научный журнал по химии Коллоидный журнал ISSN: 0023-2912

ГОЛОВКИНА Е.Л., ГРИГОРЬЕВ И.А., КИРИЛЮК И.А., КОВАЛЕВА Е.Г., МОЛОЧНИКОВ Л.С. — 2007 г.

Методом спинового зонда исследованы кислотные характеристики различных неорганических материалов, таких как силикагель, исходные и модифицированные ионами F- и SO оксиды алюминия и титана(IV) в виде гидрогелей и наноструктурированных порошков, допированных ионами меди(II). Установлено, что значения pH внутри пор исследованных сорбентов (pHintr) отличаются от pH внешнего раствора на 0.5–1.1 единицы. В порах исходного -Al2O3 зарегистрированы бoльшие, а в порах модифицированных F- и SO образцов -Al2O3 и немодифицированных -Al2O3, геля SiO2 и гидрогелей TiO2 – меньшие значения pHintr по сравнению с pH внешнего раствора. Обнаружено, что с ростом содержания ионов Cu2+ в фазе TiO2 pHintr убывает и, начиная с определенного момента, совпадает с таковым для равновесного раствора. Определены значения pKa диссоциации функциональных групп некоторых материалов. Показано, что с помощью спиновых зондов – pH-чувствительных нитроксильных радикалов – можно оценить электростатический потенциал поверхности наноструктурированного TiO2.

ЖЕРЕНКОВА Л.В., КОМАРОВ П.В., ХАЛАТУР П.Г. — 2007 г.

На базе метода Монте-Карло разработана компьютерная модель для исследования процесса формирования металлического покрытия фрагмента ДНК в результате электростатического взаимодействия молекулы-матрицы и положительно заряженных наночастиц золота в водном растворе. Изучено влияние размера и заряда наночастиц на процесс самосборки нанопровода и качество образующегося металлического слоя.

БУБЛИК И.В., ЗУБАРЕВ А.Ю., ОСТРОУШКО А.А., СЕННИКОВ М.Ю. — 2007 г.

Проведено теоретическое моделирование реологических свойств жидких сред, содержащих анизометрические частицы. Предложены методы расчета степени упорядоченности нематических систем в равновесных условиях и их реологических характеристик. Проанализированы развитые ранее представления о способах расчета свойств рассматриваемых систем, обоснованы уточнения, внесенные в теорию. На основе разработанных модельных представлений получены равновесные и транспортные уравнения и создана программа для их численного решения. Проведены модельные расчеты линий фазового перехода, упорядоченности систем, содержащих изотропную и нематическую фазы, анизотропной (в ориентирующем поле) и эффективной динамической вязкости в условиях свободного течения таких систем для различных концентраций и геометрии анизометрических частиц. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных для растворов полимерно-солевых композиций с наведенной жесткостью цепей показало адекватность предложенной модели.

ДОЛОТОВ С.В., РОЛДУГИН В.И. — 2007 г.

По специальному алгоритму построены агрегаты из полидисперсных частиц, характеризующиеся наперед заданными величинами фрактальной размерности и префактора. В приближении самосогласованного поля проведен расчет спектров ЭПР таких агрегатов. Показано, что даже в достаточно крупных агрегатах с фрактальной структурой спектры существенным образом зависят от характера упаковки крупных и мелких частиц в агрегате.

ДЕМЕНТЬЕВА О.В., ЗАЙЦЕВА А.В., КАРЦЕВА М.Е., ОГАРЕВ В.А., РУДОЙ В.М. — 2007 г.

С помощью специально разработанного экспериментального подхода исследованы особенности состояния поверхностного слоя аморфного стеклообразного полимера – полистирола. Суть метода состоит в наблюдении в атомно-силовом микроскопе за глубиной и скоростью погружения в полимер наночастиц золота, предварительно адсорбированных на его поверхности из гидрозоля. Показано, что температура стеклования полимера вблизи границы с воздухом существенно понижена относительно ее объемного значения. Путем анализа данных по кинетике погружения наночастиц определена “равновесная” толщина расстеклованного поверхностного слоя, и установлено, что она увеличивается с ростом температуры, достигая вблизи “объемной” температуры стеклования значения, близкого к диаметру макромолекулярного клубка. Выполнен анализ полученных результатов с учетом литературных данных, и предложена полуэмпирическая формула, описывающая изменение толщины расстеклованного поверхностного слоя в функции температуры в интервале между “поверхностной” и “объемной” температурами стеклования полимера.

МАЛКИН А.Я. — 2007 г.

Исследовали изменение свойств во времени (“старение”) высококонцентрированных эмульсий типа “вода в масле” при варьировании их состава и концентрации дисперсной фазы, которая представляет собой переохлажденные водно-солевые растворы нитратов. При старении возрастает жесткость системы – увеличиваются модуль упругости и предел текучести, кривая течения сдвигается в сторону больших значений вязкости. Эволюция структуры эмульсий при старении исследована методами рентгеноструктурного анализа. Показано, что изменение свойств эмульсий обусловлено кристаллизацией капель дисперсной фазы, приводящей к росту предела текучести. Установлено, что существует прямая корреляция между степенью кристалличности и относительным увеличением предела текучести как меры прочности структуры. Основной результат работы состоит в установлении количественной связи между степенью кристалличности и увеличением предела текучести, отражающей переход от эмульсии к суспензии. Предложено эмпирическое уравнение, описывающее эту связь.

