+
СЕЛЕКТИВНЫЕ ИОНООБМЕННЫЕ СОРБЕНТЫ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЗИЯ ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ РАДИОАКТИВНЫХ РАСТВОРОВ. ОБЗОР
стр.287-299
Иванов В.А., Каргов С.И., Гавлина О.Т.
В данном обзоре рассмотрены работы в области поиска и создания сорбентов для извлечения радиоактивного изотопа цезий-137 из высокоминерализованных сильно щелочных растворов, представляющих собой отходы атомных предприятий. Этот изотоп с периодом полураспада 30.2 лет вносит один из наиболее существенных вкладов в их радиоактивность. Показано, что ключевая роль в извлечении цезия из таких растворов отводится сорбентам фенольного типа, которые обладают способностью обменивать ионы на фенольных группах в щелочных растворах, при этом проявляют высокую селективность к цезию на фоне больших избытков ионов натрия и калия, позволяют в режиме фильтрации обрабатывать большие потоки раствора, а также количественно и быстро элюировать сконцентрированный цезий небольшим объемом кислоты. Проведено сравнение селективности сорбентов, получаемых конденсацией фенола и двухатомных фенолов с формальдегидом, а также современных материалов, получаемых конденсацией каликсаренов и резорцинаренов с альдегидами. Показано, что последние не проявляют преимуществ в селективности и обладают более низкой химической устойчивостью. Поэтому ключевая роль в решении проблемы извлечения изотопа цезий-137 из растворов щелочного типа отведена материалам на основе резорцинола. Проанализировано современное состояние проблемы. Объяснена природа повышенной селективности сорбентов фенольного типа к ионам цезия, а также то, что особая «организованность» функциональных группировок каликсареновых и резорцинареновых смол не приводит к увеличению селективности по сравнению с обычными материалами на основе фенола и резорцинола.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ НА СТРУКТУРУ И МОРФОЛОГИЮ ПОВЕРХНОСТИ ТОНКИХ ПЛЕНОК IN GA, AS НА ПОДЛОЖКЕ GAAS (100)
стр.300-305
Девицкий О.В., Захаров А.А., Лунин Л.С., Сысоев И.А., Пащенко А.С., Вакалов Д.С., Чапура О.М.
Представлены результаты исследования структуры и морфологии поверхности тонких пленок InGaAs на подложке GaAs. Тонкие пленки были получены методом магнетронного распыления из специально сформированной мишени In045Ga055As в атмосфере аргона. Полученные образцы тонких пленок исследовали методами комбинационного рассеяния света, атомно-силовой микроскопии, сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Показано, что зерна пленок, полученных при температуре подложки ниже 600 °С не имеют огранки и образованы сращиванием зерен с размером 30-65 нм. При температуре подложки 600 °С пленка состояла из субмикронных зерен с хорошо заметной огранкой. Определено, что с увеличением температуры подложки средний размер зерна увеличивается, а среднеквадратическая шероховатость тонких пленок снижается. Наилучшими структурными свойствами обладают тонкие пленки, полученные при температуре подложки 600 °C.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СИНТЕЗ МАГНИТНЫХ АДСОРБЕНТОВ ХРОМЗАМЕЩЕННЫХ ФЕРРИТОВ КОБАЛЬТА CO(CRXFE1-X)2O4 ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ФОСФАТОВ
стр.306-314
Ки А.Ч., Ньат Л.Ч., Данг Х.Н.А., Куинь Н.Ле.Т., Тхе Л.Н., Хуу Т.Ф.Н., Ань Т.Н., Куок Т.Н., Тьен Х.Ле.
Целью данной работы является получение порошков хромзамещенного феррита кобальта Co(CrxFe1-x)2O4 методом простого соосаждения с отжигом с различным содержанием Cr для создания новых магнитных адсорбентов с целью удаления из воды фосфат-ионов. Воздействие замещения Cr на кристаллическую структуру, фазовый состав, морфологию, атомный состав поверхности, площадь поверхности и магнитные свойства полученных адсорбентов были исследованы с помощью рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, методом адсорбции-десорбции азота Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ) и магнитометрии с вибрирующим образцом. Согласно результатам все полученные образцы Co(CrxFe1-x)2O4 показали более высокий уровень адсорбции фосфата по сравнению с порошком CoFe2O4, однако их магнитные свойства уменьшились с увеличением допанта. Среди них был выявлен наиболее перспективный материал - образец Co(Cr0 25Fe0 75)2O4, магнитные свойства которого оставались достаточно высоки, чтобы легко отделить его от раствора, а его максимальная адсорбционная способность P (по модели Ленгмюра) в 4.84 раза превысила тот же показатель у CoFe2O4, что объясняется наличием на поверхности ионов Cr3+ и повышенной удельной площадью поверхности этого замещенного образца. Более того, данные по адсорбции образца Co(Cr025Fe0 75)2O4 также соответствовали модели химической кинетики псевдо-второго порядка, а константа скорости адсорбции составила 0.87 мгП-1/с-1, что в два раза больше по сравнению с CoFe2O4.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ЕЕ РАСПЛАВОВ
стр.315-320
Кичигин В.И., Петухов И.В., Корнилицын А.Р., Мушинский С.С.
