Свиридовские чтения

Изучены химические превращения в системе Fe2O3–NH4PO3 в интервале температур 260–400 °С при мольном соотношении Fe2O3 : NH4PO3 = 1 : 10. Установлено, что с повышением температуры и/или увеличением продолжительности реакции проявляется тенденция к последовательной кристаллизации фосфатов железа(III) в ряду: циклооктафосфат Fe2(NH4)2P8O24, дифосфат FeNH4P2O7, гидротрифосфат FeNH4HP3O10–II, полифосфат Fe(PO3)3–С. На основании выявленных закономерностей кристаллизации конденсированных фосфатов железа в расплаве полифосфата аммония определены оптимальные условия получения указанных соединений.

Ключевые слова

Исследованы микроструктура и магнитные свойства магнитоупорядоченных наноструктур Co–Pd, Ni–Pd, полученных методом электрохимического осаждения в порах анодированного оксида алюминия (АОА). Темплаты АОА заполнялись индивидуальными металлами и их композициями из диметилсульфоксидных растворов хлоридов металлов при использовании переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 12 ± 1 В. Показано, что параметры матрицы (диаметр пор 60–80 нм и их глубина до 5 мкм) определяют размеры и морфологию образующихся нанонитей металлов. Матричные наноструктуры Co–Pd и Ni–Pd, полученные методом электроосаждения, проявляют магнитную анизотропию и перспективны для последующего использования в устройствах высокоплотной записи, хранения информации и в спинтронных приборах широкого спектра применения.

Ключевые слова

С использованием в качестве реагентов местного природного сырья (бентонит, доломит, трепел), неорганических кислот и щелочных агентов получены устойчивые водные суспензии, содержащие фосфаты двух-, трехвалентных металлов и аммония. Исследованы фазовый состав, размер частиц дисперсной фазы в микро- и нанодиапазоне, огнезащитно-огнетушащие свойства суспензий по отношению к древесине и торфу. Установлено, что высокая атмосферостойкость наиболее эффективной суспензии обусловлена содержанием в суспензии рентгеноаморфного мелкодисперсного нерастворимого компонента, обеспечивающего его проникающую способность вглубь древесного пористого материала и прочное удерживание огнезащитного средства в процессе водных обработок.

Ключевые слова

С использованием методов молекулярной динамики и квантово-химических расчетов проведено исследование процесса образования металлоорганических комплексов органических лигандов с катионами железа и получена 3D-модель их пространственной организации. На основе анализа результатов моделирования процесса комплексообразования в исследованных системах предложен механизм формирования многослойных защитных слоев при участии органических лигандов. Показано, что выявленное влияние рН среды на противокоррозионную эффективность ряда исследованных аминокислот связано с отличиями пространственной организации образующихся комплексов. Проведенный анализ позволил оценить влияние рН и температуры на процесс комплексообразования и способность формирования фазовых защитных слоев при участии органических лигандов и определить оптимальный диапазон их применения.

Ключевые слова

Изучено влияние рН раствора, природы подложки и наличия ЭДА в аммиачно-гипофосфитном растворе на скорость химического осаждения палладия. Показано, что введение ЭДА в раствор замедляет осаждение палладия на меди, но ускоряет на подслое Ni–P, что особенно заметно при рН 8. Повышение рН растворов в пределах 8,0–12,4 вызывает, как правило, замедление осаждения палладия, особенно ярко выраженное в случае подслоя Ni–P. Выявлено, что причинами установленных зависимостей является протекание параллельно с восстановлением палладия(II) гипофосфит-ионами процессов коррозии металла подложки и контактного вытеснения палладия(II) никелем, а также, по-видимому, соосаждения растворенного никеля вместе с палладием и его повторного растворения, что активирует растущую поверхность. Установлен факт пассивации поверхности при осаждении палладия на подслой Ni–P из аммиачных растворов при рН 8,0–10,4 и аммиачно-ЭДА растворов при рН 8,8–12,4, наиболее вероятно обусловленный адсорбцией гидроксосоединений никеля.

