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

ДРЕСВЯННИКОВ А.Ф., КОЛПАКОВ М.Е. — 2008 г.

Электрохимическими и кинетическими методами изучено совместное восстановление ионов железа(III) и никеля(II) на алюминии в водных растворах. Оценены структура и физико-химические свойства осадков, полученных в процессе контактного обмена.

ГОНЧАРИК В.П., ДУДАРКО О.А., ЗУБ Ю.Л., СЕМЕНИЙ В.Я. — 2008 г.

Рассмотрены сорбционные свойства кремнеземов с моно- и бифункциональным поверхностным слоем, в состав которого входит комплексообразующая группа Si(CH2)3NHP(S)(OC2H5)2. Установлено, что как ксерогели, синтезированные золь-гель методом, так и мезопористые кремнеземы, полученные темплатным методом, способны извлекать ионы ртути (II) из ее подкисленных растворов, при этом их ССЕ может достигать 450 мг/г. В случае непористого ксерогеля с бифункциональным поверхностным слоем ( P = S SH) показано, что первичными сорбционными центрами ионов Hg2+ являются тиольные группы, при этом часть лигандных групп является недоступной ионам металла. Ксерогели, содержащие остатки фосфоновой кислоты состава Si(CH2)2P(O)(OH)2, сорбируют ионы уранила и РЗЭ из их азотнокислих растворов. Комплексы, образующиеся при этом в их поверхностном слое, содержат в координационной сфере две – в случае уранил-иона – или три – в случае РЗЭ ионов (Nd3+ и Dy3+) – лигандные группы. Достигнутая максимальная ССЕ по уранил-иону составляет 340 мг/г, а по ионам РЗЭ – 120 мг/г.

ДРОВОСЕКОВ А.Б., ИВАНОВ М.В., КРУТСКИХ В.М., ЛУБНИН Е.Н., ПОЛУКАРОВ Ю.М. — 2008 г.

Показана возможность совместного восстановления ионов кобальта и молибдата диметиламин-бораном в пирофосфатных растворах с целью получения покрытий из сплавов Cо–Mo–B. Молибдат восстанавливается совместно с кобальтом до металла, образуя твердый раствор в матрице Со с гексагональной решеткой. Осадки сплавов имеют ярко выраженную текстуру [001], соответственно ось легкого намагничивания направлена перпендикулярно поверхности покрытия. Сплавы имеют неоднородный состав по толщине, содержат в поверхностных слоях примеси гидроксидов Со и Мо, продуктов промежуточного восстановления Мо.

АЗАРОВ С.М., АЗАРОВА Т.А., ИВАНЕЦ А.И., РАТЬКО А.И. — 2008 г.

Получены образцы макропористых (размер пор >50 мкм) керамик на основе кристаллического диоксида кремния с нанесенными на них мембранными слоями (размер пор 10–20 мкм), удовлетворяющие основным критериям, предъявляемым к пористым материалам фильтрационного назначения. Оптимальным сочетанием пористости и механической прочности обладали образцы на основе полидисперсного порошка кристаллического диоксида кремния гранулометрического состава 100–315 мкм с содержанием алюмосиликатного связующего 11 мас. % и сформованные при давлении 30 МПа. Полученные образцы после термообработки имели пористость 30 и предел прочности на сжатие 35 МПа. Показано, что многослойные фильтроэлементы с мембранными слоями, сформированными из суспензии порошка диоксида кремния, обеспечивают очистку воды от железа с 1–2 мг/л до санитарных норм (0.3 мг/л). Оптимальным сочетанием эксплуатационных характеристик и степени очистки воды от железа, обладают фильтроэлементы с двукратно нанесенным мембранным слоем из порошка кристаллического диоксида кремния с размером частиц 10–50 мкм.

ИВАНОВ Е.Г. — 2008 г.

