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

АДИГАМОВА М.В., БОЕВ С.А., ЛУКИЯНЧУК И.В., МОРОЗОВА В.П., РУДНЕВ В.С., ТКАЧЕНКО И.А., УСТИНОВ А.Ю., ФРОЛОВ А.М., ХАРИТОНСКИЙ П.В. — 2013 г.

Выполнен обзор литературы по применению метода плазменно-электролитического оксидирования для формирования на алюминии и титане магнитоактивных оксидных покрытий. Экспериментально получены и изучены образцы “Al-, Fe- и W-содержащий оксидный слой + алюминиевая основа” с ферро- и ферримагнитными свойствами, образцы, перемагничивающиеся при определенных величинах внешнего магнитного поля, образцы, намагничивающиеся противоположно внешнему полю. В порах покрытий установлено наличие нано- и микроразмерных кристаллитов, в которых концентрируются металлы из электролита и алюминий. Эти кристаллиты, предположительно, определяют магнитные свойства образцов. Наблюдается корреляция между величиной атомного отношения Fe/ W,Al) в кристаллитах и магнитными свойствами исследуемых систем.

КУЧЕРОВ А.В., МАТВЕЕНКО А.С., ТОЛМАЧЕВ А.М., ФОМКИН А.А., ХОНДАРЬ Г.О. — 2013 г.

Проведен количественный топологический анализ молекулярных наноструктур адсорбированных в модельной поре активного угля спиртов в зависимости от ширины микропоры и температуры. Анализ проведен предложенным авторами ранее методом (МДТГ), основанном на сочетании молекулярно-динамических расчетов и теории графов и позволяющего распознавать и запоминать все молекулярные наноструктуры, наблюдаемые на каждом мгновенном снимке молекулярно-динамической траектории, усреднять данные для любого количества таких снимков, представляя таким образом «усредненные» концентрации ассоциатов (димеров, тримеров и т.д.), и затем определять концентрации и характеристики изомеров (например, цепочек, разветвленных цепочек, циклов и т.д.), длины связей, углы и т.д. в каждой группе ассоциатов.

КАЛИНИЧЕВ А.И. — 2013 г.

Представлено теоретическое исследование с целью моделирования многокомпонентного массопереноса в НаноКомпозитах (НК) – новых материалах с би-функциональной матрицей. Новая теоретическая НК Модель предназначена для современных теоретических исследований кинетики многокомпонентного массопереноса в би-функциональных НК материалах. Эта НК модель для многокомпонентного массопереноса в би-функциональной матрице включает предложенную ключевую концепцию: два со-существующих маршрута (I – химические реакции на активных НК нано-центрах-сайтах, и II – диффузионный массоперенос) внутри би-функциональных НК матриц. Все результаты представляются в терминах дополнительной (W+) концепции: распространяющиеся концентрационные волны (W) компонентов в би-функциональной НК матрице. Используемая W+ концепция для описания многокомпонентной НК кинетики массопереноса дает ясную интерпретацию результатов компьютерного расчета. Процесс многокомпонентного массопереноса в би-функциональных НК матрицах описан теоретически на основе компьютерного моделирования путем решения уравнений баланса масс. Полученные результаты вычислений многокомпонентных волновых концентрационных распределений получены впервые на основе этой новой НК Модели. Распространение концентрационных волн может иллюстрироваться авторскими анимациями, показывающими визуально распространение многокомпонентных концентрационных волн в НК матрицах различных форм: r-сфера, цилиндрическое ro-волокно, или плоская L-мембрана. Каждая анимация составлена из расчетных компьютерных распределений в виде кадров – “фреймов”, расположенных в порядке возрастания времени T. Рассмотрены различные НК системы для двух вариантов реакций “ассоциации–диссоциации” на активных наносайтах R0: одна (Вариант 1) или две (Вариант 2) таких реакции c последующим компьютерным моделированием диффузионной кинетики массопереноса в би-функциональной НК матрице.

АЛПАТОВА Н.М., АНДРЕЕВ В.Н., БАУЛИН В.Е., ГИРИНА Г.П., КАЛАШНИКОВА И.П., ОВСЯННИКОВА Е.В., ЦИВАДЗЕ А.Ю. — 2013 г.