Ключевые слова

Обнаружено формирование фазовых включений диоксида титана (анатаза) в фосфатную матрицу при термической обработке аморфного кислого титанилфосфата, полученного взаимодействием гидратированного TiO2 с раствором H3PO4. Образцы, прогретые при 600 оС, проявляют фотокаталитическую активность в процессе разрушения красителя «Родамин С», в то время как прогретые при температуре 800 оС и выше, а также не подвергавшиеся термообработке обладают ингибирующим действием.

Методом химического осаждения из растворов солей двух- и/или трехвалентного железа в присутствии аммиака или гидроксида калия и стабилизаторов – олеиновой кислоты или ее соли, полиэтиленгликоля и лимонной кислоты – были синтезированы наночастицы магнетита. Определено влияние природы реагентов, природы и типа стабилизатора, гидродинамических условий протекания реакции получения магнетита, наложения магнитного поля на размер образующихся магнитных наночастиц. Найдены условия получения частиц с размерами в пределах 20–50 нм. Показано, что частицы магнетита проявляют суперпарамагнитные свойства.

Ключевые слова

Методом осаждения из растворов нитратов лантана или иттрия и ванадата аммония были синтезированы соединения LaVO4 и YVO4, а также изучены процессы их фазообразования и кристаллографические особенности. Показано, что наиболее полное осаждение компонентов системы лантан – ванадий и иттрий – ванадий достигается в сильнощелочной среде при рН, близком к 10. Установлено, что при синтезе YVO4 и LaVO4 образование конечного продукта начинается уже при температуре прокаливания 200 °С, однако для получения однофазного образца необходима более высокая температура термообработки (680 °С).

Ключевые слова

Исследовано влияние условий синтеза на структурно-фазовое состояние SnO2. Синтез диоксида олова осуществляли золь-гель методом, включающим гидролиз солей SnSO4 и SnCl4, пептизацию гидроксидов ультразвуком и введение химических реагентов: HNO3, NH3 ∙ H2O, H2SO4, олеиновая кислота. Прогрев образцов проводили на воздухе и в токе кислорода при 500–800 °С. Для сравнения особенностей структуры SnO2 проводили термическое разложение SnSO4. Образцы SnO2 исследовали методами РФА, ЭМ, ЭПР и ИК-спектроскопии. Показано влияние условий синтеза на фазовый состав, размер частиц SnO2, состояние поверхности, природу и концентрацию дефектов.

Ключевые слова

Разработана комплексная методика экспрессной оценки эффективности ингибирующего действия добавок, вводимых в бетон для длительной защиты стальной арматуры от коррозии. Методика включает циклические испытания содержащих добавки образцов в течение 3–6 месяцев в коррозионной среде хлористого натрия и оценку ингибирующего действия этих добавок путем регистрации анодных поляризационных кривых, характеризующих поведение в коррозионной среде электродов из арматурной стали в бетоне. Методика моделирования долговременного действия на железобетон коррозионной среды и электрохимической оценки роли ингибирующих добавок испытана на примере ранее разработанных авторами антикоррозионных составов на основе МЭА, ДМАЭ и ЦГА и известного состава – аналога MCI-2020 M.

Ключевые слова

Исследовано влияние состава раствора на процесс выделения водорода при цементации меди цинковой пылью. Показано, что максимальная скорость выделения возрастает с увеличением содержания в растворе сульфата меди (от 0,5 до 1,5 г/дм3 ) и цинка (от 50 до 150 г/дм3 ) в 2,1 и 5,6 раза соответственно. Определено влияние анионных и катионных ПАВ на скорость восстановления водорода в процессе цементации меди. Показано, что при адсорбции анионных флокулянтов на поверхности цинковой пыли наблюдается уменьшение перенапряжения выделения водорода на цинке.

Ключевые слова

Методом фронтальной ионообменной и распределительной хроматографии в динамическом режиме изучены ионообменные свойства композиционных сорбентов на основе фосфата магний-аммония (ДМАФ и ДМАФМ) и фосфата титана (АУ-фосфат титана), алкилрезорцинового пенопласта (АРП-2С) и сульфокатионита (КРС). Оценено влияние концентрации ионов металлов (Cs+, Na+, K+, Cu2+) и свойств растворителя (ацетон) на величины констант равновесия. Построены фронтальные выходные кривые в дифференциальной форме и показано, что микромасштабная фронтальная хроматография может быть отнесена к числу наиболее перспективных методов исследования при решении проблем количественной оценки минимальных изменений ионных коэффициентов активности в гелевых и жидких фазах.