ШЕВКУНОВ С.В. — 2007 г.

Методом Монте-Карло исследована предшествующая кристаллизации стадия зародышеобразования конденсированной фазы в микроразломах клиновидной формы на поверхности кристалла -AgI при температуре 260 K. Поле микроразлома оказывает сильное поляризующее действие на зародыш, индуцируя электростатические силы отталкивания молекул внутри зародыша и их притяжение к поверхности стенок микроразлома. Рост зародыша в микроразломе проходит стадию уплотнения, отсутствующую для зародышей на идеальной поверхности. Поверхности микроразлома стимулируют, с одной стороны, формирование многослойных структур уже на ранней стадии кластерообразования, а с другой стороны, – распад зародыша на несвязные кластеры, основными элементами которых являются шести- и четырехзвенные циклы. Подложка из -AgI смещает равновесие в малых кластерах от кубической к гексагональной симметрии. Анализ условий образования известных модификаций кристаллического и аморфного льда делает маловероятным образование на подложке при исследованной температуре аморфных форм, однако дает основания рассматривать как вероятную кристаллизацию зародышей в условиях микротрещин в лед XI.

ШЕВКУНОВ С.В. — 2007 г.

Методом Монте-Карло рассчитаны свободная энергия, энтропия и работа образования ядер конденсации при температуре 260 K в микроразломах кристаллической структуры -AgI на начальной стадии зародышеобразования, предшествующей кристаллизации. В отличие от идеальной кристаллической поверхности, зародыши в микроразломах термодинамически устойчивы, барьер свободной энергии зародышеобразования отсутствует. Условия микроразлома благоприятны для кристаллизации, качественно меняющей режим и скорость зародышеобразования. Устойчивый размер зародышей при влажности, отвечающей естественной атмосфере, достаточен для заполнения микротрещин наноскопических размеров и выхода ядра кристаллизации на поверхность подложки. Вероятность флуктуационного образования ядер в микроразломах несопоставимо выше вероятности их образования на бездефектной поверхности. Высокая кристаллизующая способность частиц аэрозоля -AgI обеспечивается за счет множественных поверхностных микроразломов, играющих роль активных центров, в сочетании с его комплементарной кристаллической структурой. Эффективность аэрозолей в качестве стимуляторов нуклеации паров воды при отрицательных температурах Цельсия определяется поверхностной плотностью и геометрией наноскопических трещин и разломов на поверхности частиц.

АБХАЛИМОВ Е.В., ЕРШОВ Б.Г. — 2007 г.

При восстановлении ионов Ag+ водородом в водных растворах, содержащих полифосфат натрия, формированию наночастиц металла предшествует образование кластеров, включающих несколько атомов и ионов серебра. В процессе агрегации кластеров возрастает их нуклеарность, возникают квазиметаллические частицы и, далее, наночастицы металла. Эффективность образования наночастиц возрастает с увеличением концентрации полимерного стабилизатора. Обсуждается механизм формирования гидрозоля.

САВЕНКО В.И., ЩУКИН Е.Д. — 2007 г.

Методом дислокационных розеток укола, возникающих в щелочно-галоидных монокристаллах при их микроиндентировании, исследовано влияние состояния поверхности и граничных физико-химических условий на стартовые напряжения и динамику приповерхностных дислокаций в кристаллах фторида лития и хлорида натрия. Показано, что в кристаллах со связями ионного типа существует поверхностный энергетический (потенциальный) барьер, тормозящий движение приповерхностных дислокаций и влияющий на их стартовые напряжения в кристаллической решетке.

АСТАШКИНА А.П., ВОЛОКИТИН Г.Г., ИЗААК Т.И., ОТМАХОВ В.И., ПЕТРОВА Е.В., ФИЛОНЕНКО Д.А. — 2007 г.

Исследованы особенности процесса извлечения ионов металлов из водных растворов волокнистым полипропиленом. Показано, что сорбция ионов металлов обусловлена наличием трехфазной границы газ/жидкость/гидрофобный полимер. Обсуждается механизм процесса.

ЕРИН К.В. — 2007 г.

Исследовано влияние переменного и импульсного полей на электрическое двойное лучепреломление коллоидных частиц магнетита в керосине. Обнаружено, что в переменном электрическом поле с частотой более 15 Гц на ориентацию частиц магнетита значительное влияние оказывает постоянный дипольный момент. Обсуждается механизм образования постоянного электрического дипольного момента у коллоидных частиц магнетита в слабопроводящих жидкостях.

СИДОРЕНКО Ю.И., УГРОЗОВ В.В., ФИЛИППОВ А.Н. — 2007 г.

