научный журнал по химии Коллоидный журнал ISSN: 0023-2912

ЛОГИНОВА Л.П., МЧЕДЛОВ-ПЕТРОСЯН Н.О., НИКИТИНА Н.А., РЕШЕТНЯК Е.А., ЧЕРНЫШЁВА О.С. — 2014 г.

Методом потенциометрии определены коэффициенты активности н-децилсульфат- и н-алкил(С5 С10)сульфонат-ионов в водных растворах их натриевых солей, содержащих фоновый электролит – NaCl или Na2SO4. Оценены коэффициенты селективности ионоселективных электродов с откликом на ионы ПАВ в присутствии неорганических солей. Выявлен характер зависимости коэффициентов активности анионов ПАВ от длины их углеводородного радикала и природы функциональной группы; результаты сопоставлены с данными для длинноцепочечных карбоксилатов.

МУРЦОВКИН В.А. — 2014 г.

Представлены результаты моделирования процессов электропроводности и фильтрации в пористых средах. Для большей наглядности и упрощения анализа получаемых результатов использовали простые модельные распределения пор по размерам: в виде треугольника, прямоугольника, полуэллипса и др. В качестве пористой среды рассматривали капиллярно-решеточную модель, которая представляет собой трехмерную кубическую решетку из капилляров, размеры и количество которых подбирается в соответствии с заданным распределением пор по размерам. Полученные результаты позволяют установить общие закономерности влияния структуры пор на процессы переноса, определяют взаимосвязь параметров, характеризующих эти процессы, и иллюстрируют возможности капиллярно-решеточной модели для описания свойств пористых сред.

МУРЦОВКИН В.А. — 2014 г.

Представлены результаты моделирования процессов электропроводности и фильтрации в пористых средах с двухфазным насыщением. В качестве модели пористой среды использовали трехмерную кубическую решетку из капилляров. Размеры и количество капилляров в такой модели подбирается в соответствии с заданным распределением пор по размерам. Полученные результаты позволяют установить общие закономерности влияния структуры пор на процессы переноса при двухфазной насыщенности, проанализировать зависимость процессов электропроводности и фильтрации от особенностей насыщенности пористой среды и иллюстрируют возможности капиллярно-решеточной модели для описания свойств пористых сред с двухфазным насыщением.

КИРШ В.А. — 2014 г.

Приведены результаты численного моделирования поля течения и диффузионного осаждения наночастиц в модельном запыленном волокнистом фильтре – ряду параллельных волокон с пористыми проницаемыми оболочками, смещенными в направлении набегающего потока. Поле течения и коэффициенты захвата точечных частиц волокнами с оболочками получены совместным решением уравнений Стокса, Бринкмана и конвективной диффузии. Показано, что перепад давления и эффективность осаждения наночастиц в фильтрах из волокон с коаксиальными и с асимметричными пористыми оболочками практически совпадают.

ШЕВКУНОВ С.В. — 2014 г.

Термодинамические состояния, отвечающие нерекомбинировавшим (SSIP) и рекомбинирующим (CIP) ионным парам Na+Cl- в кластерах молекул воды, получены случайным блужданием в конфигурационном пространстве с равновесной функцией распределения при температурах 273 и 150 K. Переход в состояние SSIP начинается пороговым образом в кластерах, содержащих 10–12 молекул, при этом увеличение межионного расстояния с ростом гидратной оболочки происходит непрерывно вплоть до момента распада на два гидратированных иона. С ростом размеров кластера гидратная оболочка смещается от иона натрия к иону хлора. В первом гидратном слое электрическое поле ионов разрушает до 50% водородных связей.

РУДОЙ В.М., СУХОВ В.М. — 2014 г.

Мультифрактальный подход использован для количественного анализа исходной и деформированной в атомно-силовом микроскопе поверхности стеклообразного полимера (полистирола). Подробно описан алгоритм построения спектров обобщенных фрактальных размерностей. Показано, что информация, содержащаяся в этих спектрах, разумно отражает свойства исследованных рельефов поверхности полистирола.