Ключевые слова

Методом фотокаталитического восстановления золотохлористоводородной кислоты на наночастицах диоксида олова получены стабильные золи нанокомпозита SnO2–Au, частицы которых представляют собой структуры типа ядро (SnO2) – оболочка (Au). Показано, что специфическое взаимодействие антигенов Shigella sonnei с антителами, адсорбированными на наночастицах SnO2–Au, детектируется спектрофотометрически и вызывает увеличение интенсивности поглощения на 10–30 % и смещение максимума поглощения в длинноволновую область спектра на 2–6 нм. Изменения в спектрах золей SnO2–Au в результате биоспецифической адсорбции выражены сильнее, чем в случае золей золота, и наиболее заметны для наночастиц композита со средними размерами 2,5 нм.

Ключевые слова

Изучена кинетика катодных процессов электрохимического осаждения меди из цитратного электролита на стальную и чугунную основу. Установлено, что при осаждении меди на стальную основу перенапряжение в начальный момент времени на 100 мВ превышает значение при осаждении меди на медную подложку. На основе потенциостатических и потенциодинамических исследований выявлена природа лимитирующей стадии катодного процесса. Определены кинетические параметры катодного процесса (плотность тока обмена, коэффициенты a и b уравнения Тафеля, кажущиеся коэффициенты переноса).

Ключевые слова

Изучено влияние добавок золя и ультрадисперсного порошка диоксида олова в пирофосфатный раствор электрохимического осаждения меди на закономерности роста, микроструктуру и свойства покрытий на алюминии. Установлено, что наночастицы золя и порошка со средними размерами 4 и 13 нм в количестве 0,5 и 1,0 г/дм3 соответственно устойчивы к коагуляции и растворению в электролите. Найдены условия осаждения из электролита, содержащего золь SnO2, плотных мелкозернистых покрытий с хорошей адгезией к алюминиевой подложке со скоростью 18 мкм/ч и с выходом меди по току до 90–100 %. Определено, что SnO2 включается в покрытия в количестве менее 1 %, однако оказывает сильное влияние на их микроструктуру и свойства. Покрытия, осажденные на алюминий из электролита с добавкой золя при плотности тока 1,5 A/дм2, в отличие от медных покрытий, характеризуются пониженным коэффициентом трения (0,10 против 0,20), увеличенной на 27 % микротвердостью и повышенной не менее чем вдвое защитной способностью в среде 3 % раствора NaCl.

Ключевые слова

Методом твердофазного синтеза из оксидов редкоземельных элементов и меди, а также карбоната бария получены сверхпроводники состава RBa2Cu3Oy (R = Y, Lа, Gd, Lu) и RBa2Cu4O8 (R = Y, Gd), определено содержание исходных веществ, промежуточных и конечных продуктов на разных стадиях термообработки при 900 °С. Длительность термообработки при получении однофазного продукта RBa2Cu3O7 составляет 20–25 ч, а в случае RBa2Cu4O8 – 70 ч.. Исследование резистивных характеристик RBa2Cu3O7 в интервале температур 300–77 К показало, что непрокаленные в атмосфере кислорода образцы имеют полупроводниковый характер электропроводности, после отжига в кислороде соединения RBa2Cu3Oy проявляют свойства высокотемпературных сверхпроводников.

Ключевые слова

Исследовано влияние легирования переходными металлами (марганцем или хромом) стеклообразных полупроводников As2S3 на прозрачность стекол в ближнем и среднем ИК-диапазоне спектра. Проанализированы изменения основных полос примесного ИК-поглощения, которые следует учитывать при использовании стекол, легированных переходными металлами в ИК-оптическом приборостроении.

Ключевые слова

Предложен способ получения покрытий активными диэлектриками (феррит ZnОFe2O4 и сегнетоэлектрик Ba0,8 Sr0,2 Zr0,05 Ti0,95 O3) со слоистой структурой. Метод состоит из двух последовательных электрохимических этапов: микродугового оксидирования (МДО) и электрофоретического осаждения (ЭФО). Показано, что удельная мощность магнитного поля с ростом толщины покрытия ферримагнетиком от 40 до 70 мкм увеличивается в пределах ~(170–360) Вт/кг. Диэлектрическая проницаемость при толщине слоя сегнетоэлектрика 85 мкм имеет наибольшие значения в пределах от 2,4 · 10–3 до 7,0 · 10–3 в зависимости от температуры. Диэлектрическая прочность достигает значений 1,5–3,3 кВ/м при толщине слоя сегнетоэлектрика 40–100 мкм.

