научный журнал по химии Физикохимия поверхности и защита материалов ISSN: 0044-1856

КУДРЯШОВ С.Ю. — 2015 г.

Методом Монте-Карло в “гиббсовском” ансамбле рассчитаны константы Генри адсорбции аргона на графите и графите с предадсорбированным монослоем ксенона с идеальной соразмерной ( x структурой. Описан расчетный алгоритм, показано, что полученные с его помощью результаты хорошо согласуются с литературными данными. Моделирование проводилось в приближении аддитивности атом-атомных потенциалов, взятых в форме Леннарда-Джонса (6,12) с параметрами, найденными из свойств аргона, ксенона и графита без введения каких-либо поправок. Результаты расчетов для обеих адсорбционных систем свидетельствуют как о трансляционной подвижности, так и о колебаниях адсорбированных атомов аргона перпендикулярно поверхности адсорбента. Приближенно вклад колебательной степени свободы в термодинамические характеристики адсорбции аргона может быть учтен в рамках модели гармонического осциллятора.

ПОЖИДАЕВ Ю.Н., ПОМАЗКИНА О.И., ФИЛАТОВА Е.Г. — 2015 г.

Получены изотермы сорбции ионов меди(II) на природном гейландите кальция при рН 1.7 и температуре 298–318 K. Обменная сорбционная емкость по ионам Cu(II) при 298 K составила 0.47 мг-экв/г. Рассчитаны константы равновесия ионного обмена и термодинамические функции, включая энергию Гиббса, энтропию и энтальпию сорбции. Осуществлена оценка возможности использования гейландита кальция для очистки сточных вод гальванического производства от ионов тяжелых металлов.

МЕНЬЩИКОВ И.Е., ПУЛИН А.Л., СТРИЖЕНОВ Е.М., ФОМКИН А.А., ЦИВАДЗЕ А.Ю., ШКОЛИН А.В. — 2015 г.

Рассмотрены методы описания адсорбционных равновесий метана на микропористых углеродных адсорбентов рамках теории объемного заполнения микропор Дубинина. Рассчитаны изотермы адсорбции метана на восьми углеродных адсорбентах и сопоставлены с экспериментальные данными в интервале температур (170–350 K), при давлениях до 20 МПа. Проведен анализ погрешности описания экспериментальных данных использованными методами. Рекомендован метод описания, опирающийся на использование двух изотерм адсорбции метана – при температуре кипения и температуре критической, рассчитываемых по уравнению Дубинина–Радушкевича, и свойство линейности изостер адсорбции.

БАЛМАСОВ А.В., ИНАСАРИДЗЕ Л.Н. — 2015 г.

Целью настоящей работы было исследование закономерностей анодного окисления титана в этиленгликолевых и диметилсульфоксидных растворах фторида аммония. Показано, что лимитирующей стадией процесса анодного окисления титана во фторидсодержащих электролитах на основе органических растворителей является массоперенос анионов кислорода через слой оксида к поверхности металла. Формирование оксидного слоя сопровождается протеканием химической реакции растворения образующегося диоксида титана. В процессе анодного окисления титана в изученных средах на его поверхности образуются пленки диоксида титана, имеющие пористую структуру с диаметром пор 30–50 нм.

КОЛОСОВ В.Н., ОРЛОВ В.М., ФЕДОРОВА Л.А. — 2015 г.

Исследован процесс бестокового осаждения ниобия на никель в галогенидном расплаве NaCl K2NbF7 с содержанием 10–30 мол. % K2NbF7 в присутствии металлического порошка ниобия. При температуре 750°С на поверхности никеля получены покрытия Nb–Ni толщиной до 20 мкм, состоящие из интерметаллидов NbNi3 и NbNi. Они характеризуются малой шероховатостью, отсутствием сквозных дефектов и обеспечивают защиту никеля от коррозионного растворения в галогенидных солевых расплавах. Микротвердость покрытий составляет 8370 ± 350 МПа и в пределах погрешности измерения не изменяется по толщине слоя.

ГУРЬЯНОВ В.В., ДУБИНИНА Л.А., КУРИЛКИН А.А., ПЕТУХОВА Г.А. — 2015 г.

Представлены результаты описания изотерм полимолекулярной адсорбции по уравнению БЭТ и уравнению многослойной адсорбции. При сопоставлении параметров обоих уравнений отмечена близость значений емкости монослоя для систем, характеризующихся универсальными дисперсионными взаимодействиями первого слоя адсорбата с поверхностью адсорбента. Установлено, что значения энергетического параметра уравнения многослойной адсорбции пропорциональны константе С уравнения БЭТ в степени 0.37. Полученная зависимость между характеристической энергией адсорбции уравнения многослойной адсорбции и константой С дает возможность на основе параметров уравнения БЭТ определить параметры уравнения многослойной адсорбции и рассчитать изотермы адсорбции на непористых и широкопористых адсорбентах в области как монослойной, так и полимолекулярной адсорбции, не осложненной капиллярной конденсацией.