Установлено, что при окислении жаропрочных никелевых сплавов протекает сублимация ряда оксидов MoO3, WO3, Al2O3 и CrO3. Определяющим в сублимате является содержание молибдена, содержание которого в сублимате в 50–100 раз превышает его содержание в окалине. Применяемые защитные покрытия тормозят скорость возгонки, но полностью не устраняет ее. С целью резкого торможения сублимации оксида молибдена в покрытие целесообразно вводить магний или его оксид.

БЕЛЕЦКАЯ И.П., ТЮРИН В.С., ЯЩУК Ю.П. — 2008 г.

Исследованы процессы супрамолекулярной самосборки координационных биспорфириновых надмолекулярных ансамблей взаимодействием тетракис-мезо-(3-гидроксифенил)порфиринатоцинка с хлоридами переходных металлов (La(III), Mn(II), Cr(III), Sn(II)) и экзодентатными лигандами (1,4-диазобицикло[2,2,2]октаном и 4,4-бипиридином). Разработан дизайн и пути самосборки супрамолекулярных биспорфириновых структур.

ПОПОВ Ю.А. — 2008 г.

Рассмотрен механизм взаимодействия питтингов. Показано, что на ранней стадии их развития оно обусловлено затратами водного растворителя на гидратацию ионов металла, вследствие чего электролит в питтинге и над ним обезвоживается. Поэтому изменяется кинетика массопереноса, влияющая на подвод реагентов к растворяющей поверхности растущего питтинга. Возникает их дефицит, рост слабых (т.е. менее активных) питтингов замедляется, и они репассивируются. Получены уравнения, описывающие эти процессы, и предложена экспериментально доступная модель взаимодействия двух линейно связанных питтингов.

САЛЕМ Р.Р. — 2008 г.

Не опираясь на ионную гипотезу Аррениуса и используя простые соотношения электродинамики, получено уравнение связи плотности поляризующего тока и потенциала, позволившее описать кинетику электролиза на примере разложения воды в широком интервале потенциалов.

КРАСИЛЬНИКОВА О.К., КУЛЬКОВА Т.А., ЛАРИН А.В. — 2008 г.

Исследована адсорбция п-нитрофенола из водных растворов активированным углем типа ФАС-1 при 293, 308, 318 и 328 К. Показана возможность описания экспериментальных данных уравнением Дубинина–Радушкевича в форме Дубинина–Астахова–Стекли, используя различные величины показателя степени n. Показано, что для полученных изотерм адсорбции не соблюдается температурная инвариантность характеристической кривой теории объемного заполнения микропор. Однако полученные изотермы адсорбции в широком интервале концентраций описываются уравнением Дубинина–Радушкевича с показателем степени 8. Это обстоятельство и отклонения от линейности изотерм адсорбции в координатах уравнения Дубинина–Астахова–Стекли (при разных показателях степени n) в области малых заполнений связаны, по-видимому, с влиянием малых размеров микропор адсорбента на конкурентную адсорбцию молекул воды и n-нитрофенола. Рассчитаны изостерические теплоты адсорбции, которые возрастают с ростом адсорбции, что также характерно для случаев невыполнения температурной инвариантности характеристической кривой.

ТЮРИН А.Г. — 2008 г.

Построены фазовые диаграммы типа медь–элемент–кислород и потенциал–рН для сплавов систем Cu–Al, Cu–Si и Cu–Sn при 25°С. Анализируются термодинамические особенности коррозионно-электрохимического поведения фазовых составляющих алюминиевых, кремнистых и оловянных бронз. Оценивается поверхностная активность легирующих элементов.

КОТЕНЕВ В.А., ТЮРИН Д.Н., ЦИВАДЗЕ А.Ю. — 2008 г.