Предложена сорбционная модель гигроскопичности гидрофильных биополимеров. С помощью квазихимического подхода получено уравнение сорбции паров воды в указанных биополимерах. Анализ экспериментальных данных показывает, что данное уравнение адекватно описывает гигроскопичные свойства ряда биополимеров и биополимерных смесей в широком диапазоне влажности. Данное уравнение также хорошо описывает сорбционные свойства сложных биологических объектов, таких как зерна злаковых культур. Методом нелинейной регрессии получены эффективные значения основных параметров изотерм абсорбции для зерен некоторых культур.

КИРШ В.А. — 2007 г.

Исследовано диффузионное осаждение субмикронных аэрозольных частиц в модельных фильтрах, состоящих из волокон, покрытых пористыми проницаемыми оболочками. В качестве модельного фильтра использована упорядоченная система параллельных цилиндров, расположенных перпендикулярно направлению потока. Приведены результаты расчетов зависимости коэффициента захвата от радиуса оболочек, их проницаемости, плотности упаковки фильтров, а также от радиуса частиц и скорости потока. Расчеты проведены в широком диапазоне чисел Пекле Pe. Показано, что с увеличением диффузионной подвижности частиц и ростом проницаемости оболочек коэффициент захвата и критерий качества фильтра растут, при этом зависимость критерия от радиуса проницаемых оболочек имеет максимум. Показано также, что коэффициенты захвата волокон с пористыми оболочками, рассчитанные с использованием ячеечной модели и для изолированного ряда волокон, практически совпадают.

КИРШ В.А. — 2007 г.

Исследовано диффузионное осаждение наночастиц из потока при малых числах Рейнольдса в модельных фильтрах, состоящих из пористых проницаемых волокон кругового сечения. Рассчитано поле концентрации частиц и определен коэффициент захвата пористого волокна в ячейке и в изолированном ряду параллельных волокон в широком диапазоне чисел Пекле Pe в зависимости от проницаемости волокон. Показано, что при Pe > 1 с ростом проницаемости волокон коэффициент диффузионного захвата возрастает и при Ре стремится к пределу, равному расходу газа через пористое волокно. Коэффициенты захвата, рассчитанные по ячеечной модели и для ряда волокон, практически совпадают. Рассчитано диффузионное осаждение аэрозольных частиц с учетом их конечного размера в области наибольшего проскока, и показано, что с ростом проницаемости волокон радиус наиболее проникающих через фильтр частиц уменьшается.

УСЬЯРОВ О.Г. — 2007 г.

На основании теории Дебая–Гюккеля с учетом предмицеллярной ассоциации, а также взаимодействия мицелл теоретически рассмотрена концентрационная зависимость осмотического давления s мицеллярных растворов ионного ПАВ в присутствии фонового электролита. Исходя из квазихимической теории мицеллообразования, найден состав системы и рассчитана толщина двойного электрического слоя мицелл. В рамках ячеечной модели, а также представлений о молекулярном и ионно-электростатическом взаимодействии мицелл, изменяющемся в зависимости от степени мицеллизации, рассчитано осмотическое давление в системе додецилсульфат натрия – 0.01 М NaCl при варьируемой брутто-концентрации ПАВ. Полученные результаты, находятся в хорошем качественном и количественном согласии с известными экспериментальными данными, тогда как результаты расчетов значений sпо теории Дебая–Гюккеля без учета взаимодействия мицелл не позволяют объяснить наблюдаемые в эксперименте закономерности.

БАСАЛЫГА И.И., ВОРОБЬЕВ П.Д., ВОРОБЬЕВА Е.В., КРУТЬКО Н.П., ЧЕРЕДНИЧЕНКО Д.В. — 2007 г.

Изучены особенности формирования полиэлектролитных комплексов на основе катионных и анионных сополимеров акриламида с различной плотностью заряда макромолекул на поверхности частиц каолина в высококонцентрированном солевом растворе. Взаимодействие сополимеров с поверхностью частиц глины и между собой исследовано электрокинетическим методом и методом ИК-спектроскопии. Изучены реологические свойства суспензий каолина в солевом растворе в присутствии полиэлектролитов. Проведена оценка флокулирующей способности полиэлектролитов и их бинарных смесей по отношению к глинисто-солевым дисперсиям. Обсуждается механизм образования полиэлектролитного комплекса на поверхности частиц глины. Показано, что образование комплекса на основе противоположно заряженных полиэлектролитов на поверхности частиц глины приводит к усилению флокуляции глинисто-солевых дисперсий.

ЦЕЛИЩЕВ Ю.Г. — 2007 г.

Рассчитано капиллярное давление в жидкой прослойке между двумя сферическими частицами в функции их размеров и смачивающих свойств жидкости.

АКИМБАЕВА А.М., ЕРГОЖИН Е.Е. — 2007 г.

Изучено влияние концентрации, рН раствора и температуры на адсорбцию катионного ПАВ активированным бентонитом. Показано, что изменение химии поверхности минерала способствует изменению его сорбционных характеристик по отношению к метиленовому голубому и практически не влияет на сорбцию фенола.

2007