АГАФОНОВ А.В., АЛЕКСЕЕВА О.В., ГУСЕЙНОВ С.С., НОСКОВ А.В. — 2015 г.

Проведен золь-гель синтез порошка диоксида кремния. Получены образцы пленочных композитов полистирол/диоксид кремния с различной концентрацией наполнителя. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии установлено, что зависимость температуры стеклования композита от его состава имеет немонотонный характер с минимумом при 1 мас. % SiO2. Сделан вывод о пластифицирующем действии малых количеств кремнезема (менее 1 мас. %) и доминировании эффекта межмолекулярных взаимодействий наполнителя с полимером при больших концентрациях SiO2 (более 1 мас. %).

КЛЮЕВ В.А., ЛОЗНЕЦОВА Н.Н., МАЛКИН А.И., ПОПОВ Д.А., ТОПОРОВ Ю.П., ФОМКИН А.А., ШКОЛИН А.В. — 2015 г.

Механическая активация в планетарном шаровом активаторе изменяет адсорбционные свойства порошкообразного вольфрама. При этом изменяются как концентрация поверхностных адсорбционно-активных центров и, соответственно адсорбционная емкость, так и энергия адсорбции. Характер и степень изменения адсорбционных свойств зависят от продолжительности механического воздействия нелинейно.

ФРОЛЕНКОВ К.Ю., ЦЫМАЙ Д.В. — 2015 г.

Разработана методика расчета критерия прочности Kn как характеристики, определяющей среднестатистическую прочность структурной вязи силикатных стекол и расплавов. Исследованы инфракрасные спектры силикатных стекол применяемых в качестве покрытий для защиты низколегированных и малоуглеродистых сталей от высокотемпературной газовой коррозии при технологических нагревах. Установлено, что в изучаемых стеклах катионы алюминия находятся в четверной координации, а ионы бора – как в четверной, так и в тройной. Последнее существенно влияет на значения Kn. Рассчитаны значения Kn при температурах службы исследуемых стекловидных покрытий. Проанализирована теснота связи между защитным действием g исследуемых стекловидных покрытий и значениями их Kn. Показано, что в случае стекловидных покрытий температура службы которых попадает в пределы интервала их стеклования существует нелинейная корреляция между g и Kn, причем наблюдается усиление тесноты связи между этими параметрами с ростом температуры. Для температур 900 и 1000°C получены уравнения регрессии, значимые по уровню p = 0.05, связывающие g и Kn.

АМАДЕЛЛИ Р., ВЕЛИЧЕНКО А.Б., ГЛАДЫШЕВСКИЙ Р.Е., ДЕМЧЕНКО П.Ю., ЛУКЬЯНЕНКО Т.В., ШМЫЧКОВА О.Б. — 2015 г.

В работе исследованы диоксидносвинцовые покрытия, осажденные из метансульфонатных электролитов, дополнительно содержащих ионы металлов в высоких степенях окисления. Показано, что при осаждении образуются микромодифицированные добавками диоксидносвинцовые электроды, отличающиеся по своим физико-химическим свойствам от традиционных PbO2-анодов. Выявлена корреляция между условиями осаждения и фазовым составом образующихся осадков.

ЮСИН С.И. — 2015 г.

Изучено влияние условий электрохимического осаждения оксида марганца (габаритная плотность тока, концентрация раствора) на физико-химические свойства полученных углеродно – оксидных композиционных материалов (масса осаждающегося оксида марганца(IV), удельная емкость композита). Электрофорезом получены композиционные материалы с различным составам: до 19 массовых процентов добавки MnО2 по отношению к массе исходного активированного углеродного волокна. Удельная емкость получаемых композиционных материалов составляла от 16 до 131 Ф/г.

НАБИУЛИН В.В., ТВАРДОВСКИЙ А.В., ФОМКИН А.А., ШКОЛИН А.В. — 2015 г.

Представлены данные по изменению линейных размеров гранул адсорбента АР-В при физической адсорбции бензола, н-гексана, н-нонана, четыреххлористого углерода и их смесей в диапазоне температур 423–473 K в равновесных и неравновесных условиях. Показано, что при определенном выборе параметров адсорбционного процесса возникают волны адсорбционной деформации адсорбента – волны сорбострикции.

АГАЕВ Т.Н., АЛИЕВ С.М., ГАРИБОВ А.А., МИРЗОЕВ М.Н. — 2015 г.

Синтезированы уранилсиликаты с различными содержаниями уранила. Для сравнения изучена радиационно-каталитическое активность уранилсиликата с 10%-ном содержанием урана и исходного силиката в процессе радиолитического разложения воды. Гетерогенный радиолиз воды изучен в адсорбированной и жидкой состояниях в контакте с образцами уранилсиликата и силиката. Выявлено влияние уранил катионов, состояния воды и температуры процессов на выход молекулярного водорода. Предложены механизмы гетерогенного радиолиза воды с участием исследуемых образцов уранилсиликата и силиката.