В обзоре систематизированы методы синтеза ряда новых функционализированных фталоцианинов и фталоцианинатов MgII, CoII, CuII, ZnII и NiII, содержащих в качестве периферических заместителей бензо-15-краун-5-, фосфорил- и пиридинсодержащие фрагменты. Рассмотрены методы синтеза исходных фталогенов, содержащих заместители различного строения. Обобщены результаты изучения агрегатного состояния этих соединений в воде и в водных растворах солей. Исследованы возможности электростатической иммобилизации синтезированных фталоцианинов в виде самоорганизующихся ансамблей из ультратонких ионных слоев на кварце и проводящих стеклах. На основе изучения спектральных, электрохимических и электрокаталитических свойств выявлена роль нековалентных взаимодействий в синтезе и функционировании таких композитов.

ЛАРИН А.В. — 2013 г.

Проанализировано точное решение проявительной линейной динамики адсорбции (хроматографии), представляющее собой отношение подынтегральной функции гамма-функции к самой гамма-функции Эйлера. Обосновано новое уравнение для вычисления эффективности колонки малой длины, когда в известное выражение, определяющее число тарелок, добавлено слагаемое в виде дополнительной константы. Для трех уровней высоты пика рассчитаны дополнительные константы, которые мало отличаются друг от друга и равны . Полученные результаты сравнены с экспериментальной проявительной кривой трифтрохлорметана на слое активного угля малой длины и обнаружено хорошее соответствие теории и эксперимента.

ГОРБУНОВ В.А., МЫШЛЯВЦЕВ А.В., МЫШЛЯВЦЕВА М.Д., ФЕФЕЛОВ В.Ф. — 2013 г.

В данной работе выявлены причины немонотонного изменения степени покрытия поверхности как функции химического потенциала в моделях многоцентровой адсорбции, учитывающих возможность различной ориентации молекулы по отношению к поверхности твердого тела. Было показано, что такое поведение функции степени покрытия поверхности от химического потенциала определяется либо последовательностью образующихся упорядоченных структур, либо возникновением устойчивой границы раздела между упорядоченными фазами при температурах выше трикритической.

АСЛАМАЗОВА Т.Р., КОТЕНЕВ В.А., ЦИВАДЗЕ А.Ю., ШИРЯЕВ А.А. — 2013 г.

Химическое состояние водорастворимого 2,3,9,10,16,17,23,24- окта [(3,5-бискарбокси)-фенокси] фталоцианина С88Н42N8Na8O24 (ВДФ) в полимерных водных дисперсиях (латексах) и высокоэластичном латексном полимере изучено с помощью рентгеновского рассеяния и дифракции. Дифракционными методами обнаруживается дальний порядок в ВДФ, и менее выраженный – в модифицированном им полимере; он полностью отсутствует в немодифицированном полимере. Исследован характер распределения ВДФ на поверхности полимерных частиц. Показано, что он локализуется в виде дискообразных образований толщиной 13–14 нм.

ЖАБРЕВ В.А., ЧУППИНА С.В. — 2013 г.

Рассмотрены основные элементы взаимосвязи “состав–структура–свойства” для радиационностойких дезактивируемых защитных органосиликатных покрытий в системе “полиорганосилоксаны–слоистые гидросиликаты–оксиды и соли металлов”. Приведены примеры радиационностойких защитных покрытий. Отмечено, что способность к дезактивации органосиликатного покрытия связана с низкоэнергетическим характером поверхности покрытия, обусловленным природой пленкообразователя, задается градиентной послойно-неоднородной структурой покрытия, сформированной при определенном количественным соотношении пленкообразователь: наполнители и использовании оптимального состава силикатных и оксидных компонентов.

ВОРОБЬЕВА Т.Н., ВРУБЛЕВСКАЯ О.Н., КАКАРЕКА А.C. — 2013 г.

Предложен метод получения плотных пленок Ni–W–P на алюминии из цитратно-гипофосфитного раствора с глицином в качестве лиганда. Показана зависимость скорости их осаждения, элементного и фазового состава пленок Ni–W–P от природы подложки. Установлено, что вольфрамат-ионы восстанавливаются водородом, который образуется как при каталитическом окислении гипофосфит-ионов, так и в результате растворения металла подложки (алюминия) с выделением водорода из воды.

СЕЛЕКТОР С.Л., СИЛАНТЬЕВА Д.А., СТУЧЕБРЮКОВ С.Д., ШОКУРОВ А.В. — 2013 г.