Ключевые слова

Методом потенциодинамической электрохимической импедансной спектроскопии исследованы процессы адсорбции на поверхности Pt-электрода ионных ассоциатов на основе анионов Cl– и катионных аквакомплексов Mg2+ в интервале потенциалов, предшествующих анодному выделению молекулярного хлора. Показано, что аквакомплексы магния обеспечивают доставку к поверхности Pt молекул воды, где эти молекулы сначала адсорбируются, а затем вовлекаются в электрохимические реакции (способствуют формированию субоксидных слоев PtOx), изменяя таким образом электрокаталитическую активность анода.

Ключевые слова

Предложен метод химической прививки аммонийных металлофосфатов, выполняющих огнезащитные функции, к поверхности лавсановых волокон, основанный на нанесении адгезионных подслоев из хемосорбированных наночастиц соединений SiO2 · nH2O или SnxOНyClz. Методом РФЭС показано, что атомы кремния или олова в этих слоях связаны через кислородные мостики с функциональными группами на поверхности лавсана, и выявлен факт химического взаимодействия азот- и фосфорсодержащих соединений, входящих в состав огнезащитной композиции, с наночастицами адгезионного подслоя.

Ключевые слова

Продемонстрирована возможность синтеза агрегационно устойчивых смешанно-оксидных фаз xV2O5 : yMoO3 за счет комбинирования процессов термостимулированной поликонденсации смеси соответствующих оксокислот и термического диспергирования получаемого ксерогеля в присутствии ультрадисперсного углерода. Показано, что полученные структурированные катализаторы характеризуются высокой активностью в реакциях термического окисления серосодержащих соединений (тиофена) в среде углеводородов.

Ключевые слова

B ходе исследования взаимодействия в системе Tm2O3–P2O5–H2O в интервале температур 350–450 ºС и молярном соотношении реагентов Tm : P = 1 : 5 синтезировано новое соединение – циклотетрафосфат тулия Tm4(P4O12)3. Определены его кристаллографические характеристики (кубическая сингония, пр. гр. I–43d, a = 14,7606(5) Å), а также исследовано термическое поведение в интервале температур 30–1500 ºС. Вещество характеризуется высокой термостабильностью (температура начала разложения >1200 ºС, температура плавления – 1440 ºС).

Ключевые слова

Проведен выбор электродов и методов их предварительной обработки для вольтамперометрического (ВА) определения аскорбиновой кислоты в присутствии тяжелых металлов (Pb2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+). Найдены параметры (область линейности и уравнение прямой) ВА-определения аскорбиновой кислоты на углесодержащих электродах различной структуры. Показана целесообразность использования для ВА-определения аскорбиновой кислоты с концентрацией на уровне 10–5 моль/дм3 сажевого электрода или СУЭ после их электрохимической обработки в водном 0,1 М растворе KOH с добавлением ацетона. Установлено, что наличие ионов тяжелых металлов (Pb2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+) с концентрациями 10–6 ÷ 10–5 моль/дм3 приводит к смещению потенциала полуволны АК в положительную область (~0,05 В) и незначительно влияет на величину аналитического сигнала АК (уменьшение не более 7 %).

Ключевые слова

С помощью источника плазмы импульсного катодно-дугового разряда получены композиционные алмазоподобные покрытия на подложках из кремния и стали 9XC. Изучены спектры отражения и поглощения покрытий. Исследована морфология композиционных углеродных покрытий, подвергнутых ионной имплантации атомами азота, и установлено, что в результате легирования покрытия становятся более мелкозернистыми. Показано, что структура и свойства полученных легированных алмазоподобных покрытий удовлетворяют требованиям, предъявляемым к покрытиям оптического назначения.

