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

АФИНЕЕВСКИЙ А.В., ЛУКИН М.В. — 2013 г.

В работе проведено исследование влияния концентрации адсорбционных нанокомплексов на каталитическую активность скелетного никеля в реакциях жидкофазной гидрогенизации малеата натрия в 0.01М растворе гидроксида натрия с добавкой метанола 0.11 м.д. Установлено, что увеличение поверхностной концентрации нанокомплексов водород–металл и металл–спирт уменьшает начальную скорость реакции и сопровождается блокировкой активных центров катализатора, участвующих в химическом процессе, молекулами метилового спирта.

БАКЛАНОВА О.Н., ГОРБУНОВ В.А., ГУЛЯЕВА Т.И., ДРОЗДОВ В.А., ЯЦКОВСКАЯ О.В. — 2013 г.

Изучена зависимость пористой структуры получаемых кремнеземных материалов от длины макромолекул полиэтиленгликоля (ПЭГ). Показано, что на основе полиэтиленгликоля и тетраэтоксисилана, могут быть получены мезопористые и микропористые кремнеземные материалы. При постоянной молярной концентрации полиэтиленгликоля, при использовании ПЭГ-1300, образуется мезопористый кремнеземный материал, а с увеличением молекулярной массы ПЭГ до 3000 – микропористый кремнеземный материал. С дальнейшим увеличением молекулярной массы ПЭГ до 20 000 объем микропор и суммарный адсорбционный объем пор, практически не изменяется – начиная с определенной длины макромолекулы ПЭГ, влияние молекулярной массы на текстуру образующегося SiO2 нивелируется. На основании использованного подхода и полученных результатов обоснована возможность целенаправленного регулирования текстуры кремнеземных материалов.

БОГДАНОВ Р.И., ИГНАТЕНКО В.Э., МАРШАКОВ А.И. — 2013 г.

Установлено, что зависимость скорости роста трещины в трубной стали Х70 от концентрации пероксида водорода в цитратном буферном растворе (рН 5.5) имеет минимум. Показано, что этот эффект связан с влиянием пероксида водорода на скорость внедрения водорода в металл, которая, в свою очередь, определяет скорость растворения железа.

МАЛКИН А.И., САВЕНКО В.И., ЩУКИН Е.Д. — 2013 г.

В данном обзоре рассматриваются особенности проявления эффекта Ребиндера при повреждаемости поверхности. Излагаются общие физико-химические основы подобных поверхностных явлений (преимущественно в контактных взаимодействиях) и приводятся примеры универсальности и специфики их проявления в природе и технике, для минералов, ионных структур, металлов, катализаторов.

БИКМУХАМЕТОВА А.А., БУХАРАЕВ А.А., ГОРБАЧУК В.В., ЕФИМОВА И.Г., ЗИГАНШИН М.А., ЗИГАНШИНА С.А., ЧУКЛАНОВ А.П. — 2013 г.

Изучено влияние подложки на морфологию тонкой пленки дипептида L-валил-L-аланин до и после взаимодействия с парами пиридина. Для этого методом атомно-силовой микроскопии получены изображения пленки дипептида, нанесенной на поверхность высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ), золота и слюды, а также изображения ее поверхности после насыщения парообразным пиридином. Установлено, что морфология исходной пленки L-валил-L-аланина существенно зависит от характера используемой подложки. Взаимодействие с парообразным пиридином приводит к формированию на ее поверхности нанообразований в том случае, когда в качестве подложки используются: ВОПГ или золото. Если же в качестве подложки использовалась слюда, то нанообразования присутствуют на поверхности исходной пленки и практически исчезают после взаимодействия с пиридином.

КИРЮХАНЦЕВ-КОРНЕЕВ Ф.В., ШЕВЕЙКО А.Н., ШТАНСКИЙ Д.В. — 2013 г.