В работе проанализированы перспективы изучения оптически анизотропных монослоев на жидкой подложке с помощью линейно поляризованного света. Для количественного описания электронных спектров пропускания изучаемых монослоев, сформированных на прозрачной субфазе, а также пленок Ленгмюра-Блоджетт, перенесенных на поверхность прозрачной пластины, получены формулы для оптических плотностей спектров пропускания в трехслойной системе: окружающая среда – ультратонкая пленка – подложка (жидкая или твердая). Найденные в работе выражения сопоставлены с полученными ранее формулами для оптических плотностей спектров, измеряемых в режиме отражения в аналогичной системе. Показано, что при прочих равных условиях, использование такого способа регистрации позволяет получать спектры, пиковые интенсивности которых (измеряемые в единицах оптической плотности), почти на порядок больше соответствующих величин для спектров пропускания. Выявленные в работе закономерности подтверждены результатами экспериментальных измерений, проведенных для монослоев нескольких сопряженных органических соединений различной структуры: дифильные хромоионофоры, фоточувствительные олигомерные органические проводники и электрохимически мультистабильные жесткие макроциклические соединения. При этом получено хорошее количественное соответствие теории и эксперимента.

БАКЕЕВ Н.Ф., ВОЛЫНСКИЙ А.Л. — 2013 г.

Проведен анализ данных, касающихся особенностей проявления эффекта Ребиндера при деформировании полимеров в адсорбционно-активных средах (ААС). Показано, что при такого рода деформации стеклообразный полимер диспергируется на систему фибриллярных агрегатов ориентированных макромолекул диаметром 1–20 нм, разобщенных в пространстве микропустотами такого же размера (явление крейзинга). Показано, что крейзинг полимера в ААС является сложным многоступенчатым процессом. Первая стадия его – инициирование крейзов связана с микроскопической поверхностной дефектностью реального полимера и контролируется критерием Гриффита. Рост и уширение крейзов – типичные термоактивируемые процессы пластической деформации полимера. Отмечены основные направления практического использования эффекта Ребиндера в полимерах.

ЛОМАЕВА С.Ф., ЛЯЛИНА Н.В., РЕШЕТНИКОВ С.М., СЮГАЕВ А.В. — 2013 г.

Исследовано электрохимическое поведение нанокристаллических аналогов карбидосталей -Fe + МеC + Fe3C (Ме = Ti, V, Nb), полученных механоактивацией в органической среде с последующим компактированием. Установлено, что пассивация полученных композитов в боратных растворах обусловлена формированием смешанных оксидов FeO · хTiO2, FeO · xNb2O5 и FeO · xV2O3 (FeO · xVO2), значительно повышающих стойкость к окислению при потенциалах активного растворения ферритной фазы. Стойкость к локальной активации повышается с увеличением содержания карбидных фаз МеC и Fe3C.

ГЕРАСИМОВА Г.А., ИОНОВА Г.В., ИОНОВА И.С., МИХАЛКО В.К., ЦИВАДЗЕ А.Ю. — 2013 г.

В работе изучается влияние геометрической формы наночастиц (НЧ) серебра, электронной структуры атома Ag в основном и возбужденном состояниях на плазменные свойства НЧ. Найдена взаимосвязь между статической поляризуемостью атомов серебра и золота и плазменной энергией НЧ. Показано, что энергия возбуждения атома серебра Е = 4d105s(2S1/2) 4d105p(2P1/2 и 2P3/2) определяет плазменную энергию в тонких металлических пленках. Установлен размерный эффект для сферических НЧ серебра в водном растворе – соответствие между плазменными полосами pl и d – диаметром НЧ. С увеличением диаметра НЧ пики плазменных полос сдвигаются в длинноволновую область. Показано, что в интервале d = 9–120 нм величины pl меняются от 370 до 440 нм. Предсказано резонансное расщепление плазменных энергий, обусловленное смешанной валентностью ионов серебра.

БИБАНАЕВА С.А., ЕСЕЛЕВИЧ Д.А., КОНЮКОВА А.В., КУЗНЕЦОВ М.В., ЛАТОШ И.Н., ЧУПОВА И.А., ШЕВЧЕНКО В.Г. — 2013 г.