АБХАЛИМОВ Е.В., ЕРШОВ Б.Г., СОЛОВОВ Р.Д. — 2014 г.

Разработан метод получения наночастиц палладия разного размера, вплоть до 7 нм, в результате восстановления ионов Pd(2+) водородом в водном растворе на затравочных наночастицах металла (2.5 нм). Изучено влияние размера наночастиц на их каталитическую активность в реакции восстановления метилвиологена молекулярным водородом в щелочной среде. Установлено, что удельная каталитическая активность наночастиц палладия не зависит от их размера.

БРОДСКАЯ Е.Н., РУСАНОВ А.И. — 2014 г.

Проведено сравнение локальных нормальных компонент тензора давления на стенках несимметричной плоскопараллельной щели между торцом цилиндра и плоской поверхностью. Показано, что нормальное давление на бесконечной поверхности отлично от нуля и вне щели. Поправка от конечного размера щели в локальное нормальное давление на этой поверхности внутри щели будет более заметной, чем на поверхности цилиндра.

БРИЧКИН С.Б., ГАК В.Ю., СПИРИН М.Г. — 2014 г.

Исследован фёрстеровский резонансный перенос энергии между квантовыми точками CdSe двух разных размеров в органическом растворителе как при стимулированном осаждающим растворителем, так и при спонтанном образовании плотноупакованных агрегатов квантовых точек. Установлено, что добавление осаждающего растворителя значительно увеличивает эффективность переноса энергии. Показано, что, изменяя экспериментальные условия, можно управлять размером и количеством образующихся агрегатов.

ЖДАНОВ В.М., ПАВЛЮКЕВИЧ Н.В., РОЛДУГИН В.И., ШЕРЫШЕВА Е.Е. — 2014 г.

Проведен расчет коэффициента разделения бинарной смеси газов в бислойных мембранах, состоящих из пористых слоев с порами нанометрового и микронного размеров. Перенос в порах нанометрового размера описан с учетом диффузии в адсорбционном слое. Принято во внимание взаимное влияние компонентов на их перенос через тонкопористый слой. Учтена зависимость коэффициентов диффузии в адсорбционном слое от степени заполнения поверхности. Показано, что взаимное влияние компонентов на перенос в адсорбционном слое существенным образом сказывается на величине коэффициента разделения и его зависимости от параметров процесса. Обсужден вопрос об асимметрии коэффициента разделения при различных ориентациях мембраны по отношению к потоку.

РОЛДУГИН В.И., ХАРИТОНОВА Т.В., ШАЛЫГИН М.Г. — 2014 г.

Обсужден вопрос о локальном производстве энтропии при течении газов в наноразмерных каналах. Основное внимание уделено роли адсорбционных слоев. Показано, что локальное производство энтропии отличается от получаемого в классическом подходе. Так, наличие переноса в адсорбционном слое видоизменяет и производство энтропии, и вид феноменологических уравнений. Дополнительное отличие возникает при обмене веществом и энергией между “объемной” фазой и адсорбционным слоем, имеющем место в случае нелинейной изотермы адсорбции. Этот обмен описывают самостоятельные локальные феноменологические уравнения.

КУЧМА А.Е., ЛЕЗОВА А.А., МАРТЮКОВА Д.С., ЩЁКИН А.К. — 2014 г.

Получена система уравнений для размера, состава и температуры многокомпонентной капли неидеального раствора при ее неизотермическом конденсационном росте или испарении в диффузионном режиме в многокомпонентной смеси паров и неконденсирующегося газа-носителя. Вместе с полными уравнениями переноса вещества и тепла в парогазовой среде вокруг капли, полученная система в общем случае описывает нестационарный рост или испарение капли при произвольных начальных условиях (начальных размере и температуре капли и концентрациях неидеального многокомпонентного раствора в капле) и установление стационарных значений состава, температуры и скорости изменения размера капли с учетом тепловых эффектов, диффузионного, термодиффузионного переноса вещества, стефановского течения и перемещения поверхности капли, неидеальности раствора в капле. Рассмотрена упрощенная система, полученная при пренебрежении вкладами от течения, перекрестных эффектов и теплового расширения в уравнения переноса вещества и тепла в парогазовой среде. Уравнения, описывающие рост/испарение в стационарном режиме, проанализированы для случая капель – идеальных многокомпонентных растворов.