Проведено сравнительное исследование влияния низкоэнергетической обработки ионами Ar, высокоэнергетической имплантации ионами Ti и последующего осаждения биоактивного наноструктурированного покрытия Ti-Ca-P-C-O-N на структуру и свойства поверхности политетрафторэтилена (ПТФЭ). Установлено, что основной структурной составляющей покрытия Ti-Ca-Р-C-O-N, является ГЦК фаза на основе карбонитрида титана с размером кристаллитов порядка 20 нм. Методом физической адсорбции показано, что обработка поверхности ПТФЭ ионами титана с энергией 60 кэВ приводит к увеличению площади поверхности в 100 раз. Электрохимическими методами установлено увеличение площади покрытия, осажденного после обработки ПТФЭ ионами аргона, в 3.2 раза по сравнению с покрытием на необработанной поверхности и в 4.8 раза после ионной имплантации. Нанесение покрытия Ti-Ca-P-C-O-N на поверхность ПТФЭ после ионной обработки приводит к кардинальному снижению краевого угла смачивания вплоть до полного растекания и впитывания капли физиологического раствора. Показано, что различия в электрохимическом поведении образцов ПТФЭ с покрытием Ti-Ca-Р-C-O-N определяются их различной шероховатостью и смачиваемостью.

ЗАХАРОВ Н.А., КАЛИННИКОВ В.Т., СЕНЦОВ М.Ю., ЧАЛЫХ А.Е. — 2013 г.

Для оценки токсических характеристик углеродных нанотрубок (УНТ) проведено моделирование взаимодействия УНТ с неорганической компонентой костных тканей млекопитающих – гидроксиапатитом кальция Са10(РО4)6(ОН)2 (ГА) в условиях биомиметического образования композитов ГА/УНТ, содержащих 0.1; 1 и 5 вес. % УНТ. Продукты синтеза идентифицированы методами химического анализа, РФА, ДТГ, ДТА, ИКС, СЭМ, ПЭМ, ДЭ. Определено влияние УНТ на кристаллографические и морфологические характеристики нанокристаллического ГА и растворимость композитов ГА/УНТ.

КУЛАКОВА Л.П., СМОТРИНА Т.В. — 2013 г.

Изучены процессы спин-спиновой и спин-решеточной релаксации в системе целлюлоза–вода при варьировании условий десорбции воды. Обнаружена взаимосвязь между темпом испарения влаги и подвижностью компонентов исследуемой системы.

ЭЛЬТЕКОВ Ю.А., ЭЛЬТЕКОВА Н.А. — 2013 г.

Измерены изотермы адсорбции полистирола из растворов в тетрахлорметане и толуоле на гидроксилированной, дегидроксилированной и силанизированной поверхностях наночастиц непористого кремнезема – аэросила. Из начальных линейных участков изотерм адсорбции полистирола вычислены константы адсорбционного равновесия. В рамках модели адсорбционного слоя постоянной толщины вычислены коэффициенты распределения макромолекул полистирола между поверхностной и объемной фазами и изменения свободной энергии при взаимодействии макромолекул полистирола с гидроксилированной, дегидроксилированной и силанизированной поверхностями наночастиц аэросила. Сопоставление экспериментальных изотерм и вычисленных значений термодинамических характеристик адсорбции позволило выявить влияние состояния поверхности наночастиц аэросила и химической природы растворителя на поведение макромолекул полистирола на границе раздела фаз.

ВВЕДЕНСКИЙ А.В., КОЗАДЕРОВ О.А. — 2013 г.

Решена задача анодного, кинетически обратимого селективного растворения гомогенного металлического А,В-сплава при сопоставимых скоростях массопереноса ионов растворяющегося металла (в жидкой фазе) и атомов A (в твердой фазе) и найдены условия реализации сугубо твердофазного диффузионного транспорта при потенциодинамической ионизации. Сопоставлением результатов численного моделирования вольтамперометрического процесса с экспериментальными данными по селективному растворению Ag,Au-сплавов установлено, что реализации сугубо твердофазного диффузионного режима перехода Ag в раствор способствует увеличение ионной концентрации серебра, снижение скорости сканирования анодного потенциала, а также уменьшение атомной доли серебра в сплаве.

БИРИН К.П., ГОРБУНОВА Ю.Г., КАМАРОВА К.А., ЦИВАДЗЕ А.Ю. — 2013 г.

Изучены особенности взаимодействия трехпалубного гетеролептического комплекса тербия(III) строения [Br4TPP]Tb[(15C5)4Pc]Tb[(15C5)4Pc] (Tb-TD*, Br4TPP = 5,10,15,20-тетра-(4-бромфенил)-порфирин, (15C5)4Pc = тетра-(15-краун-5)-фталоцианин) с катионами калия в различных растворителях. Показано, что в зависимости от полярности среды при взаимодействии Tb-TD* с ацетатом калия возможно как протекание супрамолекулярной димеризации комплекса, так и внедрение катионов между краун-содержащими палубами молекулы. Анализ кривых титрования позволил определить константу устойчивости аддукта Tb-TD* ? 4K+ в среде хлороформ:метанол = 1 : 1. Обнаружено, что константа устойчивости такого ассоциата на 10 порядков превышает описанные в литературе величины для родственных соединений.

