфида на наночастицах аэрозоля с характерным временем 1 и 1.3 мин, соответственно. Фотокаталитическая активность FeOOH в окислении ацетона не обнаружена. Диэтилсульфид окислялся с образованием в качестве промежуточного продукта ацетальдегида и конечных продуктов СО и СО2.

ВЛАСОВА Н.Н., ГОЛОВКОВА Л.П., МАРКИТАН О.В. — 2015 г.

Изучена адсорбция гетероциклических оснований нуклеиновых кислот и нуклеозидов на межфазной поверхности диоксид титана–водный раствор электролита. Рассчитаны константы равновесия кислотно-основных реакций гидроксильных групп поверхности диоксида титана и образования поверхностных комплексов с биомолекулами.

ВЛАСОВА Н.Н., ГОЛОВКОВА Л.П., СТУКАЛИНА Н.Г. — 2015 г.

Адсорбция органических кислот из водных растворов на поверхности диоксида церия количественно оценена с точки зрения теории комплексообразования на поверхности раздела фаз. По данным потенциометрического титрования рассчитаны константы равновесия кислотно-основных реакций поверхностных гидроксильных групп диоксида церия. Исследование адсорбции органических кислот на поверхности диоксида церия из водных растворов в зависимости от pH позволило рассчитать константы комплексообразования поверхностных комплексов.

ДОЛИННЫЙ А.И. — 2015 г.

Методом спектрофотометрии изучена инициированная индифферентным электролитом быстрая коагуляция золей золота с концентрацией 46-нм частиц (0.8–30) ? 1010 см-3. Проанализированы изменения двух полос поглощения, которые возникают при формировании асимметричных кластеров в золях плазмонно-резонансных наночастиц. Анализ данных по кинетике изменения высокоэнергетической моды, интенсивность которой обусловлена вкладами как индивидуальных наночастиц, так и их агрегатов, показал, что на ранних стадиях коагуляция протекает как бимолекулярная реакция. С привлечением обобщенной теории Ми рассчитаны спектры экстинкции димеров, в которых наночастицы золота расположены на различных расстояниях друг от друга. На основании данных расчета сконструирована “плазмонная линейка”, которая представляет сдвиг продольной полосы плазмонного резонанса димеров относительно таковой для индивидуальных частиц в зависимости от расстояния между поверхностями частиц в димере. С помощью плазмонной линейки и экспериментальных данных впервые определено расстояние между наночастицами в димерах, формирующихся в процессе коагуляции. Установлено, что на начальных стадиях быстрой коагуляции золей золота, когда процесс развивается как бимолекулярная реакция, наночастицы, образовавшие димеры, не находятся в непосредственном контакте.

ПОЛУНИН К.Е., ПОЛУНИНА И.А., РОЛДУГИН В.И. — 2015 г.

Методами тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хроматографии изучено взаимодействие дифенилполиенов с поверхностью силикагеля SiO2 и SiO2-С18 в органических и водной средах. Измерены электронные спектры поглощения дифенилполиенов в различных растворителях, определены константы их хроматографического удерживания на поверхности твердой фазы. Установлено, что в ряду цис-1,2-дифенилэтилен – транс-1,2-дифенилэтилен – транс-1,4-дифенил-1,3-бутадиен – транс-1,6-дифенил-1,3,5-гексатриен наблюдается усиление взаимодействия дифенилполиенов с поверхностью SiO2 в бинарном органическом растворителе и с поверхностью SiO2-С18 – в водно-органическом растворителе. Обнаружена зависимость констант хроматографического удерживания дифенилполиенов от геометрии и конфигурации их молекул, длины олефинового фрагмента, природы и полярности элюента.

ВАССЕРМАН А.М., ДУХАНИНА Е.Г., ЗАХАРОВА Ю.А., МОТЯКИН М.В., НАВРОЦКИЙ А.В., НОВАКОВ И.А., ШУЛЕВИЧ Ю.В. — 2015 г.

Изучено взаимодействие катионного мономера метилсульфата триметил[метакрилоксиэтил]аммония с додецилсульфатом натрия (ДДСН) в относительно концентрированных растворах, содержащих от 70 до 500 мМ ДДСН и от 7 мМ до 2.5 М мономера. Высокие концентрации компонентов не препятствуют связыванию мономера с противоположно заряженным ДДСН, что подтверждает принципиальную возможность осуществления полимеризации ионогенных мономеров по матричному механизму с использованием в качестве матрицы мицелл противоположно заряженных ПАВ. Наиболее перспективен для реализации матричного механизма полимеризации диапазон соотношений 0.5 [мономер]/[ДДСН] 2. Влияние ДДСН на макро- и микросвойства системы при этом максимально и заметно уменьшается при дальнейшем увеличении относительного содержания мономера.

БОРУНОВА А.Б., ЛЕОНОВ А.В., ПЕРМЕНОВ Д.Г., СТРЕЛЕЦКИЙ А.Н. — 2015 г.

Определены энергетические параметры (доза D, работа образования поверхности) формирования дефектной структуры при механической активации графита. Показано, что активация графита протекает в две стадии: при малых дозах (D 20 кДж/г) основными процессами являются разрушение и сдвиг частиц графита, сопровождающиеся уменьшением размера частиц, формированием мезо- и микропор, ростом удельной поверхности по БЭТ до 450–550 м2/г, преимущественно обусловленным возникновением щелевидной мезопористости. Кристаллическая структура графита при этом трансформируется в турбостратную с увеличением параметра решетки и уменьшением размеров областей когерентного рассеяния. Для описания формы дифракционных линий необходимо предположить наличие нескольких фракций с резкими различиями по степени дефектности. При более высоких дозах наблюдается превращение турбостратного графита в рентгеноаморфный углерод, которое сопровождается уменьшением удельной поверхности, мезо- и микропористости. Образующиеся при механической активации дефекты не удается полностью отжечь при 2800°C. Основным параметром процесса механической активации является доза подведенной энергии D = Jgt (Jg – удельная энергонапряженность, t – продолжительность активации). Кривые накопления различных дефектов удается представить в виде единой зависимости от дозы при изменении Jg и, соответственно, t более чем на порядок величины (Jg = 1.7–22 Вт/г).

АРУТЮНЯН Л.Р., АРУТЮНЯН Р.С., ЛАЧИНЯН М.Л. — 2015 г.

Изучено влияние никотиновой кислоты на критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ) и вязкость растворов додецилсульфата натрия, бромида цетилпиридиния и гексадецилового спирта поли[оксиэтилена(20)]. Определены изменения ККМ и степени ионизации мицелл. Рассчитаны термодинамические параметры мицеллообразования. На основании результатов вискозиметрических исследований рассчитаны значения коэффициента Джонса–Доля.

ДЗАРДАНОВ Д.В., ЕЛИНЕВСКАЯ Л.С., РОЛДУГИН В.И. — 2015 г.

Изучено влияние природы адъювантов на стабильность эмульсий гербицидов на основе феноксапроп-П-этила и клоквинтосет-мексила. Оптическими методами исследована динамика распределения дисперсной фазы эмульсий по размерам. Показано, что в эмульсиях формируются полимодальные ансамбли капель. Определены адъюванты, обеспечивающие формирование наиболее устойчивых эмульсий.

ПЛЕТНЕВ М.Ю., ПОКИДЬКО Б.В. — 2015 г.

Приведены результаты исследования смачивания водой и подсолнечным маслом поверхностей гидрогелей желатина и натуральной выделанной кожи как в исходном состоянии, так после обработки гидрофобизирующими агентами – поли(1,1,2,2-тетрагидроперфторалкилметакрилатами), где перфторалкил – н-С6F13 и н-С8F17. Проанализирована кинетика изменения краевых углов капель воды на гидрогеле и коже с целью установления корреляции между смачиваемостью и водостойкостью образцов, обработанных гидрофобизирующими агентами.

