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

ЭЛЬТЕКОВ Ю.А., ЭЛЬТЕКОВА Н.А. — 2008 г.

Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) изучена конкурентная адсорбция анизола, бензальдегида, бензойной кислоты, бензола, толуола и фенола из разбавленных растворов в н-гептане на поверхности трех пористых адсорбентов различной химической природы. Из времен удерживания рассчитаны константы уравнения изотермы равновесия адсорбции, коэффициенты распределения и изменения свободной энергии при конкурентной адсорбции ароматических соединений из растворов в н-гептане тремя адсорбентами. Полученные результаты позволяют оценить изменения свободной энергии в процессе конкурентной адсорбции ароматических углеводородов при образовании супрамолекулярных поверхностных соединений на целлюлозе и кремнеземе, а также образования кластеров молекул ароматических соединений на поверхности пироуглерода из разбавленных растворов в н-гептане.

ПОТАПОВ А.Н., СВИСТУНОВ Ю.С., СТАРИКОВ В.А., УРЬЕВ Н.Б. — 2008 г.

., течение структурированной дисперсной системы в области до статического предела текучести является ньютоновским и соответствует наибольшей вязкости практически неразрушенной структуры. По специальной методике произведено электронное микроскопирование структуры суспензий бентонита, бентонита с добавкой малых количеств аэросила в водно-этанольной среде. Получены микрофотографии структуры исследованных структурированных дисперсных систем (СДС), подверженных сдвиговому деформированию. Изучено распределение частиц активного наполнителя (аэросила) в структуре модельной системы. Разработана методика изучения тиксотропных свойств СДС в динамических условиях. Комплексное моделирование процесса растекания СДС на масштабной физической модели и с помощью специальных режимов реологических испытаний в ячейке ротационного реометра Haake RS1 позволило установить корреляцию между макрофакторами растекания СДС и микрофакторами реологического поведения структуры СДС в динамических условиях. 10-3 10-4 с-1 и ниже) в нанодисперсных системах на основе высокодисперсного аэросила, а также композиций аэросила с бентонитом при возрастании скорости сдвига наблюдается неньютоновский характер течения, сопровождающийся непрерывным ростом эффективной вязкости дисперсий eff вплоть до достижения предела текучести P Pk. При P Pk происходит резкий спад эффективной вязкости с разрушением структуры по агрегатному механизму. Ранее, согласно [1], считалось, что каждому уровню вязкости соответствует сочетание предельного разрушения структурных связей и их частичного восстановления до равновесного уровня данного eff., течение структурированной дисперсной системы в области до статического предела текучести является ньютоновским и соответствует наибольшей вязкости практически неразрушенной структуры. По специальной методике произведено электронное микроскопирование структуры суспензий бентонита, бентонита с добавкой малых количеств аэросила в водно-этанольной среде. Получены микрофотографии структуры исследованных структурированных дисперсных систем (СДС), подверженных сдвиговому деформированию. Изучено распределение частиц активного наполнителя (аэросила) в структуре модельной системы. Разработана методика изучения тиксотропных свойств СДС в динамических условиях. Комплексное моделирование процесса растекания СДС на масштабной физической модели и с помощью специальных режимов реологических испытаний в ячейке ротационного реометра Haake RS1 позволило установить корреляцию между макрофакторами растекания СДС и микрофакторами реологического поведения структуры СДС в динамических условиях.

КИЛИН К.Н., НЕДОЗОРОВ П.М., РУДНЕВ В.С., ЯРОВАЯ Т.П. — 2008 г.

Плазменно-электролитическим оксидированием в водном растворе Zr(SO4)2 на титане получены оксидные пленки толщиной 5–8 мкм. В зависимости от рН электролита пленки содержат либо цирконий и титан, и, соответственно, кристаллические фазы ZrO2 + TiO2, либо титан и TiO2. Пленки плотные, ограничено смачиваются водой, представляют интерес для испытаний в качестве защитных.

АНТИПОВ Е.В., БОРЗЕНКО М.И., ВАСИЛЬЕВ С.Ю., ДЕНИСОВ В.М., ИВАНОВ В.В., КАЗАКОВ С.М., КУЗЬМИНОВА З.В., ЛАУРИНАВИЧЮТЕ В.К., ЛУНИН В.В., СИМАКОВ Д.А., ФИЛАТОВ А.Ю., ШТАНОВ В.И. — 2008 г.