АВЕРИН А.А., ВЫСОЦКИЙ В.В., ЖОРИН В.А., КИСЕЛЕВ М.Р., КОТЕНЕВ В.А., РОЛДУГИН В.И., ЦИВАДЗЕ А.Ю. — 2015 г.

Методами сканирующей электронной микроскопии с рентгеновским зондом, спектроскопии комбинационного рассеяния и термогравиметрии исследованы морфология и состав металл-оксидных нанокомпозитов, полученных интенсивным пластическим деформированием порошка железа и последующим отжигом в режиме ТГА. Показано, что после высокотемпературного отжига активированного деформированием порошка формируется “гематитовый лес” – слой наночешуек и нанолистьев гематита – “nanoflakes”, “nanoleaves” – вертикально растущих из поверхности композита. Данная структура обладает помимо собственных функционалных (сенсорных, каталитических, полупроводниковых, адсорционных) также обладает выраженными свойствами праймеров для дальнейшего формирования защитных поверхностных слоев.

КИЧИГИНА Г.А., КУМЕЕВА Т.Ю., ПРОРОКОВА Н.П. — 2015 г.

Статья посвящена анализу поверхностных свойств полиэфирных текстильных материалов, модифицированных синтезированными в ацетоне и хлористом бутиле теломерами тетрафторэтилена с целью придания материалам высокой гидрофобности. С использованием АСМ показаны особенности морфологии формируемых гидрофобных покрытий при использовании различных растворов теломеров тетрафторэтилена. Проанализированы зависимости характеристик гидрофобности модифицированных текстильных материалов от структуры покрытий. Определена устойчивость покрытий к эксплуатационным воздействиям.

БУРМИСТРОВ В.А., КОЙФМАН О.И., КУВШИНОВА С.А., МАЙОРОВА-ВАЛЬКОВА Л.А., МАМОНТОВ А.О. — 2015 г.

Показано, что представитель каламитных мезогенов – 4-(4-нонилоксифенилазо)коричная кислота (НОФАК), при исходных поверхностных концентрациях c 22.8% формирует на поверхности воды плавающие монослои, структурным элементом которых являются двумерные face-on М-наноагрегаты. Определены основные характеристики структуры и свойства М-монослоев (размер формируемых в слое М-наноагрегатов, число молекул в них, расстояния между агрегатами, содержание воды в агрегатах и между ними, сжимаемость, интервал существования по давлению и текущей поверхностной концентрации). Показано, что данное соединение, вследствие специфики молекулярной структуры и формированию водородных связей в слоях на поверхности воды, демонстрирует отличное от большинства исследованных к настоящему времени соединений поведение в ленгмюровских слоях. Установлено формирование двух типов плавающих монослоев НОФАК, исследованы изменения их характеристик в последовательных циклах “компрессия–декомпрессия”.

ВИГДОРОВИЧ В.И., ЦЫГАНКОВА Л.Е., ШЕЛЬ Н.В. — 2015 г.

На основании обобщенных литературных данных оценена энергия связи и химическая активность составляющих малоатомных кластеров Сun, Agn, Aun как функция величины n (n = 2–8). Посредством графического анализа определены значения n кластеров изученных металлов, при которых энергия связи тождественна этой величине в материнской фазе (n = 19–21).

БУХТОЯРОВ О.И., КОСТИН А.В., МОСТАЛЫГИНА Л.В. — 2015 г.

Исследована адсорбция ионов цинка и кадмия на бентонитовых глинах Зырянского месторождения Курганской области (Россия) в зависимости от времени контакта, рН и температуры. Установлено, что силанольные и алюминольные группы глины участвуют в ионном обмене, а также в образовании комплексов с ионами цинка и кадмия, в зависимости от pH превалирует тот или иной процесс. Изучена адсорбция ионов цинка и кадмия из бинарных эквимолярных растворов. С увеличением температуры от 293 до 333 K адсорбция ионов на глине увеличивается. Предложены механизмы сорбции ионов Zn(II) и Cd(II).

БУЛАНОВА А.В., КРАСНОВА М.С., САФРОНОВА И.А., ШАФИГУЛИН Р.В. — 2015 г.

Изучены закономерности сорбции фениламидных производных адамантана из водно-ацетонитрильных растворов на октадецилсиликагеле в условиях высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Рассчитаны изменения термодинамических характеристик при переходе сорбатов из объемного водно-ацетонитрильного раствора в поверхностный слой октадецилсиликагеля.

ГУМЕНЮК О.Л., КВАШУК Ю.В., СИЗАЯ О.И., ЧЕЛЯБИЕВА В.Н. — 2015 г.

Синтезированы новые производные 3,4-дихлор-(2Н)-пиридазин-3-она и с помощью квантово-химических расчетов сделана прогнозная оценка влияния этих веществ на коррозийные свойства стальных конструкций. Экспериментальные данные показали, что исследованные соединения проявляют противокоррозионную эффективность в кислых средах, которая зависит от величины электронной плотности на реакционных центрах молекул, их растворимости и природы кислот.