КИРШ А.А., ЧЕРНЯКОВ А.Л. — 2014 г.

Предложен простой метод определения средней длины волокон в единице объема полидисперсного волокнистого материала в зависимости от их диаметра. Метод состоит в измерении ослабления светового потока как функции расстояния до исследуемого образца. В методе проводится сопоставление результатов измерения потоков энергии, попадающих в приемник до и после рассеяния исследуемым образцом волокнистого материала, и используется интегральное соотношение, выражающее интенсивность света после прохождения случайной среды через корреляционную функцию электрического поля. Найдены выражения для корреляционной функции электрического поля после прохождения через слой полидисперсного волокнистого материала со случайным расположением и ориентацией волокон. Полученная корреляционная функция позволяет написать интегральное уравнение, выражающее логарифм отношения потоков энергии, попадающих в приемник излучения до и после прохождения через рассеивающую среду, через функцию распределения волокон по размерам. Решая это интегральное уравнение, можно определить функцию распределения волокон по размерам по результатам измерения ослабления света в зависимости от расстояния до точки наблюдения. Выполнены эксперименты с несколькими волокнистыми фильтрами, для которых проведены расчеты. Результаты решения интегрального уравнения согласуются с данными, полученными другими экспериментальными методами, и с визуальной обработкой снимков, полученных в электронном микроскопе.

ВЕРЕЖНИКОВ В.Н., КУЗНЕЦОВ В.А., ОСТАНКОВА И.В. — 2014 г.

Методом динамического рассеяния света изучена кинетика коагуляции хлоридом натрия коллоидной дисперсии нанокристаллической целлюлозы и синтетического латекса марки СКС-27 АРК. Найдено, что при проведении эксперимента в условиях механического воздействия на коагулирующую систему рост агрегатов, начиная с некоторого момента, практически прекращается. Сделано предположение, что первая стадия коагуляции обусловлена возникновением прочных контактов между первичными частицами и образованием агломератов, а вторая – взаимодействием через остаточные гидратные слои. Показано, что с увеличением плотности адсорбционного слоя ПАВ на поверхности частиц латекса длительность первой стадии возрастает, а средний гидродинамический размер частиц снижается.

ЕМЕЛЬЯНОВ Г.А., ЖУКОВ А.Н., КУРЛЯНД С.К., МЕНЬШИКОВ И.Н., СУХОДОЛОВ Н.Г. — 2014 г.

Методом газо-жидкостной хроматографии исследована адсорбция молекул бис(3-окса-2-хлорперфторбутил)дисульфида (S60Cl) из растворов в перфторметилциклогексане, перфтордиметилциклогексане, перфтордекалине, анизоле, толуоле и бутилацетате на поверхности частиц двух образцов железа: карбонильного и полученного методом электродуговой переконденсации. Показано, что изотермы адсорбции имеют вид характерный для монослойной адсорбции. С использованием линейной формы уравнения Ленгмюра проведен расчет значений параметров адсорбции S60Cl. Обсуждается структура указанных адсорбционных слоев, обеспечивающих агрегативную устойчивость и защиту от коррозии частиц железа в различных дисперсных системах.

ЕРШОВ Б.Г., СОЛОВОВ Р.Д. — 2014 г.

Разработаны методы получения наночастиц палладия с формой, близкой к сферической, заданного и контролируемого размера от 2 нм и вплоть до 50 нм в водных растворах при восстановлении ионов металла. Выявлено влияние стабилизирующих агентов, полифосфата натрия и полиакрилата натрия, на размер частиц, их агрегативную и седиментационную устойчивость. Установлена зависимость размера получаемых наночастиц от исходной концентрации ионов палладия(2+).