ВОРОБЬЕВА Г.А., ДОЛГОБОРОДОВ А.Ю., КОЛБАНЕВ И.В., ЛЕОНОВ А.В., ПЕРМЕНОВ Д.Г., СИВАК М.В., СТРЕЛЕЦКИЙ А.Н. — 2015 г.

Методом механической активации приготовлены высокореакционноспособные энергонасыщенные композиты Mg C2F4 )n, химические превращения в которых инициировали либо нагревом, либо ударно-волновым нагружением. Структура и реакционная способность этих композитов проанализированы методами рентгеновской дифракции, микроскопии, термогравиметрии, калориметрии, а также путем измерения скоростей горения и детонации. Механическая активация сопровождается формированием композитной структуры магний/фторопласт с поверхностью контакта компонентов до 6 м2/г, накоплением в магнии хаотически расположенных дислокаций в концентрации до 6 ? 1010 см-2, деформационных базисных и призматических дефектов упаковки (максимальная вероятность образования 2.1 и 1.4%, соответственно) и границ областей когерентного рассеяния. Во фторопласте происходит разупорядочение и частичная аморфизация структуры. Механическая активация приводит к резкому возрастанию скорости химического превращения Mg + ( C2F4 )n MgF2 + C в режиме взрывного горения (до 400 м/с) и развитию детонационно-подобного режима, при котором реакция распространяется со скоростью до 1100 м/с. Установлена оптимальная доза механической активации (7–8 кДж/г), при которой достигается максимальная скорость распространения реакции. Использование “медленного” нагрева в ячейке калориметра с масс-спектральным анализом выделяющихся газов позволило выделить в термически активированном взаимодействии магния с фторопластом процессы трех типов. Образование MgF2 при температурах ниже 300°C обусловлено, по-видимому, взаимодействием между дефектами в магнии (дислокации, дефекты упаковки) и макромолекулами. Реакция при 300–420°C с небольшим тепловым эффектом вызвана твердофазным взаимодействием между магнием и фторопластом при их контакте. Основной вклад в степень превращения дают процессы, протекающие при температурах выше 420°C и обусловленные термической деполимеризацией фторопласта. Слоистая структура композита и большая площадь поверхности контакта компонентов обеспечивают возможность проникновения газообразных продуктов деполимеризации в объем частиц магния и полноту протекания реакции.

ДЕГТЯРЕВ Е.Н., КОЛБАНЕВ И.В., ЛЕОНОВ А.В., ПЕРМЕНОВ Д.Г., СИВАК М.В., СТРЕЛЕЦКИЙ А.Н. — 2015 г.

Дефектная структура механически активированного MoO3 изучена методами рентгеноструктурного анализа, спектроскопии комбинационного рассеяния (КР), электронного парамагнитного резонанса, лазерной гранулометрии и адсорбции. При механической активации можно выделить две стадии. До доз механической активации около 1 кДж/г основным процессом является раскол частиц оксида. При этом размеры частиц МоО3 уменьшаются с 30 мкм до 60 нм, удельная поверхность возрастает по линейному закону до 30 м2/г, размеры областей когерентного рассеяния уменьшаются до 18 нм, накапливаются парамагнитные центры, происходит уширение и сдвиг линий КР, отвечающих трем различным типам связи Mo–O. При дозах выше 1 кДж/г основным процессом является трение частиц и их агрегирование, сопровождающееся некоторым уменьшением удельной поверхности и ростом размера частиц. На стадии трения реализуется фазовый переход MoO3 из орторомбической модификации в моноклинную, обусловленный, по-видимому, сдвигом одного из слоев материала в плоскости (100). Он сопровождается накоплением микроискажений решетки в той же плоскости, формированием “напряженных” мостиковых связей Mo–O–Mo и существенным ростом концентрации радикалов Mo5+. Максимальная суммарная концентрация парамагнитных центров составляет 1 ? 1018 г-1. Можно полагать, что радикалы образуются при разрыве наиболее напряженных молибден-кислородных мостиковых связей.

ГАЗИЗУЛЛИН И.Ф., СИМОНОВ Я.И., СКВОРЦОВА З.Н., ТРАСКИН В.Ю. — 2015 г.

Измерены скорости уплотнения порошка кальцита и деформации поликристаллов кальцита под индентором. Проанализированы процессы, происходящие при нагружении кальцита в инертных и растворяющих средах, и предложена схема, связывающая скорость деформации с параметрами, характеризующими напряженное состояние, кинетику растворения и скорость массопереноса в единичном контакте. Обсуждается правомерность распространения схемы на весь полидисперсный ансамбль частиц в уплотняемом порошке.

КИРШ А.А., КИРШ В.А., НЕГИН А.Е., ШАБАТИН А.В. — 2015 г.

Исследовано осаждение субмикронных аэрозольных частиц на металлических сетках при малых числах Рейнольдса. Дано сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими оценками осаждения броуновских частиц в модельном волокнистом фильтре с учетом конечного размера частиц и наличия кнудсеновского граничного слоя на поверхности проволочек, толщина которого при нормальных условиях соизмерима с размером частиц. Обсуждена возможность использования сеточных диффузионных батарей для определения среднего коэффициента диффузии частиц в субмикронном диапазоне размеров и в качестве эталонных фильтров.

ДЬЯКОНОВА Е.А., ЛОЗИНСКИЙ В.И., ПОДОРОЖКО Е.А. — 2015 г.

В результате криогенной обработки (замораживание при –20°C в течение 12 ч и последующее оттаивание со скоростью 0.03°C/мин) смесей водного раствора поливинилового спирта (ПВС) и бутадиен-стирольного латекса получены композитные макропористые криогели ПВС. Определены значения модуля упругости и температуры плавления соответствующих образцов, с помощью световой микроскопии тонких срезов исследована их микроструктура. Показано, что жесткость и теплостойкость таких наполненных криогелей существенно возрастают при увеличении доли латекса в исходной жидкой дисперсной системе. Кроме того, найдено, что, начиная с некоторой пороговой концентрации латекса в смеси с исходным раствором ПВС, в ходе криоструктурирования имеет место формирование двух взаимопроникающих фаз: непрерывной фазы гидрофильного криогеля ПВС и сетчатой гидрофобной фазы, возникающей за счет криокоагуляции неморозостойкого бутадиен-стирольного латекса. С помощью сканирующей электронной микроскопии изучены морфологические особенности этой фазы, в ней определены размер макропор и толщина их стенок.

КИЛЬДЕЕВА Н.Р., ЛОЗИНСКИЙ В.И., ЛУНЕВ И.А., ПОДОРОЖКО Е.А., РЯБЕВ А.Н. — 2015 г.

Криогенной обработкой (замораживание при –20°C в течение 12 ч и последующее оттаивание со скоростью 0.03°C/мин) дисперсий частиц хитозана, набухших в водном растворе (120 г/л) поливинилового спирта (ПВС), получены композитные макропористые криогели ПВС. Определены значения модуля упругости и температуры плавления соответствующих образцов, с помощью световой микроскопии тонких срезов исследована их микроструктура. Показано, что жесткость и теплостойкость композитных криогелей ПВС–хитозан возрастают при повышении содержания наполнителя. Также изучены реологические свойства исходных дисперсий, и обнаружено возникновение адгезионных контактов между дискретной и непрерывной фазами уже на стадии приготовления дисперсий. С помощью световой микроскопии изучены морфологические особенности исходных дисперсий и микроструктура композитов, и установлено относительно равномерное распределение частиц наполнителя в массе композитного криогеля. Показано, что частицы хитозана, включенные в матрицу макропористого криогеля ПВС, способны сорбировать ионы тяжелых металлов, в частности, ионы двухвалентной меди из водных растворов.

ШИШКОВА И.Н., ЯСТРЕБОВ А.К. — 2015 г.