Рассмотрен метод фазовой нанотомографии и спектрального мультиплексирования для неразрушающего контроля наномасштабных возмущений распределения показателя преломления по объему неоднородного приэлектродного слоя на границе раздела металл-раствор. Показано, что амплитудная Фурье-спектроскопия отражения неоднородного поверхностного слоя со слабым (наноразмерным) возмущением профиля комплексного показателя преломления и слабой дисперсией оптических параметров позволяет реализовать мультиплексный принцип измерений и восстановить распределение показателя преломления и отсюда концентрацию по глубине приэлектродного слоя раствора либо с использованием интерферограммы, либо дополнительного преобразования Фурье. Комбинирование мультиплексной реконструкции 3-мерного профиля слоя продуктов растворения металла и стандартной Фурье-спектроскопии позволяет in situ контролировать как интенсивность процесса растворения металла в раствор в каждой точке поверхности, так и как состав продуктов растворения металла в каждом сечении приэлектродного слоя.

КОСТРЖИЦКИЙ А.И., ПОДОЛЯН Р.А., ЧЕБАН Т.В. — 2008 г.

Рассмотрены закономерности коррозионно-электрохимического поведения ионно-плазменных покрытий из нитрида титана на стали в нейтральных средах. Показано, что основным фактором, определяющим защитные свойства покрытий, является пористость. Приведены количественные данные о влиянии условий эксплуатации на пористость покрытий, их коррозионно-электрохимическое поведение в жидких средах. Получены эмпирические формулы, показывающие кинетику нарастания числа очагов поражения. Даны рекомендации о возможности использования ионно-плазменных покрытий для защиты малолегированных сталей от коррозии.

БУЛАНОВА С.Б., ГОРДИЕНКО П.С., ДОСТОВАЛОВ В.А., ПАНИН Е.С., УСОЛЬЦЕВ В.К., ХАРЧЕНКО У.В. — 2008 г.

Исследованы электрохимические и электрофизические свойства поверхностных слоев на титане марки Вт1-0, сформированных в фосфатном электролите с ограничением токов в зонах пробоя оксидного слоя посредством использования явления электромагнитной индукции, позволяющим управлять процессом ввода энергии в каналы пробоя. Показано, что покрытия, полученные с внешним регулирующим реактивным сопротивлением, отличаются от покрытий, полученных без ограничения энергии небольшой концентрацией носителей заряда и более высокими значениями электросопротивления. Выявлено снижение токов контактной коррозии у гальванопар, имеющих в структуре образцы с пленками, сформированными таким способом по сравнению с образцами, обработанными без ограничения энергии в зонах пробоя.

КОТЕНЕВ В.А., МАКСАЕВА Л.Б., ПЕТРУНИН М.А., ПУРЯЕВА Т.П., ТЮРИН Д.Н., ЦИВАДЗЕ А.Ю. — 2008 г.

Методами атомносиловой микроскопии с цифровой обработкой изображений, рентгенографии и резистометрии исследованы морфология и состав наноструктурированного металл-оксидного покрытия, полученного реактивным распылением в вакууме и последующим низкотемпературным окислением железа в воздушной атмосфере при 50°С. Прямой обработкой атомно-силовых снимков поверхности оценена кинетика роста металл-оксидных наночастиц металла, составляющих распыленный металл-оксидный композит. По данным морфологических исследований после низкотемпературного окисления поверхностный слой имеет сложную структуру: наночастицы металла, окруженные оксидной фазой Fe2O3 образуют в результате слияния протяженные стержнеобразные глобулы со средним размером 100–200 нм в длину и 20–30 нм в диаметре. Такая структура может объяснить важные для практического использования функциональные свойства подобных покрытий.

КОРОЛЕВ А.А., САВЧЕНКО О.Н., СИЗАЯ О.И., УШАКОВ В.Г. — 2008 г.

Исследован механизм адсорбции на поверхности стали ингибиторов коррозии на основе модифицированного растительного масла (МГ-ЧДТУ, МГС) и водорастворимой фракции отходов переработки продуктов растительного происхождения (ФЕС). Установлено, что при ингибировании происходит как хемосорбция, так и физическая адсорбция с дальнейшим образованием полимолекулярных защитных слоев.

ГОРДИЕНКО П.С., КОРЯКОВА М.Д., СУПОНИНА А.П. — 2008 г.