Методами электронной микроскопии и рентгенофазового анализа исследованы сплавы Cu–Fe и Ni–Fe–Al после анодной поляризации в криолит глиноземном расплаве с целью установления закономерностей их растворения и образования оксидных покрытий. На основании полученных результатов предложена методика определения интегральной скорости коррозии сплавов.

АКУЛОВА Ю.П., АФАНАСЬЕВ Б.Н., ПОЛОЖЕНЦЕВА Ю.А. — 2008 г.

Получены уравнения, позволяющие рассчитать коэффициенты активности ПАВ в поверхностном слое, изменения энергии Гиббса, обусловленные гидрофобным эффектом, а также связанные с энергией связи металл–ПАВ. Проведенный анализ данных по адсорбции ПАВ на Fe2O3 и свинце показал, что ПАВ является эффективным ингибитором коррозии, когда существует достаточно прочная связь ПАВ–металл и коэффициенты активности ПАВ в поверхностном слое достаточно велики, что способствует образованию двумерных “островков” из адсорбированных молекул.

ГЛАЗКОВА С.В., ЗУБАРЕВА Н.А., РОЩИНА Т.М., ТВЕРИТИНОВА Е.А., ХРЫЧЕВА А.Д. — 2008 г.

В работе методами газовой хроматографии, ИК-спектроскопии и статической адсорбции исследованы свойства поверхности полностью фторированных образцов природного графита (FG) и углеродного волокна (FCF). Установлено, что на фторуглеродах вклад атома кислорода для молекул простых эфиров или гидроксильной группы для спиртов сопоставим по величине с вкладом метиленового звена в параметры удерживания, что типично только для высокооднородных, гидрофобных и неполярных поверхностей. К необычным свойствам фторуглеродов в сравнении с известными гидрофобными адсорбентами относится слабая адсорбция вторичных спиртов по сравнению с продуктами их дегидрирования, кетонами. На примере анализа величин удерживания изомерных пропиловых и бутиловых спиртов показано, что поверхность FCF доступна для адсорбции этих молекул и образована преимущественно плоскими однородными фрагментами. Напротив, в структуре FG существуют поры, сопоставимые по ширине с размерами молекул, что затрудняет достижение адсорбционного равновесия.

ПЕТУХОВ А.Г., ТОВБИН Ю.К. — 2008 г.

Разработана методика анализа минимальных размеров пор в регулярных глобулярных структурах, для которых на изотермах адсорбции возможно появление петли гистерезиса, свидетельствующей о капиллярной конденсации. В качестве критерия на минимальный размер пор, использован критерий на величину вклада центрального объема пор, находящихся вне поля действия потенциала стенок, который был определен по экспериментальным данным для бесконечно длинных цилиндрических каналов. Результаты оценок для регулярных глобулярных структур сопоставлены с аналогичными оценками для пор сферической и кубической формы. Обсуждаются способы учета ограниченности размеров пор в случае нерегулярной упаковки глобул.

2008

ЛОМАЕВА С.Ф., РЕШЕТНИКОВ С.М., СЮГАЕВ А.В. — 2008 г.

Исследованы закономерности анодного растворения и процессов локальной активации нанокомпозитов (НК) -Fe + Fe3C с содержанием цементита от 9 до 92 мол.%. Установлена одинаковая последовательность анодных процессов в боратных буферных растворах с рН 6.3 и 7.4: растворение и пассивация ферритной составляющей, растворение и пассивация цементитной составляющей, анодное выделение кислорода на пассивной поверхности НК. Повышение рН приводит к уменьшению потенциалов пассивации, согласующемуся с термодинамической моделью образования двухслойной пассивной пленки Fe3O4 -Fe2O3. Установлено, что с увеличением содержания цементита уменьшается интервал концентрации хлоридов, когда возможна локальная активация систем -Fe + Fe3C.

БУХОВЕЦ В.Л., ГОРОДЕЦКИЙ А.Е., ЗАЛАВУТДИНОВ Р.Х., ЗАХАРОВ А.П., МУХИН Е.Е., РАЗДОБАРИН Г.Т., СЕМЕНОВ В.В. — 2008 г.