Путем прямого численного решения кинетического уравнения Больцмана получено решение задачи об испарении/конденсации на плоских поверхностях при наличии в объеме пара наночастиц, равномерно распределенных в пространстве. Принято, что на частицах формируются капли, размер которых изменяется с течением времени вследствие конденсации пара. При решении проблемы была использована оригинальная процедура преобразования функции распределения молекул пара за счет их взаимодействия с частицами. Показано, что присутствующие в паре центры конденсации существенно влияют макроскопические параметры пара. В частности, конденсация на наночастицах значительно снижает поток массы, передаваемой от одной поверхности к другой. Результаты численного решения подтверждают возможность расчета скорости роста капель в свободномолекулярном режиме по формуле Герца–Кнудсена.

БЕДИК Н.А., ЕЩЕНКО Л.С., КОРОБКО Е.В., ЛАЕВСКАЯ Е.В. — 2015 г.

Получены рентгеноаморфные гидратированные оксиды хрома переменного состава, суммарное количество молей воды в которых, в зависимости от условий осаждения и старения, составляет 4.0–4.9. Установлено присутствие, кроме структурной воды в виде ОН-групп, прочно связанных гидратных молекул воды, отщепление которых происходит в интервале температур 60–300°C. Исследована электрореологическая активность суспензий на основе частично дегидратированных оксидов хрома. Электрореологический эффект растет при увеличении количества молей воды в дисперсном оксиде и повышении температуры суспензии.

БОРИСЮК П.В., ЛОГИНОВ В.Б., ТРОЯН В.И., ЯКОВЛЕВ В.П. — 2015 г.

Проведена оценка флуктуационного предела чувствительности индукционного метода измерения шероховатости поверхности. Показано, что для используемого в работе контурографа минимальное значение наведенной магнитной индукции вследствие тепловых флуктуаций тока составляет величину 3 ? 10-7 Гс. Экспериментально установлено, что изменение высоты рельефа поверхности на 2 нм приводит к вариации магнитной индукции на величину 2 ? 10-6 Гс, то есть на порядок превышает оценку тепловых флуктуаций индукции. Следовательно, предложенная конструкция дифференциального индуктивного датчика в контурографе позволяет, в принципе, измерять шероховатость поверхности на уровне нескольких долей нанометра.

ИРЖАК В.И., СОЛОВЬЕВ М.Е. — 2015 г.

Квантово-химическим методом DFT B3LYP/6-31G** исследована структура комплексов карбоксилатов меди и кластеров из атомов меди и молекул карбоксилатов. Рассмотрен вопрос об особенностях формирования наночастиц из карбоксилатов в условиях их кластеризации. Показано, что рост комплексов Cu(1+) начинается со структур, содержащих три атома меди, а комплекс, включающий два атома меди, является термодинамически невыгодным. При образовании комплексов координация карбоксилата с металлом переходит из бидентатно-циклической, характерной для мономерной соли, в бидентатно-мостиковую. С увеличением размера комплекса энергия присоединения молекулы соли и атома металла к растущей наночастице возрастает, но при этом стремится к некоторому пределу. Показано, что в процессе зародышеобразования наночастицы возможна дополнительная стабилизация за счет прямой координации атома металла с карбоксильной группой. Направление реакции образования наночастиц металла по сравнению со смешанными кластерами определяется выигрышем в свободной энергии Гиббса.

САВЕРЧЕНКО В.И., ФИСЕНКО С.П., ХОДЫКО Ю.А. — 2015 г.

Исследовано влияние различных факторов на время испарения одиночной пиколитровой капли водно-спиртового раствора на металлической подложке c высокой теплопроводностью в свободномолекулярном режиме. Экспериментально показано, что испарение таких капель происходит в режиме пиннинга. Измерены времена испарения капель водно-спиртовых растворов различной концентрации на подложке при пониженном давлении. Расчеты на базе одномерной математической модели показали, что скорость испарения пико- и фемтолитровой капли водно-спиртового раствора нелинейно зависит от концентрации спирта, начальной высоты капли и температуры подложки.

БУСЕВ С.А., ГАДЗАОВ А.Ф., КУЗЬМИН В.И., РЕВИНА А.А., ТЫТИК Д.Л. — 2015 г.

Предложен метод анализа эволюции спектров оптического поглощения, наблюдаемых при синтезе наночастиц серебра в обратных мицеллах. В качестве базовой использована кинетическая модель “хищник–жертва” Вольтерры. Показано, что предельные решения этой модели представлены кривыми контролируемого роста (логистическая модель, модель Гомперца), параметры которых определяются характеристиками процессов на микроуровне. Показано наличие физически интерпретируемых параметров процесса синтеза, относящихся к макроуровню. Проверка моделей на устойчивость к фазовому сдвигу (релаксации) позволила определить его взаимосвязь с параметрами моделей контролируемого роста. Показана взаимосвязь между пространственно-временными характеристиками системы (время, длина волны) и определены моменты смены стадий реакции синтеза.

БУСЕВ С.А., ГАДЗАОВ А.Ф., КУЗЬМИН В.И., РЕВИНА А.А., ТЫТИК Д.Л. — 2015 г.

Предложен метод анализа тонкой структуры спектров оптического поглощения, основанный на выделении из них колебательных составляющих. Выявлены почти-периоды в колебательной составляющей спектра поглощения обратномицеллярной системы с наночастицами серебра. Показана взаимосвязь почти-периодов с характеристиками интегральной модели кинетики синтеза наночастиц серебра.

АНТРОПОВА Т.В., ВОЛКОВА А.В., ЕРМАКОВА Л.Э., ЖУКОВ А.Н. — 2015 г.

Проведено исследование поверхностного заряда и электрофоретической подвижности частиц пористых стекол различного состава в растворах нитрата калия с концентрацией 10-3 10-2 М. Показано, что поверхностный заряд в растворах KNO3 практически совпадает с таковым в растворах KCl и отрицателен в исследованной области pH 4–9. В рамках гомогенной модели рассчитаны концентрации и подвижности ионов в порах, потенциалы Доннана, конвективная составляющая электропроводности. Рассчитаны электрокинетические потенциалы исследованных стекол с учетом влияния электролитической проводимости пористых частиц и электроосмотического переноса в поровом пространстве на величину электрофоретической подвижности.

АПЕЛЬ П.Ю. — 2015 г.

DOI: 10.7868/S0023291215030076 Список литературы

БРОДСКАЯ Е.Н., СИЗОВ В.В., СИЗОВА А.А. — 2015 г.

Методом Монте-Карло в большом каноническом ансамбле изучена адсорбция Ch5, CO2 и их смесей в сухих и влажных микропористых углях при температуре 298 K. Особое внимание уделено влиянию содержания воды и размера пор на адсорбционную емкость и селективность углеродного пористого материала. Присутствие преадсорбированной воды может приводить к немонотонной зависимости количества адсорбированных газов от содержания влаги, которая наблюдается для чистого CO2 и смесей CO2/Ch5 при низкой плотности адсорбата (то есть, в более широких порах, при низком давлении газа, низком содержании воды). Показано, что этот эффект обусловлен электростатическими взаимодействиями молекул CO2 с преадсорбированной водой. При прочих условиях присутствие воды в порах приводит к уменьшению доступного объема, что вызывает снижение адсорбционной емкости.

БРОДСКАЯ Е.Н., ВАНИН А.А. — 2015 г.

Методом молекулярной динамики cмоделированы ионные мицеллы в водном растворе однозарядных противоионов. Показано, что при расчете электрического поля мицеллы необходимо явно учитывать молекулы воды, вклад которых приводит к сложной локальной зависимости электрического заряда с появлением области перезарядки непосредственно вблизи мицеллярной короны. Следствием этого является немонотонное поведение электрического потенциала. Расчеты проводились как для катионной, так и анионной мицеллы. Модель мицеллы состояла из жесткого углеводородного ядра, непроницаемого для молекул воды и противоионов, и катионных фрагментов ПАВ. Результаты для трех молекулярных моделей воды (SPC, TIP5P и двухцентровой S2) сопоставлены с данными для континуального описания растворителя. Для всех моделей воды локальный вклад ее в электрическое поле вокруг мицелл был значительным даже на больших расстояниях от поверхности частицы.