Сообщество обрастания матированного стекла в стадии первичной сукцессии, включающее планктонные организмы и ювенильные балянусы, и двустворчатый моллюск мидия Mytilus trossulus использованы в качестве объектов биологического мониторинга для сравнительных оценок уровня загрязнения тяжелыми металлами морских вод импактного и фонового районов прибрежной акватории. Отмечено, что минеральный состав микросообщества обрастания является показателем локального химико-экологического состояния среды исследуемой морской зоны.

ЛИЛИН С.А., МАКАРОВ С.В., САЛЬНИКОВ Д.С., ТЕРСКАЯ И.Н., ЯРОВАЯ О.В. — 2008 г.

Исследован процесс получения агрегативно устойчивых дисперсий меди восстановлением солей меди диоксидом тиомочевины или гидроксиметансульфинатом натрия в водно-органическом растворителе. Методами просвечивающей электронной спектроскопии и фотонной корреляционной спектроскопии показано, что выделяющаяся химическим способом медь находится в виде наноразмерных частиц.

ЛАХОТКИН Ю.В. — 2008 г.

В настоящей работе кратко изложена история развития фторидного метода низкотемпературного осаждения вольфрама, его сплавов и соединений в России. Представлены физико-химические основы (термодинамика, кинетика) процесса осаждения. Теоретически обоснован наиболее вероятный путь протекания гомогенных и гетерогенных реакций, которые приводят к образованию металлического вольфрама на поверхности подложки. На основе экспериментального исследования начальных стадий кристаллизации предложен принципиальный механизм образования активных центров роста. В работе приведены кинетические характеристики процессов совместного осаждения вольфрама с переходными тугоплавкими металлами и физико-механические свойства покрытий. Представлены данные по осаждению твердых карбидо-вольфрамовых слоев из газовой фазы при низкой температуре подложки. Обсуждены возможные области применения покрытий из вольфрама, его сплавов с переходными металлами и карбидов.

ВВЕДЕНСКИЙ А.В., КОЗАДЕРОВ О.А., ЛОЗОВСКИЙ В.В. — 2008 г.

Построена теория квазиобратимой анодной хроновольтамперометрии процесса селективного растворения (СР) гомогенного сплава А-В, протекающего в режиме твердофазной диффузии. Последовательно учтено влияние равновесной твердофазной адсорбции компонентов и шероховатости электродной поверхности с равномерно и статистически нормально распределенными микронеровностями различного типа на форму кривой хроновольтамперограммы (зависимости тока IА от перенапряжения (t)). Получено выражение для тока IА, m в максимуме вольтамперограммы, являющееся обобщением формулы Рендлса-Шевчика. Обоснована методика оценки границ временного интервала получения вольтамперограмм, внутри которого коррекция тока на шероховатость поверхности сводится к его умножению на фактор шероховатости fr. Показано, что вне данного интервала критериальная для диффузионной кинетики зависимость IA,m – 1/2 ( – скорость развертки потенциала) является существенно нелинейной. Сопоставлены значения параметров диффузионной зоны (толщины и коэффициента гетеродиффузии серебра DAg), найденные обработкой экспериментальных данных для сплавов Ag-Au с содержанием золота 15 и 20 ат. % с привлечением трех обсуждаемых в работе моделей.

ДОЛГИХ О.В., СОЦКАЯ Н.В. — 2008 г.

Изучены закономерности электроосаждения никеля из глицинсодержащих электролитов с различными значениями рН в зависимости от ряда факторов: концентрации аминокислоты, температуры, скорости сканирования потенциала и частоты вращения дискового электрода. На основании полученных данных предложен возможный механизм процесса, предполагающий, что все существующие в растворе комплексы восстанавливаются одновременно, а регистрируемый катодный ток определяется долей каждого из них. При этом восстановление глицинатных комплексов Ni(II) происходит необратимо и контролируется стадией переноса заряда. Процесс протекает через стадию адсорбции и с предшествующей химической реакцией, в качестве которой может выступать диссоциация никелевых комплексов или их взаимные превращения в результате изменения рН приэлектродного слоя.