АБХАЛИМОВ Е.В., ЕРШОВ Б.Г. — 2014 г.

Показано, что в присутствии наночастиц серебра размером 6.3 нм в водном растворе, содержащем K2PtCl4, после насыщения его водородом происходит восстановление платины. При этом образуются биметаллические наночастицы со структурой “ядро/оболочка” AgcorePtshell. Синтезированы наночастицы с различным мольным соотношением серебра и платины от 9 : 1 до 1 : 9. Данные оптической спектроскопии, электронной микроскопии, электронной дифракции подтверждают формирование наночастиц типа “ядро/оболочка”. Биметаллические наночастицы PtcoreAgshell проявляют свойственную наночастицам платины способность катализировать реакцию восстановления метилвиологена водородом в водном щелочном растворе. Установлено наличие “критического” значения толщины платиновой оболочки, ниже которого процесс каталитического восстановления метилвиологена водородом не происходит. Критическая толщина составляет около 1 нм и соответствует наличию примерно двух атомных слоев платины на серебре.

БРОДСКАЯ Е.Н., РУСАНОВ А.И. — 2014 г.

Проведен расчет локального расклинивающего давления внутри симметричной круговой плоскопараллельной пустой щели для дисперсионных сил. В отличие от несимметричного случая локальное расклинивающее давление в симметричной щели определяется однозначно. Показано, что в случае симметричной щели краевые эффекты значительно больше, чем в несимметричной. Проведено сравнение с имеющимися в литературе данными приближенного расчета усредненного расклинивающего давления. Приближенный подход занижает абсолютную величину поправки в усредненное значение расклинивающего давления примерно на 10%.

ВОРОНЬКО Н.Г., ДЕРКАЧ С.Р., КОНДРАТЮК Ю.В., МАКЛАКОВА А.А. — 2014 г.

Исследовано влияние анионного полисахарида -каррагинана в широком диапазоне малых концентраций (1 ? 10-3 5 ? 10-1 мас. %) на реологические свойства низкоконцентрированных (1.0 мас. %) гелей желатины при температуре 14.0°C и значениях pH, незначительно превышающих изоэлектрическую точку желатины. Параметры, характеризующие реологические свойства гелей, определяются массовым соотношением полисахарида и желатины, способных к образованию (био)полиэлектролитных комплексов в водных системах. Существует критическое соотношение массовых концентраций -каррагинана и желатины, Z 0.1, выше которого наблюдается резкое увеличение предела текучести гелей и эффективной вязкости при напряжениях, превышающих предел текучести. Рост этих реологических параметров коррелирует с увеличением размера частиц полиэлектролитных комплексов желатины с -каррагинаном, образующихся в объеме водной фазы при повышенной температуре и предваряющих формирование геля.

АРИНИНА М.П., ИЛЬИН С.О., КУЛИЧИХИН В.Г., МАЛКИН А.Я., МАМУЛАТ Ю.С. — 2014 г.

Выполненные исследования вязкоупругих свойств композиций на основе дорожных битумов показали, что введение в битум полимерных добавок (бутадиен-стирольного блок-сополимера или частиц девулканизованной резины) приводит к существенному повышению значений модулей упругости и потерь и, кроме того, на несколько порядков снижает темп падения модуля упругости с ростом температуры. При высоком содержании полимера, однако, наблюдается недопустимый с точки зрения приемлемых технологических свойств рост эффективной вязкости. Введение в битум углеродных нанотрубок не приводит к заметному изменению вязкоупругих свойств. Использование в качестве наполнителя мета-каолина способствует повышению модуля упругости при повышенных температурах. Показано, что может быть установлена прямая корреляция между объективными характеристиками вязкоупругих свойств битумных композиций и такими стандартными эксплуатационными показателями как глубина пенетрации и теплостойкость.