ДЕМЕНТЬЕВА О.В., РУДОЙ В.М., СЕНЧИХИН И.Н., ТЕРЕХИН В.В. — 2015 г.

Разработан одностадийный метод фазового переноса наночастиц (НЧ) золота (диаметр 17.2 ± 0.5 нм) из гидрозоля в органическую среду (хлороформ), основанный на высоком сродстве тиолированного полиэтиленгликоля (ТПЭГ) к неполярным растворителям и способности его молекул хемосорбироваться на поверхности НЧ золота с формированием плотного монослоя. На основании результатов термогравиметрического анализа определена максимальная плотность упаковки молекул ТПЭГ на поверхности НЧ Au данного диаметра, составляющая 0.85 нм-2. Показано, что ТПЭГ способен выступать как в роли стабилизатора НЧ, так и в роли фазового переносчика. При этом степень переноса НЧ из воды в хлороформ составляет 90. Установлено, что агрегативная устойчивость получаемых органозолей растет по мере роста величины хемосорбции молекул ПЭГ. Продемонстрирована возможность использования таких органозолей для формирования двумерных ансамблей НЧ золота на планарных подложках.

МОВЧАН Т.Г., ПЛОТНИКОВА Е.В., РУСАНОВ А.И., СОБОЛЕВА И.В., ХЛЕБУНОВА Н.Р., ЩЁКИН А.К. — 2015 г.

Методами динамического рассеяния света и капиллярной вискозиметрии исследованы мицеллярные водные растворы неионного (пентаоксиэтилендодецилового эфира) и ионных (бромидов децил-, додецил- и тетрадецилтриметиламмония) ПАВ в широкой области концентраций, охватывающей первую и вторую критические концентрации мицеллообразования (ККМ1 и ККМ2). Показано, что концентрационная кривая коэффициента диффузии неионного ПАВ отвечает монотонно убывающей функции. Коэффициенты диффузии ионных ПАВ проходят через максимум выше ККМ1. С увеличением длины алкильной цепи увеличивается угол наклона концентрационных кривых в области линейного повышения коэффициента диффузии, возрастает значение максимума, а его положение смещается в сторону меньших концентраций. Объяснение концентрационной зависимости коэффициентов диффузии дано на основе их связи с коэффициентами активности.

МОВЧАН Т.Г., ПЛОТНИКОВА Е.В., РУСАНОВ А.И., СОБОЛЕВА И.В., ХЛЕБУНОВА Н.Р., ЩЁКИН А.К. — 2015 г.

Методом динамического рассеяния света исследованы мицеллярные водные растворы бромидов додецил- и гексадецилтриметиламмония, бромида и хлорида гексадецилпиридиния, бромида домифена (додецилдиметил-N-2-феноксиэтиламмония), бромида гексадецилтрифенилфосфония и додецилсульфата натрия. Для всех ионных ПАВ обнаружено локальное повышение коэффициента диффузии при концентрациях выше первой критической концентрации мицеллообразования (ККМ1). Показано, что при одинаковой длине алкильной цепи и природе противоиона повышение коэффициента диффузии с ростом содержания ПАВ становится более значительным при уменьшении ККМ1. Объяснение концентрационной зависимости коэффициентов диффузии дано на основе предложенной ранее теории, развитой для идеальных мицеллярных систем. Показано, что наличие локального минимума коэффициента диффузии в районе ККМ1 является общей закономерностью для ПАВ – бинарных электролитов.

БУЛАВИН Л.А., ВЭРГУН Л.Ю., ЗАБАШТА Ю.Ф., ТЕЛИМАН Е.О. — 2015 г.

С помощью динамического рассеяния света обнаружено существование в водных растворах глюкозы крупномасштабных кластеров размером более 100 нм. Предполагается, что эти кластеры представляют собой упорядоченные области, в которых молекулы -глюкозы, разделенные молекулами воды, имеют одну и ту же преимущественную ориентацию.

ЕФРЕМОВ Д.В., ЛЕБЕДЕВ А.В., ПШЕНИЧНИКОВ А.Ф., РАДИОНОВ А.В. — 2015 г.

Экспериментально исследованы свойства магнитной жидкости на основе коллоидного магнетита и вакуумного масла ВМ-3, предназначенной для длительной работы в сильных градиентных магнитных полях. Предложен вариант магнитогранулометрического анализа, позволяющий определить средний магнитный момент, дисперсию магнитных моментов и числовую плотность частиц, не делая каких-либо предположений о распределении частиц по размерам. Проведены магнитогранулометрический и кластерный анализы магнитной жидкости. Показано, что в исследуемом растворе преобладают одиночные частицы со средним диаметром магнитного ядра семь нанометров, что заметно меньше, чем в типичных коммерческих жидкостях. Объемная концентрация многочастичных кластеров также мала: их суммарный вклад в начальную магнитную восприимчивость жидкости лишь немного превышает 3%. Малые размеры частиц и низкая концентрация кластеров обеспечивают высокую стабильность коллоидного раствора в сильном магнитном поле и поле центробежных сил при достаточно высокой намагниченности насыщения раствора.

ЕЛСУКОВ Е.П., ЕЛЬКИН И.А., КОЛОДКИН Д.А., ПОРСЕВ В.Е., УЛЬЯНОВ А.Л. — 2015 г.

В рамках энергетического подхода методами рентгеновской дифракции и зондовой мессбауэровской спектроскопии проанализированы результаты исследования механически сплавленных бинарных систем состава Si(Al, Mg, Cr)9957Fe1. Установлено, что начальной стадии механического сплавления предшествует “подготовительный” этап, связанный с достижением зернами основного компонента (элемента) критического размера Lcr, после чего реализуется собственно процесс сплавления. Показано, что при рассмотрении кинетики начальной стадии сплавления универсальной характеристикой является максимум производной dN/d(lg D), соответствующий размеру зерна Lmax = 17 нм независимо от типа основного компонента (N – выход продуктов реакции, D – доза механической энергии). Установлена определяющая роль химического взаимодействия основного элемента с Fe в кинетике механического сплавления, возрастающая в ряду Mg, Al, Si, Cr. Дано феноменологическое объяснение линейной зависимости N(D) при линейной зависимости удельной поверхности границ зерен от дозы механической энергии.

БУРКИТБАЕВ М.М., ТАТЫКАЕВ Б.Б., УРАКАЕВ Ф.Х., УРАЛБЕКОВ Б.М. — 2015 г.

Методами рентгенофазового и термического анализа, электронной микроскопии и динамического рассеяния света исследованы наночастицы хлорида серебра, полученные путем обменной механохимической реакции Nh5Cl + AgNO3 + zNh5NO3 = (z + 1)Nh5NO3 + AgCl в матрице нитрата аммония (разбавитель и нецелевой конечный продукт реакции) при степенях разбавления z = 7.22 и 3.64. Показана возможность получения наночастиц AgCl в свободном виде после отмывки водой нитрата аммония или его удаления термическим отжигом при 300°C.

ДЕМЕНТЬЕВА О.В., РУДОЙ В.М. — 2015 г.

Исследована возможность химической полировки наночастиц золота и композитных частиц со структурой FeOOH-ядро/Au-оболочка в их коллоидных растворах с помощью реактива Фентона. Введение реактива Фентона в цитратный золь золота приводит к окислению стабилизирующих систему цитрат-ионов, вплоть до практически полного их удаления с поверхности наночастиц. Это способствует образованию между наночастицами кристаллизационных контактов (т.е. к их “холодной сварке”) даже при достаточно низкой температуре (70°C). В то же время, при воздействии реактива Фентона на композитные частицы FeOOH/Au имеет место полировка золотых оболочек, т.е. уменьшение степени их шероховатости.