АВРАМЕНКО В.А., ВАГАНОВ-ВИЛЬКИНС А.А., НЕДОЗОРОВ П.М., РУДНЕВ В.С., СЕРГИЕНКО В.И., ЦВЕТНИКОВ А.К., ЯРОВАЯ Т.П. — 2013 г.

Изучены закономерности формирования методом плазменно-электролитического оксидирования покрытий на алюминии и титане из водного электролита Na2SiO3 + NaOH с введенными силикатно-акрилатной эмульсией и дисперсными частичками политетрафторэтилена. Получены покрытия в поверхностной части, состоящие практически из политетрафторэтилена и продуктов деструкции, как политетрафторэтилена, так и эмульсии. Краевой угол смачивания таких покрытий водой достигает 105°. Наличие политетрафторэтилена на несколько порядков величины увеличивает время механического истирания покрытий. Получены данные по влиянию концентрации политетрафторэтилена в электролите на состав и толщину покрытий, строение поверхности покрытий на микроуровне.

OСТРОВСКАЯ Л.Ю., БОЛЬШАКОВ А.П., ВЛАСОВ И.И., РАЛЬЧЕНКО В.Г., ХОМИЧ А.А. — 2013 г.

Рассмотрены особенности смачиваемости алмаза, синтезированного осаждением из газовой фазы в наноструктурной форме в виде ультрананокристаллических алмазных (УНКА) пленок. Гидрогенизация поверхности приводит к гидрофобности: контактный угол натекания для пленок УНКА достигает 106 ± 1° (для монокристаллов алмаза = 93°). Еще более высокие значения = 124 ± 3° установлены для нанопористых образцов УНКА, в которых травлением удалена графитоподобная компонента. Высокая гидрофобность достигается благодаря специфической морфологии поверхности наноструктурированного алмаза (анизотропной, с высоким содержанием нанопор) и химическому модифицированию, что в целом обеспечивает очень низкие значения свободной поверхностной энергии пленок. Продемонстрировано, что микроотверстия в поликристаллическом алмазе, просверленные лазером, также могут усилить гидрофобность. Поведение смачивания наноструктурных пленок согласуется с уравнением Касси-Бакстера для гетерофазных пористых поверхностей. Окисление и гидрогенизация УНКА пленок позволяют контролируемо изменять в намного более широких границах в сравнении с монокристаллическим алмазом.

ГОРБУНОВ А.М., КАБЛОВ Е.Н., КОТЕНЕВ В.А., МАКСАЕВА Л.Б., ПЕТРУНИН М.А., СОКОЛОВА Н.П., ЦИВАДЗЕ А.Ю. — 2013 г.

Методами инфракрасной Фурье-спектроскопии отражения, резистометрии и гравиметрии осуществлен контроль свойств гетерофазного наноструктурированного металл-оксидного слоя, полученного реактивным распылением в вакууме и последующей выдержкой в окислительной среде на основе воздушной атмосферы при различных степенях вакуумирования при температуре 25°С. По данным атомно-силовой микроскопии и ИК-спектроскопии при нанесении металла на стекло и дальнейшем его окислении формируется пленочный металл-оксидный нанокомпозит, состоящий из металл-оксидных наночастиц металла размером 20–30 нм, окруженных магнетит-гематитовой оксидной фазой. Показано, что полученный металл-оксидный нанокомпозиционный слой можно использовать в качестве сенсора окислительных сред. Гравиметрический и резистометрический отклики сенсора (степень его окисленности) почти линейно зависят от логарифма степени разрежения, что позволяет использовать металл-оксидные сенсоры в широких диапазонах давлений и степеней разрежения контролируемой атмосферы. Сопоставление гравиметрии с резистометрией показало, что низкотемпературное окисление свеженапыленных пленок железа сопровождается их частичным оксидным компактированием. Для полного контроля формирования магнетита и его трансформации в гематит необходимо параллельное применение спектральной диагностики, в рассмотренном выше случае – ИК фурье-спектроскопии.

БУЛАНОВА А.В., КОНСТАНТИНОВ А.В., ПУРЫГИН П.П., СКЛЮЕВ П.В., ШАФИГУЛИН Р.В. — 2013 г.