Изучена сегрегация в поверхностных слоях порошка сплава алюминия с 0.26 ат. % бария. Методом РФЭС установлено увеличение содержания бария до 13 ат. % по сравнению с объемным. TG и DSK исследования окисления порошка в воздушной среде показали, что высокая поверхностная и химическая активность бария приводят к росту термокинетических и энергетических характеристик взаимодействия.

ПОДГАЕЦКИЙ Э.М. — 2013 г.

Рассматривается задача реконструкции поверхностного натяжения твердого тела на границе с жидкой фазой, содержащей поверхностно активный компонент. Учитывается деформация твердой поверхности и наличие на ней электрического заряда. В терминах теории равновесной однокомпонентной адсорбции на твердой поверхности с учетом ее деформации, предложенной ранее, для модели двух параллельных конденсаторов получены критерии “положительного” и “отрицательного” эффекта Ребиндера в обеих его формулировках. Даются условия исчезновения “положительного” эффекта Ребиндера при переходе от деформации растяжения к деформации сжатия. Выводится аналитически выражение производной поверхностного натяжения по электрическому потенциалу твердой фазы.

БУЗНИК В.М., ВАВИЛОВА С.Ю., КУМЕЕВА Т.Ю., ПРОРОКОВА Н.П. — 2013 г.

Статья посвящена анализу поверхностных свойств полипропиленовых волокнистых материалов, модифицированных на стадии формования посредством введения в расплав полипропилена ультрадисперсного порошка политетрафторэтилена. Показано, что модифицирование изменяет не только объемные, но и поверхностные свойства волокнистого материала. Приведены доказательства наличия частиц политетрафторэтилена на поверхности нити, определено его содержание. Рассмотрено воздействие модифицирования нити на ее коэффициенты тангенциального сопротивления, изменение ее способности к переработке. Подробно проанализировано влияние вводимого в расплав полипропилена ультрадисперсного политетрафторэтилена на гидрофобность модифицированного волокнистого материала.

КИРЮХАНЦЕВ-КОРНЕЕВ Ф.В., КУПЦОВ К.A., НОВИКОВ А.В., ШЕВЕЙКО А.Н., ШТАНСКИЙ Д.В. — 2013 г.

При получении нанокомпозиционных покрытий в системе Ti–Cr–B–N впервые апробирован метод импульсного катодно-дугового испарения композиционных СВС-мишеней. Изучено влияние технологических параметров осаждения на структуру и свойства покрытий. Для структурных исследований использовались методы рентгенофазового анализа, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, оптической эмиссионной спектроскопии тлеющего разряда, оптической профилометрии. Свойства покрытий определялись с помощью наноиндентирования и трибологических испытаний. Результаты исследований показали, что основу покрытий составляет высокодисперсная ГЦК-фаза на основе Ti(Cr)N с размером кристаллитов 1–2 нм, кроме того в покрытиях обнаружено присутствие аморфной фазы BNx. Покрытия, полученные по оптимальным режимам, имели твердость 20–24 ГПа, коэффициент трения и приведенный износ на уровне 2 ? 10-6 мм3 Н-1 м-1.

ГУСЬКОВ В.Ю., КУДАШЕВА Ф.Х., МОЗГОВОЙ О.С. — 2013 г.

Исследованы вклады межмолекулярных взаимодействий в мольное изменение свободной энергии сорбции на поверхности пористых полимеров различной природы методом linear solvatation energy relationship (LSER). Показано, что высокий коэффициент корреляции не гарантирует достоверность получаемых результатов. Проанализирована применимость ряда LSER-уравнений для изучения полярности полимерных сорбентов.

СТАВИНСКАЯ О.Н. — 2013 г.

Изучено влияние содержания железа в порах активных углей СУА на изменение их пористой структуры в каталитической реакции гидрогенизации углерода. Обнаружено, что в ходе реакции в адсорбентах осуществляется преимущественное развитие мезопор, при этом увеличение содержания катализатора приводит к увеличению доли широких мезопор и средних размеров мезопор.

СКВОРЦОВА З.Н. — 2013 г.

Облегчение пластического течения твердых тел в результате физико-химического взаимодействия с адсорбционно-активными жидкими средами является одной из форм фундаментального явления природы – эффекта Ребиндера. Наиболее яркое проявление пластифицирования – деформация по механизму растворения-переосаждения под напряжением, или рекристаллизационная ползучесть (РП). В статье приведен обзор результатов, позволивших выяснить детали механизма процесса РП, и показана принципиальная возможность управления его скоростью.