БУРЯК А.К., ЕМЕЛЬЯНЕНКО А.М., ПАШИНИН А.С., ПЫЦКИЙ И.С. — 2015 г.

Поверхность конструкционных материалов (алюминиевых сплавов Ад-0 и АМг-6) исследована методами масс-спектрометрии с поверхностно- и матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией и анализа углов смачивания. Показано, что используемый комплекс методов позволяет сравнивать степень неоднородности различных поверхностей и оценивать влияние химического состава примесей на поверхности на ее свойства. Благодаря высокой чувствительности и информативности предложенный комплекс методов может применяться для оценки неоднородности поверхностей, подвергавшихся воздействию компонентов ракетного топлива.

ЖДАНОВ В.М., РОЛДУГИН В.И., ХАРИТОНОВА Т.В. — 2015 г.

Обсуждаются неравновесные процессы, протекающие на границе сред, одна из которых является сорбирующей. Найдено производство энтропии при переходе флюида из объемной фазы в сорбирующую среду. Показано, что на границе сред должны возникать скачки температуры и давления, которые обычно не принимаются во внимание при описании транспорта в мембранных системах. Оценена величина этих скачков при переносе вещества через сорбирующие среды.

БОРИСЮК П.В., ВАСИЛЬЕВ О.С., ЛОГИНОВ В.Б., ТРОЯН В.И. — 2015 г.

Представлены результаты исследования эволюции формы и положения L23VV оже-линии поверхности монокристаллического кремния Si(111) в процессе его термического окисления. Обнаружено, что тонкая структура высокоэнергетической части оже-спектра связана с потерями энергий оже-электронов на возбуждение плазмонов и межзонные переходы электронов, а низкоэнергетическая может быть обусловлена эффектом расширения оже-структуры (EXFAS). На примере атомов Si в тонком поверхностном слое оксида SiO2 показано, что, как и в случае исследования обычных осцилляций спектров поглощения EXAFS, методика EXFAS также может быть применима к задачам восстановления локального окружения атомов. Значения межатомного расстояния, рассчитанные из фурье-образа правой части оже-спектров (EXFAS-спектры) для чистой и окисленной поверхности кремния, составили 2.2 и 1.7 A, соответственно, что в пределах погрешности совпадает со значениями, известными из литературы.

МУМИНОВ С.З., РАХИМОВА Г.Б., ХАНДАМОВ Д.А. — 2015 г.

Исследованы изменения поверхностных свойств и пористой структуры монтмориллонита при замещении обменных ионов Na+ на катионы метиламмония и этиламмония. Установлено, что модифицирование оказывает существенное влияние на адсорбционные свойства монтмориллонита по отношению к бензолу. По данным измерений изостер адсорбции/десорбции бензола дегидратированными образцами монтмориллонита в Na+-, Ch4NH - и C2H5NH -форме установлены зависимости теплот адсорбции и десорбции от количества адсорбированного вещества.

КУРАСОВ В.Б. — 2015 г.

Проанализированы различные способы описания кинетики нуклеации, в том числе и ряд предложенных новых аппроксимаций. Выявлены причины появления ошибки в первом приближении распространенного метода теории возмущений.

БУЛАВЧЕНКО А.И., ДЕМИДОВА М.Г., ПОДЛИПСКАЯ Т.Ю., ПОПОВЕЦКИЙ П.С. — 2015 г.

Исследована зависимость гидродинамического диаметра и электрокинетического потенциала наночастиц золота в н-декане, хлороформе и в их смесях при различной концентрации бис-(2-этилгексил)сульфосукцината натрия (АОТ). При концентрации АОТ ниже 2 мМ в н-декане наночастицы золота не обнаруживали электрофоретической подвижности и были покрыты монослоем АОТ. При концентрации, соответствующей согласно данным фотон-корреляционной спектроскопии началу адсорбции мицелл АОТ на поверхности наночастиц (0.3 М), -потенциал достигал максимального значения (190 мВ) и уменьшался при более высокой концентрации этого ПАВ. Увеличение объемной доли хлороформа в смеси декан–хлороформ приводило к резкому увеличению -потенциала даже в области низких концентраций АОТ. Полученные результаты проанализированы в рамках теории Дебая–Хюккеля.

БРОДСКАЯ Е.Н., РУСАНОВ А.И. — 2015 г.

Для дисперсионных сил проведены расчеты локального нормального давления в круглой конечной щели между двумя одинаковыми цилиндрическими дисками. Получены оценки относительной поправки в расклинивающее давление от толщины взаимодействующих дисков по сравнению с бесконечно протяженными цилиндрами. Показано, что эти поправки наиболее существенны, если толщина дисков меньше размеров щели.

КОРЦЕНШТЕЙН Н.М., ЯСТРЕБОВ А.К. — 2015 г.

Представлена модификация кинетического уравнения, позволяющая учесть распределение капель по размерам и температурам. Дана постановка задачи и математическая модель конденсационной релаксации с учетом распределения капель по температурам. Приведены результаты численного решения поставленной задачи для двух парогазовых смесей. Представлен сравнительный анализ данных, полученных с учетом и без учета распределения капель по температурам, позволяющий оценить достоверность полученных ранее результатов.

КАЛИНИНА М.А. — 2015 г.

На протяжении десятилетий метод монослоев Ленгмюра и метод Ленгмюра–Блоджетт остаются уникальными инструментами для формирования и изучения упорядоченных ультратонких пленок, структурой которых можно управлять на молекулярном уровне. Несмотря на широкий круг задач, связанных с изучением этих систем, а также разнообразие их функциональных характеристик, методологический подход к их созданию практически не изменился за почти сто лет исследований. Подавляющее большинство исследователей при сборке пленок Ленгмюра–Блоджетт стремятся к получению на твердой подложке совершенной моно- или полислойной системы, точно повторяющей и фиксирующей структурные характеристики монослоя Ленгмюра, предорганизованного на поверхности жидкости. Тем не менее, за последние два десятилетия наряду с традиционным подходом к получению молекулярно-упорядоченных пленок Ленгмюра–Блоджетт сформировалось новое направление, связанное с самоорганизацией монослоев Ленгмюра, индуцированной движущейся твердой подложкой. Самосборка такого типа основана на использовании неравновесных структурных и фазовых переходов в метастабильных монослоях Ленгмюра, контактирующих с твердой поверхностью. Эти переходы сопровождаются спонтанным образованием периодически упорядоченных структур (“рисунков”) с размером элементов, варьирующимся от нескольких десятков нанометров до сотен микронов. Данный обзор предлагает читателю познакомиться с различными видами индуцированной твердой подложкой самоорганизации монослоев Ленгмюра на известных к настоящему времени примерах систем на основе липидов, жирных кислот, оснований и их смесей. Обсуждаются современные представления о метастабильности монослоев Ленгмюра, механизмы возникновения периодических рисунков в монослоях на твердых поверхностях, а также возможные практические приложения таких систем и перспективы развития этого нового и интересного направления физикохимии тонких пленок.

БРИЧКИН С.Б. — 2015 г.

Полупроводниковые коллоидные квантовые точки, обладающие уникальными спектрально-люминесцентными характеристиками, представляют большой интерес для разработки новых материалов и приборов, имеющих перспективы использования в различных областях. Однако квантовые точки, для которых в настоящее время достигнуты высокие результаты, содержат ионы Cd, Pb, Hg, Se, Te и являются токсичными, что ограничивает их широкое практическое применение. Поэтому в последнее время внимание исследователей привлекают экологически значительно более безопасные квантовые точки полупроводников AIIIBV и особенно InP. По своим спектральным характеристикам квантовые точки InP сходны с хорошо изученными квантовыми точками CdSe и потенциально могут заменить их во многих случаях, особенно если учесть, что они обладают более ярко выраженным размерным эффектом, благодаря узкой запрещенной зоне и большому боровскому радиусу экситона. Кроме того, более высокая прочность ковалентной связи в InP по сравнению с ионной связью в полупроводниках AIIBVI позволяет ожидать их повышенной фотостабильности и устойчивости в активных средах. В данной работе представлен обзор современной литературы по синтезу и свойствам коллоидных квантовых точек фосфида индия, имеющих серьезные перспективы в качестве заменителей токсичных “кадмиевых” квантовых точек.