В работе изучены зависимости фактора удерживания имидазольных производных адамантана от их физико-химических свойств на сверхсшитом полистироле (ССПС). Уравнения, описывающие эти зависимости, обладают высокой прогнозирующей способностью значений факторов удерживания исследуемых сорбатов.

БЛУДЕНКО А.В., БЫКОВ Г.Л., ЕРШОВ Б.Г., ПЕТУХОВА Г.А., ПОНОМАРЕВ А.В., ПОПОВА Н.Н., ТАНАНАЕВ И.Г., ЧУЛКОВ В.Н. — 2013 г.

В работе изучено влияние пористой структуры образцов углеродных адсорбентов, полученных методом электронно-лучевой обработки (ЭЛО), на их физико-химические свойства и сорбционные свойства в отношении Тс(VII). Проведено комплексное исследование пористой структуры выбранных образцов. Показана возможность развития в данных углеродных материалах более тонкой пористой структуры, включая микро- и мезопоры за счет регулирования радиационного воздействия в комплексе с обработкой различными реагентами. Выяснено, что обработка модифицирующими агентами (мочевина, тиомочевина, роданид калия) сорбирующих материалов, полученных в результате радиационного облучения (ЭЛО) исходного растительного сырья, увеличивает их сорбционные свойства по отношению к анионам Тс(VII).

КИЧИГИН В.И., ПАНТЕЛЕЕВА В.В., ШЕИН А.Б. — 2013 г.

Изучено анодное поведение NiSi-электрода в 0.5 М Н2SO4 в области потенциалов активного растворения. На основании импедансных данных сделан вывод, что при невысоких анодных поляризациях (до 0.15 В) имеет место селективное растворение никеля из силицида никеля. Оценены значения коэффициента диффузии никеля в твердой фазе и толщины диффузионной зоны.

ДУДАРЕВА Г.Н., НГУЕН А.Т.Н., ПЕТУХОВА Г.А., СЫРЫХ Ю.С. — 2013 г.

Изучена сорбция ионов никеля(II) из водных растворов на двух типах углеродных сорбентов. Максимальная величина адсорбции наблюдается в щелочной среде. Получены изотермы адсорбции на исходных и модифицированных сорбентах в статических условиях при разных температурных режимах. Возрастание величины адсорбции при повышении температуры свидетельствует об эндотермичности процесса. Определены термодинамические параметры сорбции.

АЛЕКСЕЕВА О.В., БАГРОВСКАЯ Н.А., БАРАННИКОВ В.П., НОСКОВ А.В. — 2013 г.

Получены полистирольные пленки, допированные малыми добавками фуллеренов (w = 0 1 ? 10-3). Методом ДСК выявлена немонотонная зависимость температуры стеклования от состава композита с минимумом при w = 1 ? 10-4. Сделан вывод о пластифицирующем действии малых количеств наполнителя при w < 1 ? 10-4 и доминировании эффекта межмолекулярных взаимодействий фуллерена с полистиролом при w > 1 ? 10-4. Методом малоуглового рентгеновского рассеяния установлено, что наибольшей подвижностью сегментов в модифицированных полимерных цепях характеризуются композиты, содержащие фуллерены в количестве w > 1 ? 10-4.

БАКЛАНОВА О.Н., ДРОЗДОВ В.А., КНЯЖЕВА О.А., ЛИХОЛОБОВ В.А., ПЬЯНОВА Л.Г., САЛАНОВ А.Н., СЕДАНОВА А.В., ТАЛЗИ В.П. — 2013 г.

Модифицирована поверхность углеродного мезопористого сорбента ВНИИТУ-1 – поли-N-винилпирролидоном, обладающим антибактериальной активностью. Синтез проведен в два этапа: 1) пропитка углеродного сорбента водным раствором поли-N-винилпирролидона с молекулярной массой 10 000 г/моль 2) пропитка углеродного сорбента водным раствором мономера (N-винилпирролидона) и инициатора с последующей их полимеризацией в инертной атмосфере. Исследованы образцы углеродного сорбента комплексом физико-химических методов: растровая электронная микроскопия, инфракрасная спектроскопия, низкотемпературная адсорбция азота, ядерно-магнитный резонанс, термогравиметрия. Установлено, что полученный полимер на углеродной поверхности свободен от токсичного исходного мономера ВП. Проведены микробиологические испытания модифицированных сорбентов по отношению к патогенной и условно патогенной микрофлоре.