Ключевые слова

Методом электронно-лучевого испарения с последующим отжигом на воздухе получены тонкие пленки диоксида титана, легированного железом. С использованием методов рентгеноструктурного анализа, рентгенофотоэлектронной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии установлен характер влияния концентрации железа, температуры отжига на температуру фазового перехода анатаз–рутил, размер кристаллитов и морфологию поверхности покрытий. Показано, что фотокаталитическая активность тонких покрытий Fe–TiO2 в реакции фоторазложения красителя метиловый оранжевый выше, чем у нелегированных пленок. Наиболее высокую активность проявляют покрытия, содержащие 2 моль % железа, отожженные при 600 °C.

Ключевые слова

Синтезированы и исследованы пленкообразующие композиты с улучшенными адгезионными свойствами, повышенными твердостью, ударопрочностью, влагостойкостью и водопоглощением, достигнутыми путем модификации эпоксидианового олигомера форполимером полиимида – полиамидокислотой. Описаны способы получения покрытий. Представлены физико-химические показатели эпоксидиановой смолы и влияние на них условий отверждения. Изучено влияние растворителей на свойства покрытий.

Ключевые слова

Методом рН-метрического титрования изучен процесс комплексообразования 2-(4,6-ди-трет-бутил-2,3-дигидроксифенилсульфанил)пропионовой кислоты с ионами Cu(II) и Ni(II), определен состав комплексов (M(II) : L = 1 : 1) и константы их устойчивости в водно-этанольном растворе. Определены физико-химические характеристики синтезированных комплексов, а также состав и геометрия их координационных полиэдров. Проведена оценка уровня антимикробной активности комплексов.

Ключевые слова

Изучен процесс комплексообразования ионов Zn(II) с основаниями Манниха. Методом потенциометрии определены константы устойчивости комплексов в водно-этанольном растворе (β = 11,15 ∙ 1011÷8,71 · 1014). Комплексы Zn(II) имеют тетраэдрическую форму координационных узлов. Установлено, что они являются неэлектролитами, а также характеризуются термической устойчивостью и высокой липофильностью.

Ключевые слова

Установлено, что с увеличением количества аминогрупп в катионных ПАВ и их композициях возрастает эффективность направленного регулирования свойств межфазной поверхности нефтяных дисперсий. Показано, что адсорбция катионных ПАВ на поверхности смолисто-асфальтеновых веществ (САВ) обусловливает снижение краевых углов смачивания, а также увеличение степени дисперсности САВ в результате электростатического отталкивания между частицами дисперсной фазы, что приводит к снижению значения константы Гамакера. Результаты исследований процессов флокуляции и седиментации нефтяных дисперсий, стабилизированных катионными ПАВ, свидетельствуют о повышении пептизирующей способности этих ПАВ с ростом содержания аминогрупп.

Ключевые слова

Методами стационарного радиолиза и вещественного инициирования свободнорадикальных процессов исследовано взаимодействие индола, серотонина, мелатонина, гармана, гармина и гармалина с α-гидроксиэтильными радикалами. В рамках теории функционала плотности рассчитаны энтальпии присоединения Н-атома по кратным связям изучаемых соединений. Совокупность экспериментальных и расчетно-теоретических данных свидетельствует о том, что гарман, гармин и гармалин способны окислять α-гидроксиэтильные радикалы, серотонин – восстанавливать их, а мелатонин и индол не взаимодействуют с этими частицами.

Ключевые слова

Escherichia coli, наиболее изученные прокариоты, служат модельными объектами при исследовании фундаментальных жизненных процессов, в том числе окислительного стресса в биосистемах. Мембраны E. coli содержат три основных фосфолипида: фосфатидилэтаноламин, фосфатидилглицерин (ФГ) и кардиолипин (КЛ). ФГ и КЛ способны подвергаться свободнорадикальной фрагментации в полярной части. Ключевой стадией этого процесса является распад α-гидроксилсодержащих углеродцентрированных радикалов с разрывом двух b-связей. Методом МАЛДИ масс-спектрометрии в комбинации с тонкослойной хроматографией было установлено, что действие систем Fe2+(Cu2+)/H2O2/аскорбат на модельные мембраны E. сoli сопровождается накоплением фосфатидной кислоты. Полученные результаты в совокупности с данными по радиолизу сходных соединений указывают на то, что источником фосфатидной кислоты является фрагментация ФГ и КЛ, индуцированная радикалами HO• в их полярной части.