Рассмотрены процессы переноса и осаждения продуктов разложения тлеющего разряда постоянного тока (ТРПТ) с полым катодом в проточной смеси водород/метан. Углеводородные а-С:Н пленки осаждались на внутренних поверхностях полого катода и кварцевой трубы, ограничивающей разряд. Скорость осаждения углерода в полом катоде была в 3–10 раз выше, чем скорости осаждения углерода в положительном столбе и в области послесвечения. В газообразных продуктах реакций, протекающих в плазме, преобладали ацетилен, этилен и этан. Введение в плазму в области катода потока молекулярного азота, равного или большего по величине потоку метана, приводило к уменьшению скорости осаждения углерода на внутренней поверхности катода на 1.5–2 порядка величины. Углерод, ранее расходовавшийся на формирование а-С:Н пленок в катоде, превращался, главным образом, в цианистый водород (НСN). Скорости осаждения углерода в положительном столбе и в области послесвечения (Т = 300 К) были сравнимы со скоростями осаждения углерода в смеси Н2/СН4. В осадках а-С/N:Н концентрация азота составляла 15–25 ат. %. Эксперименты показали, что для защиты оптических поверхностей от осаждения а-С:Н пленок в диагностических каналах токамака ИТЭР одним из компонентов специально вводимого газового потока вблизи зеркала можно использовать азот.

МОРОЗОВА В.П., РУДНЕВ В.С. — 2008 г.

Исследован состав пленок, сформированных методом плазменно-электролитического оксидирования-осаждения на алюминии и титане в водных электролитах, содержащих одновременно полифосфатные комплексы Ni(II) и Fe(III). Элементные составы внешней части слоев на алюминии и титане отличаются незначительно. Концентрации в пленках никеля и железа (до 30 мас. %) меняются пропорционально их мольному отношению в электролите. При отжиге на воздухе в слоях кристаллизуются простые и сложные оксиды и фосфаты М, в том числе, на алюминии AlPO4, NiAl2O4, Fe2O3, на титане Ni2P2O7, Ni0.5TiOPO4; NaTi2(PO4)3, M(II)M(III)Ti(PO4)3, FePO4; Fe2Fe(P2O7) .

БЕЛЬЧИНСКАЯ Л.И., ВОИЩЕВА О.В., НОВИКОВА Л.А., РЕССНЕР Ф., СТРЕЛЬНИКОВА О.Ю. — 2008 г.

В работе исследованы адсорбционные свойства поверхности природного нанопористого клиноптилолита, модифицированного полиметил- и полиэтилорганосилоксанами. Обнаружено ослабление гидрофильных свойств поверхности клиноптилолита, в результате которого селективная адсорбция воды из смеси с толуолом снижается. Определена удельная поверхность и пористость природного клиноптилолита. Получены ИК-спектры природного и модифицированных образцов клиноптилолита. Установлено повышение адсорбционной селективности природного цеолита к формальдегиду за счет гидрофобизации поверхности органосилоксанами. Показано более эффективное модифицирующее действие полиэтилсилоксана по сравнению с полиметилсилоксаном.

ГРАНКИНА Т.Ю., КРАСИЛЬНИКОВА О.К., ПОГОСЯН А.С., СЕРЕБРЯКОВА Н.В., ХОДАН А.Н. — 2008 г.

Однослойные и двухслойные углеродные нанотрубки были синтезированы темплатным методом с пористым монолитным оксидом алюминия в качестве темплата. Полученные углеродные материалы гомогенны и их структура различается в зависимости от использованного прекурсора углерода. Полученные с использованием сахарозы в качестве прекурсора двухслойные нанотрубки имеют средний диаметр около 0.4 нм и удельную поверхность по БЭТ около 400 м2/г. Если же использовать в качестве прекурсора полимер на основе фурфурилового спирта, то получаются однослойные углеродные трубки диаметром 1.8 нм и удельной поверхностью 580 м2/г.

ГАГИНА И.А., ГОРБУНОВ А.М., ДОРОХОВ А.В., МАСАНОВ А.Ю., МОРОЗОВА Е.М., СОКОЛОВА Н.П., ФРИДМАН А.Я., ЦИВАДЗЕ А.Ю. — 2008 г.

Получены неразъемные нанопленки этиламиноподантов на развитой поверхности ПВХ-материалов. Исследовано их взаимодействие с газообразными бороводородами с целью использования их в качестве источника водорода. Контроль стадий создания развитой поверхности и изучение природы поглощения диборана проведены методом Фурье-ИК-спектроскопии.