АЛЕКСАНДРОВ В.А., ОСТАЕВА Г.Ю., ПАПИСОВ И.М., ПАПИСОВА А.И., ПЕТРОВА Л.Г., ПРИХОДЬКО В.М., ФАТЮХИН Д.С. — 2015 г.

Восстановлением ионов меди(2+) при контакте водного раствора смеси поли-N-винилпирролидона и сульфата меди с поверхностью стали получен нанокомпозит, состоящий из наночастиц меди и полимера. В результате обработки реакционной системы ультразвуком образуется золь нанокомпозита, частицы которого включают наночастицы металла и их агрегаты размером от 10 до 100 нм, экранированные полимером. Нанокомпозит использован как прекурсор катализатора азотирования стали – оксида меди, который образуется при высокой температуре в результате разложения нанокомпозита и окисления наночастиц меди. Активность этого катализатора из-за малого размера частиц существенно выше, чем аналогичного катализатора, полученного восстановлением ионов меди в отсутствие полимера.

ЕРАСОВ В.С., ПЛЕТНЕВ М.Ю., ПОКИДЬКО Б.В. — 2015 г.

Приведены результаты исследований дисперсности, синерезиса и реологических свойств водных пен, стабилизированных ациламидопропилбетаином (Cocamidopropylbetaine), содержащих полисахарид ксантан и твердые частицы кремнезема или бентонитовой глины. Анализируется влияние добавок ксантана и твердых частиц на скорость синерезиса, межпузырьковый перенос газа, ответственный за разрушение пены, и вязкостные характеристики пены при разной скорости сдвига.

АНТРОПОВА Т.В., БОГДАНОВА Н.Ф., ВАГАНОВ Д.А., ВОЛКОВА А.В., ЕРМАКОВА Л.Э. — 2015 г.

Для порошков натриевоборосиликатных пористых стекол (ПС) с различной структурой и морфологией порового пространства, а также для сформированных из них диафрагм исследованы структурные, адсорбционные и электрокинетические свойства в зависимости от pH (в интервале 4–9) и концентрации растворов NaCl (10-3 1 М). Результаты определения структурных параметров ПС свидетельствуют о получении слоисто-пористых мезо- и макропористых стеклянных частиц с достаточно узким распределением пор по размерам при высоких значениях общей пористости. Установлено, что поверхностные и электрокинетические характеристики исследуемых ПС попадают в интервал значений, приводимых в литературе для аналогичных межфазных границ. Проанализированы и сопоставлены результаты измерений электрофоретической подвижности пористых частиц и потенциала течения на диафрагмах, сформированных из частиц ПС.

СОБОЛЕВ А.А. — 2015 г.

Исследованы структурные, реологические и электрические характеристики суспензий технического углерода (ТУ) с разной степенью окисления частиц в полярной и неполярной средах. Определены структурные характеристики отдельных частиц и агрегатов ТУ в порошкообразной форме и в дисперсионной среде. Значения предела текучести суспензий ТУ в вазелиновом и касторовом маслах увеличиваются с ростом степени окисления поверхности его частиц, однако при одинаковой степени окисления частиц предел текучести вазелиновых суспензий, как правило, ниже, чем касторовых. Расчетные размеры вторичных агрегатов во всех суспензиях уменьшаются с ростом степени окисления ТУ, но при одинаковой степени его окисления вторичные агрегаты в вазелиновых суспензиях, как правило, больше, чем в касторовых. Рассмотрены возможные механизмы электропроводности суспензий как в состоянии покоя, так и при разных режимах динамического воздействия. Предложена трактовка возникновения и смещения дилатантных пиков для суспензий ТУ в зависимости от степени окисления поверхности его частиц и природы дисперсионной среды.

БАЙГИЛЬДИН В.А., ЕВСЕЕВА Т.Г., МЕНЬШИКОВА А.Ю., ПАНКОВА Г.А., ШЕВЧЕНКО Н.Н. — 2015 г.

Методом безэмульгаторной эмульсионной сополимеризации метилметакрилата с N-винилформамидом и диметакрилатом этиленгликоля синтезированы положительно заряженные монодисперсные частицы. Прослежено влияние сшивающего агента на конверсию мономеров, а также на форму, распределение по размеру и поверхностные характеристики образующихся частиц. Показано, что введение 5 мас. % сшивающего агента в реакционную систему приводит к формированию частиц, -потенциал которых после гидролиза имеет положительные значения при значениях pH от 2 до 10.

ШЕВКУНОВ С.В. — 2015 г.

Идентифицированы четыре качественно различные термодинамические равновесные состояния гидратированной ионной пары хлористого натрия в парах воды. Два из них устойчивые и два неустойчивые. Устойчивые состояния гидратированной контактной ионной пары (CIP) и разделенной растворителем ионной пары (SSIP) представляют зародыши гетерогенной нуклеации в пересыщенных парах. Неустойчивые состояния формируют барьеры свободной энергии, разделяющие устойчивые состояния. При повышении температуры состояния SSIP становятся более устойчивыми, чем CIP, уже в ненасыщенных парах воды. Гидратированные ионные пары, содержащие ион гидрония вместо катиона щелочного металла, абсолютно устойчивы в состоянии SSIP уже в области ненасыщенных паров и низких температур. Компьютерные расчеты свободной энергии и работы гидратации выполнены методом Монте-Карло в биканоническом статистическом ансамбле с применением детализированной модели взаимодействий, включающей поляризацию, непарные взаимодействия ковалентного типа и эффекты переноса заряда.

УГРОЗОВ В.В. — 2015 г.

В рамках решеточной модели идеального газа исследована газовая диффузия через мембрану, состоящую из двух слоев. Получены аналитические выражения для трансмембранного диффузионного газового потока и проницаемости двухслойной мембраны. Обнаружено, что величина трансмембранного газового потока может зависеть от ориентации мембраны. Получено выражение для коэффициента асимметрии диффузионного переноса газа. Показано, что обнаруженный эффект асимметрии диффузионной проницаемости мембраны возникает для нелинейных изотерм сорбции. Полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования разделительных характеристик композитных мембран.

ЗУБОВ Д.Н., СКВОРЦОВА З.Н., ТРАСКИН В.Ю., ТРЯПИЧНИКОВА А.А. — 2015 г.

Измерены значения диффузионной проницаемости, электропроводности и коэффициента фильтрации водосодержащих поликристаллов хлорида натрия. На основании результатов измерений рассчитана динамическая толщина межзеренных прослоек, определяющая транспортные свойства материала. Для изначально сплошных образцов эта величина (120–130 нм) соответствует усредненной водоемкости границ зерен, независимо определенной аналитическими методами. Динамическая толщина прослоек в таблетках, полученных прессованием смоченного порошка NaCl под большим давлением, значительно меньше (около 20 нм).

ЧЕРНЯКОВ А.Л. — 2015 г.

Вычислены функции распределения флуктуационных электрических полей вблизи заряженных волокон в предположении случайного распределения зарядов на их поверхности. Показано, что на расстоянии нескольких радиусов от оси цилиндрического волокна функция распределения компонент электрического поля является гауссовой. При приближении к поверхности волокна дисперсия электрических полей расходится, а функция распределения отклоняется от нормального закона. В распределении плотности вероятности возникают слабо убывающие хвосты при больших значениях полей. Показано, что на поверхности волокна плотность вероятности компоненты электрического поля, направленной вдоль оси, описывается распределением Коши. Исследовано распределение полей от системы случайно расположенных и случайно ориентированных заряженных или нейтральных волокон с распределением вдоль них дипольных моментов. Показано, что флуктуирующие электрические поля могут увеличивать эффективность фильтрации в электретных фильтрах.