Ключевые слова

Представлены результаты разработки компьютерной обучающей системы (КОС) на основе электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Физическая химия» с активной обучающей средой, включающего мультимедийную форму подачи учебных материалов (текст, иллюстрации, звук, анимация, имитационные модели, видео), виртуальный лабораторный практикум и блок контроля знаний. Показано, что разработанная КОС позволяет обеспечить функции виртуального преподавателя и соответствует современному уровню информационных технологий и перспективам развития дистанционного обучения.

Ключевые слова

Рассмотрен опыт организации учебной деятельности в малых группах на кафедре высокомолекулярных соединений БГУ. Обучение в группах с элементами сотрудничества в наибольшей степени отвечает специфике преподавания дисциплин специализации. Отмечено повышение успеваемости, мотивации студентов к предмету, увеличение активности на занятиях, улучшение психологического микроклимата, формирование взаимопомощи. Установлено различие величин вклада каждого студента в общий результат групповых лабораторных работ исследовательского характера с логической преемственностью. Определены проблемы оценки деятельности каждого студента в процессе группового обучения и предложены методы их решения.

Ключевые слова

Представлен анализ роли компетентностного обучения химии в подготовке специалистов агрономического профиля, поскольку такое обучение составляет теоретическую основу многих общебиологических и специальных дисциплин. Оно дает студентам представления об основных процессах и реакциях, протекающих с соединениями металлов при химическом загрязнении почв; обеспечивает возможность организовывать и проводить исследования, направленные на оценку характера и степени техногенного загрязнения почв; позволяет выработать умения выбирать наиболее подходящие для этого методы анализа, обрабатывать и представлять информацию. Проанализирован опыт изучения специальных дисциплин при подготовке специалистов агрономического профиля, успешно освоивших курсы химических дисциплин.

Ключевые слова

Описан опыт применения инновационной модульной образовательной технологии на кафедре химии Белорусского государственного аграрного технического университета. Дисциплина «Химия» изучается на I курсе и включает 68 аудиторных часов; содержание курса базируется на типовой программе и учебном плане. Разработанная модульная рабочая программа имеет ряд преимуществ в сравнении с классической и структурируется как совокупность модулей, объединенных одной ведущей общедидактической целью. Указаны преимущества и недостатки модульной технологии по сравнению с классическими формами преподавания. Основные недостатки – потеря целостности восприятия дисциплины и увеличение реальной нагрузки преподавателя.

Ключевые слова

Рассмотрены вопросы адаптации студентов I курса химико-технологических специальностей в Белорусском государственном технологическом университете к требованиям высшей школы на современном этапе. Обобщен опыт преподавания дисциплин «Теоретические основы химии» и «Неорганическая химия» на кафедре общей и неорганической химии, проведена оценка самостоятельной работы студентов. Отмечено, что использование таких элементов Болонской системы, как тестирование, модульно-рейтинговая система оценки знаний, является проблемным на первом году обучения в вузе, поскольку большинство студентов I курса не обладают достаточным уровнем подготовки по химии, не умеют работать самостоятельно с литературой, грамотно вести конспекты. Указано на важную роль в учебном процессе усиления в работе контролирующей и консультирующей функций преподавателей, активизации самостоятельной работы студентов и на особенную актуальность этого для иностранных студентов.

Ключевые слова

Статья посвящена рассмотрению инновационного сдвига в понимании науки, выразившегося в смене типов научной рациональности (классический, неклассический и постнеклассический), произошедшей в последней трети ХХ века. Эта трансформация затрагивает важнейшие составляющие науки как деятельности: объект и предмет научного исследования, средства и методы его осуществления, применимость разнообразных познавательных стратегий. В фокусе внимания оказывается субъект научно-исследовательской деятельности, находящийся под влиянием разнообразных социокультурных факторов. Последнее сказывается и на организации современной науки, в том числе университетской, специфика которой состоит в органичном переплетении научно-исследовательской деятельности и разнообразных образовательных практик. Подчеркиваются важность и актуальность рассмотрения гендерной проекции в понимании исследовательской и образовательной деятельности в науке, в том числе в химии. Указанная проекция позволяет институализировать «женский» способ познания, который представлен конструктом «женский взгляд».

Ключевые слова