ВОЛКОВ А.В., КОВАЛЕВ О.П., ЧЕРНОВ Б.Б. — 2008 г.

По результатам коррозионных испытаний статистически оценены коэффициенты проницаемости продуктов коррозии и установившаяся скорость коррозии Ст-3 в зависимости от распределения концентрации кислорода.

САЛЕМ Р.Р. — 2008 г.

Обсуждаются различные методы определения работы выхода электрона. Рассмотрен вопрос об электрохимическом методе измерения работы выхода как наиболее перспективном.

ВВЕДЕНСКИЙ А.В., ГРУШЕВСКАЯ С.Н., КУДРЯШОВ Д.А. — 2008 г.

Предложен метод многоциклической хроноамперометрии ВДЭсК, позволяющий опытным путем разделить ток поляризации диска на составляющие, отвечающие ионизации металла подложки, анодному образованию оксида и его химическому растворению. Метод апробирован на примере системы Ag|Ag2O|OH-(H2O). В области относительно невысоких анодных потенциалов Ag-диска (0.48–0.51 В) преобладает процесс активного растворения серебра с открытых участков его поверхности и сквозь поры пленки; ток фазообразования, а следовательно, и выход по току этого процесса быстро спадает. При потенциалах максимума на вольтамперограмме (0.52–0.53 В), когда ток активного растворения серебра подавлен, преобладают токи фазообразования, заметно превышающие скорость химического растворения оксида. Толщина пленки Ag2O при этом быстро увеличивается, а выход по току процесса оксидообразования близок к 100% в течение всего периода поляризации. Константа скорости химического растворения оксида Ag(I) практически не зависит от потенциала анодного фазообразования, однако несколько меняется с толщиной пленки оксида, отражая изменения в ее строении и, возможно, химическом составе – от AgOH к Ag2O.

ИВЛИЕВ Е.А., ПОЛЯКОВ А.В. — 2008 г.

Рассматриваются методические вопросы расчета параметров катодной защиты внутренней поверхности резервуаров цилиндрической формы. Методика основана на точном расчете распределения защитного потенциала и тока при различных схемах установки анодов. Применение методики проиллюстрировано на примере расчета катодной защиты аккумуляторного бака горячей воды.

БЕЛЯКОВА Л.Д., ГОРНОСТАЕВА С.В., ЛАРИОНОВ О.Г., РЕВИНА А.А. — 2008 г.

Впервые радиационно-химическим методом синтезированы наночастицы никеля в обратных мицеллах. Получено, что частицы имеют сферическую форму и размеры порядка 1–100 нм. Установлено, что в процессе хранения частицы никеля окисляются кислородом воздуха до наночастиц оксида никеля, но сохраняют свою форму и наноразмерность. Методом спектрофотометрии исследована адсорбция металлических наночастиц никеля на кремнеземе.

ЕМЕЛЬЯНЕНКО А.М. — 2008 г.

В статье анализируется применение метода исследования смачивания как для изучения фундаментальных проблем физикохимии поверхности, таких как получение информации о структуре и свойствах поверхности раздела фаз и проходящих с ее участием процессов, так и для технологических приложений, связанных с созданием новых материалов. Показано, что применение цифровой обработки видеоизображения сидящей капли, активно развиваемой в последнее время, обеспечивает качественно новый уровень измерения краевых углов. Кроме того, высокая скорость математической обработки в этих методах позволяет не только фиксировать изменение параметров системы, но и организовать обратную связь для направленного управления этими параметрами. Описаны экспериментальные установки, позволяющие исследовать различные геометрии межфазных границ, такие как висящая капля, сидящая капля, капля на нити. Проанализированы факторы, влияющие на величину краевого угла на неоднородных поверхностях. Показано, что, накопленные фундаментальные знания о связи измеряемого краевого угла со свойствами изучаемой поверхности в одних случаях позволяют быстро и надежно получать подробную информацию о шероховатости, химическом составе, топологии поверхности без применения дорогостоящего оборудования, в других предоставляют дополнительную информацию, позволяющую устанавливать механизмы изучаемых поверхностных явлений. В качестве примеров представлены некоторые наиболее интересные экспериментальные результаты по изучению свойств межфазных границ и проходящих на них процессов.