2007

АГЕЕВ Е.П., ВИХОРЕВА Г.А., МАТУШКИНА Н.Н. — 2007 г.

Изучены первапорационные свойства хитозановых пленок в основной форме, полученных из термомодифицированного ацетата хитозана в солевой форме, по отношению к водно-органическим средам. Обнаружено, что подвергнутые термообработке пленки меньшей площади имеют более высокие проницаемость и селективность, чем исходная хитозановая пленка. Увеличение площади мембраны в 10 раз приводит к понижению плотности потока пермеата через термообработанную мембрану по сравнению с исходной в несколько раз и к появлению инверсии селективности проницаемости при варьировании состава жидкой фазы. Результаты сопоставляются с полученными ранее. Сделан вывод, что набухающие полимерные материалы сложного состава недостаточно охарактеризованы для объяснения специфики транспортных свойств по отношению к низкомолекулярным веществам, способным изменять надмолекулярную организацию полимера.

ВЫГОРНИЦКИЙ Н.В., ЛЕБОВКА Н.И., ЛИСЕЦКИЙ Л.Н. — 2007 г.

Проведены численные исследования случайной последовательной адсорбции (модель RSA) частиц прямоугольной формы на плоскую подложку и определены зависимости концентрации насыщения и порога перколяции от параметров модели. Найдены зависимости концентрация насыщения j от отношения r длины частицы к ее диаметру и параметра ориентационного порядка S. Обсуждены корреляции между зависимостью j (r) и исключенной площадью. Обнаружено, что для сильно упорядоченных систем (S 1) концентрация насыщения равна j = 0.557 ± 0.005 и практически не зависит от r. Для частично упорядоченных систем величина j убывает с увеличением r и в пределе r , j 0. Перколяционный переход и электрическая связность для исследованных систем возможны только при допущении туннельного механизма проводимости через зазоры конечной толщины. Минимальная толщина туннельных зазоров, при которой возможна перколяция, возрастает с увеличением r и уменьшением S.

ТАРАСЕВИЧ Ю.И. — 2007 г.

Изучены адсорбция паров воды и теплоты смачивания водой гидрофильного кварца, гидрофобно-гидрофильного талька и гидрофобизованных образцов силохрома. Найдены углы смачивания исследуемых материалов водой. На основе полученных данных с применением расчетных методов определены термодинамические характеристики поверхности сорбентов. Показано, что граничные слои воды вблизи гидрофильной поверхности кварца более упорядочены, а вблизи гидрофобных базальных поверхностей частиц талька и гидрофобных поверхностей модифицированных образцов силохрома менее упорядочены по сравнению с жидкой водой. Предложено эмпирическое соотношение, связывающее поверхностное давление пленки воды, адсорбированной на гидрофильных высокоэнергетических поверхностях, с их свободной поверхностной энергией. С его помощью оценены значения свободной поверхностной энергии ряда важных гидрофильных адсорбентов.

ГУНЬКИН И.Ф., ПАНКСТЬЯНОВ А.Ю., ЦЕЛУЙКИН В.Н. — 2007 г.

Получены устойчивые коллоидные дисперсии фуллерена С60 в воде. Обнаружен сольватохромный эффект при добавлении раствора С60 в хлорбензоле к смеси вода–ацетон.

DABROWSKI А., ДУДАРКО О.А., ЗУБ Ю.Л., СЕМЕНИЙ В.Я. — 2007 г.

“Золь–гель” методом получены ксерогели, содержащие остатки амидных производных фосфоновой и тиофосфоновой кислот, Si(Ch3)3NHP(S, O)(OC2H5)2 (концентрация функциональных групп составляла 1.3–2.2 ммоль/г). Показано, что ксерогели с развитой пористой структурой (удельная поверхность 240–485 м2/г, объем пор 0.20–0.50 см3/г, диаметр пор 3.6–6.5 нм) образуются при соотношениях тэтраэтоксисилан/трифункциональный силан, равных 4 : 1 (и выше) в случае производных фосфоновой кислоты и 6 : 1 (и выше) в случае производных тиофосфоновой кислоты. На основе анализа данных ИК-спектроскопии и 13С CP/MAS ЯМР установлено, что поверхностный слой ксерогелей содержит не только остатки (тио)фосфоновой кислоты, но и силанольные группы и молекулы воды, участвующие в образовании водородной связи. Результаты 29Si СР MAS ЯМР-спектроскопии свидетельствуют о том, что функциональные группы входят, в основном, в состав структурных единиц Т3 [( SiO)3Si(Ch3)3NHP(O, S)(OC2H5)2] и T2 [( SiO)2Si(OR)[(Ch3)3NHP(O, S)(OC2H5)2] (R = H или C2H5).

АНТРОПОВА Т.В., ВОЛКОВА А.В., ЕРМАКОВА Л.Э., СИДОРОВА М.П. — 2007 г.

Из натриевоборосиликатных стекол различного состава получены нано- и ультрапористые стеклянные мембраны (ПС) с радиусами пор 4.5–150 нм. Определены структурные параметры (коэффициент структурного сопротивления, объемная пористость, коэффициент фильтрации) и электрокинетические характеристики (электропроводность, числа переноса противоионов, электрокинетический потенциал ) мембран при различных концентрациях растворов KCl и NaCl (10-4 10-1 М) в нейтральной области рН. Переход от нанопористых стекол к ультрапористым сопровождается ростом значений , что связано, вероятно, с уменьшением толщины гель-слоя вследствие удаления ионпроницаемого вторичного кремнезема из поровых каналов. Сопоставление электрокинетических характеристик ПС (чисел переноса ионов, коэффициентов эффективности и электрокинетических потенциалов), измеренных в растворах NaCl и KCl, указывает на большую специфичность противоионов К+ по сравнению с ионами Na+.

ГЕРАСИМОВ В.С., ИСАЕВ И.Л., КАРПОВ С.В., ПОДАВАЛОВА О.П., СЛАБКО В.В. — 2007 г.

Показано, что анизотропия локального окружения металлических наночастиц с плазмонным поглощением во фрактальных агрегатах является наиболее важной и универсальной характеристикой, лежащей в основе их уникальных электродинамических свойств. Отмечено, что именно эта морфологическая особенность, а не фрактальное распределение частиц в агрегатах как таковое играет доминирующую роль в проявлении эффектов усиления локального поля. При этом фрактальные агрегаты обладают способностью усиливать локальные электромагнитные поля лишь по причине присущей им локальной анизотропии; макроскопические характеристики агрегатов не оказывают заметного влияния на их электродинамические взаимодействия с внешним полем. Введена количественная характеристика локальной анизотропии. Установлена статистическая взаимосвязь между фактором локальной анизотропии и фрактальной размерностью агрегатов D в диапазоне 1.6 < D < 2.8. Обнаружена независимость локальной анизотропии от фрактальной размерности в широком диапазоне значений 1.6 < D < 2.5, за исключением диапазона D > 2.5, соответствующего агрегатам с плотной упаковкой частиц, в котором фактор локальной анизотропии стремится к нулю. Обнаружена сильная корреляция в пространственном расположении в агрегатах частиц с максимальным значением локальной анизотропии окружения и напряженности локального электромагнитного поля на примере агрегатов наночастиц серебра для видимого диапазона спектра; выявлена поляризационная зависимость этой корреляции. Отмечена возможность использования параметров локальной анизотропии для определения степени дефектности коллоидных кристаллов оптическими методами.

ЛАВРИНЕНКО Е.Н., МАМУНЯ С.В., ПРОКОПЕНКО В.А. — 2007 г.

Проведено исследование механизмов образования ультрадисперсных (наноразмерных) железокислородных частиц в системе Fe0 h3O O2в присутствии катионов трехвалентного железа. Показано, что в зависимости от концентрации раствора, значения его рН и наличия окислителя на поверхности железа, в его приповерхностном слое и в растворе проходит формирование наноразмерных зародышевых структур, преимущественно ферригидрита, и их последующее развитие по нескольким механизмам в ультрадисперсные фазовые образования оксидов и моногидратов железа различных кристаллических модификаций.

РУСАНОВ А.И. — 2007 г.

Дан обзор последних результатов и сформулирован ряд новых положений термодинамики тонких пленок. Рассмотрены имеющиеся определения расклинивающего давления и их использование для включения расклинивающего давления в термодинамику фазовых равновесий, а также возникающее при этом термодинамическое определение толщины тонкой пленки. Проанализированы новые подходы к строгому определению расклинивающего давления в искривленных пленках и в пленках, неоднородных по толщине, включая переходную область смачивающих пленок. Дан вывод модуля гиббсовской упругости для случая тонкой пленки. Объяснены роль этого вида упругости в тонких пленках и ее взаимодействие с традиционной поперечной (дерягинской) упругостью, связанной с расклинивающим давлением.

ЗУЕВ А.Л. — 2007 г.

Экспериментально исследовано развитие сильной деформации поверхности тонкого слоя вязкой жидкости, расположенного на горизонтальной смачиваемой подложке. Деформация слоя возникает благодаря концентрационному градиенту поверхностного натяжения в результате нанесения на свободную поверхность капли растворимой поверхностно-активной жидкости. Изучены условия, при которых происходит разрыв слоя вязкой жидкости и оголение участка дна под растекающейся каплей. Для различных пар жидкостей получены зависимости радиуса сухого пятна от времени, объема наносимой капли, горизонтального размера и толщины слоя, разности значений поверхностного натяжения капли и слоя. Показано, что разрыв наблюдается при существенно бoльших значениях начальной толщины слоя жидкости, чем в аналогичном термокапиллярном случае. Критическая толщина слоя, при которой его деформация достигает дна, практически не зависит от количества нанесенного поверхностно-активного вещества и определяется в основном перепадом поверхностного натяжения на поверхности.

БОГДАНОВА Ю.Г., КАРТАШЕВА З.С., КАСАИКИНА О.Т., МАКСИМОВА Т.В., ТРУНОВА Н.А. — 2007 г.

Методом ингибиторов с использованием кверцетина в качестве акцептора радикалов исследовано разложение гидропероксида кумила на свободные радикалы в водной и органической средах в присутствии катионных ПАВ при 37°С. Установлено, что катионные ПАВ катализируют распад ГПК на радикалы, при этом в органической среде каталитический эффект проявляется в большей степени, чем в водном растворе. Каталитическое действие ПАВ сильно зависит от природы противоиона. Наибольшую каталитическую активность проявляет хлорид цетилтриметиламмония. Получены характеристики поверхностной активности ряда катионных ПАВ и гидропероксидов.

АБЛЯЗОВ П.Н., ВАСИЛЕВСКАЯ В.В., ХОХЛОВ А.Р. — 2007 г.

Методами компьютерного моделирования исследованы химические превращения поверхностно-активного субстрата в присутствии поверхностно-активного катализатора. Реакции происходили в эмульсии, на межфазных границах которой концентрируются реагенты. Установлено, что существует оптимальный размер капель эмульсии, при котором скорость реакции максимальна. Показано, что кинетика реакций существенно зависит от поверхностной активности реагентов и потенциального барьера реакции. При определенных условиях скорость реакции заметно растет на начальном временном промежутке.

СВИСТУНОВ Ю.С., СОБОЛЕВ А.А., УРЬЕВ Н.Б. — 2007 г.

Представлены результаты исследований реологических характеристик, а также электрического сопротивления и емкости суспензий технического углерода с различной степенью окисления в вазелиновом масле при воздействии сдвига и вибрации. Рассмотрены возможные механизмы электропроводности суспензий в зависимости от режима динамического воздействия на них. Предложена трактовка возникновения и смещения дилатантных пиков для суспензий технического углерода в вазелиновом масле в зависимости от содержания частиц твердой фазы и степени окисления их поверхности.

2007

БРИНЬ А.А., ФИСЕНКО С.П. — 2007 г.

Исследован рост гетерогенных капель воды, содержащих внутри наночастицу, в двух различных конструкциях ламинарных диффузионных камер. Показано, что эффективность гетерогенной конденсации существенно определяется процессами тепло- и массообмена внутри конденсатора камеры. Рассчитан интегральный параметр С(R), представляющий собой вероятность покрытия наночастицы радиуса R пленкой конденсата в ламинарной камере. Показано, что при использовании смеси водяного пара и воздуха радиус гетерогенных капель воды может достигать нескольких микронов, а эффективный процесс конденсации на сферических наночастицах может начинаться, когда их радиус становится больше 5 нм.

ЗУЕВ Ю.Ф., ИДИЯТУЛЛИН Б.З., КУРБАНОВ Р.Х., УСЬЯРОВ О.Г. — 2007 г.

Методом ЯМР с фурье-преобразованием и импульсным градиентом магнитного поля изучена самодиффузия поверхностно-активных ионов додецилсульфата натрия в предмицеллярных и разбавленных мицеллярных растворах при различном содержании NaCl в системе. Обнаружено заметное снижение коэффициента самодиффузии ПАВ в предмицеллярной области. Использование модели, предполагающей существование в системе мономеров, димеров и мицелл додецилсульфата натрия, позволило на основании анализа экспериментальных данных определить коэффициенты самодиффузии мономеров и димеров и соответствующие им размеры кинетических единиц.

БОГОМОЛОВА И.В., ВАЛЕЕВА Ф.Г., ЕЛИСТРАТОВА Ю.Г., ЗАХАРОВ В.М., ЗАХАРОВА Л.Я., ИБРАГИМОВА А.Р., КОНОВАЛОВ А.И., КУДРЯВЦЕВА Л.А., МУСТАФИНА А.Р., ШТЫКОВ С.Н. — 2007 г.

Обнаружен ингибирующий эффект бинарной смеси додецилсульфат натрия–Brij-35 в реакции щелочного гидролиза О-этил-О-п-нитрофенилхлорметилфосфоната. По тензиометрическим данным и изменению температуры помутнения установлено синергетическое действие указанных ПАВ, вызванное образованием смешанных мицелл. Методом сольватохромного зонда EТ(30) показано увеличение микрополярности среды в месте локализации субстратов, солюбилизированных в мицеллах, при возрастании доли ионного ПАВ в смешанных агрегатах. Изменение мицеллообразующих свойств, микрополярности и поверхностного потенциала при варьировании состава бинарной смеси ПАВ влияют на каталитические свойства смешанных мицелл по отношению к исследуемой реакции.

МЯГЧЕНКОВ В.А., ПРОСКУРИНА В.Е. — 2007 г.

Изучена кинетика седиментации суспензии диоксида титана в водной и водно-солевых средах в присутствии высокомолекулярных флокулянтов – полиакриламида и ионогенных (анионных и катионных) сополимеров акриламида. Получены данные о влиянии концентрации флокулянтов, химической природы повторяющихся звеньев в полимерной цепи (со)полимеров акриламида и порядка введения активных компонентов на седиментационные показатели суспензии диоксида титана.

БОВИНА Е.А., ДУЛИНА Р.С., СЕРГЕЕВ А.М., СОДЕРЖИНОВА М.М., ТАРАСОВА Д.В., ЧИБИРОВА Ф.Х. — 2007 г.

Методом ионного обмена проведен синтез высокодисперсного гидрозоля СеО2 в водных растворах хлорида церия в присутствии анионита АВ-17-8.