Целью данной работы являлось изучение влияния влажности бензойной кислоты на электропроводность ее расплавов. Измерения проводились методом импедансной спектроскопии при температурах расплавов 160-200 °С в герметичной металлической ячейке. Использовалась бензойная кислота с различным содержанием влаги - в состоянии поставки, после сушки над прокаленным хлоридом кальция и после выдержки в условиях влажности воздуха 100 %. Установлено, что при увеличении содержания влаги в бензойной кислоте значения электропроводности закономерно увеличиваются (различие проводимости наиболее влажного и наиболее сухого образцов составляет примерно 2.5 раза). Полученные результаты важны для понимания механизма процессов протонного обмена на кристаллах ниобата лития в расплаве бензойной кислоты и имеют практическое значение для формирования протонообменных волноводов со стабильными характеристиками.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК В ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЕ НА МЕЖФАЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ В НАНОКОМПОЗИТАХ
стр.321-325
В настоящее время хорошо известно, что межфазные эффекты играют определяющую роль в формировании свойств полимерных композитов вообще и нанокомпозитов в частности. Поэтому в настоящей работе исследована взаимосвязь структуры углеродных нанотрубок в полимерной матрице нанокомпозита и уровня межфазной адгезии, характеризуемого безразмерным параметром ba. Показано, что углеродные нанотрубки формируют кольцеобразные структуры, которые являются аналогом макромолекулярных клубков разветвленных полимерных цепей и представляют собой специфический тип агрегатов для этого типа нанонаполнителей. Такие кольцеобразные структуры могут быть геометрически описаны либо полной окружностью («замкнутые» структуры), либо ее частью (дугой) («открытые» структуры). По мере усиления процесса агрегации углеродных нанотрубок, характеризуемого уменьшением радиуса кольцеобразных структур, наблюдается снижение фрактальной размерности их поверхности по сравнению с номинальной максимальной величиной. При достижении минимально возможного (порядка 130 нм) радиуса кольцеобразных структур их поверхность воспринимается полимерной матрицей как абсолютно гладкая, т.е. с размерностью d = 2. Это определяет переход уровня межфазной адгезии от наноадгезии к совершенной (по Кернеру) адгезии. Реализация эффекта наноадгезии позволяет существенно улучшить свойства нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки. Эффект наноадгезии реализуется только в случае фрактальной поверхности кольцеобразных структур нанотрубок. Параметр ba, характеризующий уровень межфазной адгезии в полимерных нанокомпозитах, линейно увеличивается по мере роста фрактальной размерности поверхности агрегатов углеродных нанотрубок. В этом случае максимально достижимая номинальная размерность поверхности нанотрубок, равная ~ 2.85, реализуется только для «открытых» кольцеобразных структур. Предложенные аналитические методы позволяют прогнозировать как межфазные характеристики, так и свойства нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СТРУКТУРНО-ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МИКРОСТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЗАТВЕРДЕВШИХ ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ
стр.326-334
Леденев А.А., Перцев В.Т., Рудаков О.Б., Усачев С.М.
Изучение химических и физических процессов твердения полидисперсных цементных систем до сих пор основано преимущественно на эмпирических подходах. Феноменологический анализ взаимосвязи структурных показателей затвердевших цементных систем на микроуровне с их физико-механическими свойствами предложен как один из научно-практических подходов к управлению физико-химическими процессами структурообразования бетонов с заданными свойствами. Для оценки структурных изменений при варьировании состава цементных систем может быть использовано сопоставление количественных показателей микроструктуры цементного камня и его функциональных свойств. Целью работы является получение количественных данных структурнофеноменологического анализа затвердевших цементных систем для установления взаимосвязи показателей микроструктуры с их физико-механическими свойствами. Для анализа структуры цементных систем реализованы методы, основанные на положениях фрактальной геометрии и теории протекания (перколяции), с привлечением современных методов моделирования, а также сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии. Для количественной оценки микроструктуры цементного камня, полученного без добавки и с органоминеральной добавкой, применили показатель фрактальности D и показатель микрошероховатости S, которые были сопоставлены со свойствами цементного камня, определенными в ходе стандартных физико-механических испытаний. Расчет показателей микроструктуры и определение оптимального содержания компонентов органоминеральной добавки позволили расширить представления о фрактально-кластерном механизме самоорганизации цементных систем с учетом топологии распределения частиц. Показано, что между показателями D, S, прочностью на сжатие и плотностью цементного камня существует определенная взаимосвязь, а именно, более высокий параметр фрактальности и сравнительно низкий уровень микрошероховатости являются признаками материала с улучшенными физико-механическими свойствами. Наблюдения за трендами изменения величин D и S могут использоваться для управления процессами структурообразования цементных систем.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ MNTЕ-MNGA2TE4-MNIN2TE4
стр.335-344
Мамедов Ф.М., Имамалиева С.З., Джафаров Я.И., Бахтиярлы И.Б., Бабанлы М.Б.
Семейство соединений с общей формулой АВ2Х4 (А - Mn, Fe, Co, Ni; B - Ga, In, Sb, Bi; X - S, Se, Te) и сложные фазы переменного состава на их основе относятся к перспективным функциональным материалам, проявляющим термоэлектрические, фотоэлектрические, оптические и магнитные свойства. В данной работе продолжено исследование многокомпонентных систем на основе халькогенидов переходных металлов и представлены результаты исследования фазовых равновесий в системе MnTе-MnGa2Te4-MnIn2Te4 методами дифференциального термического и рентгенофазового анализа. На основании экспериментальных результатов построены политермические сечения MnTe-MnGaInTe4 и MnGa2Te4-[A] ([A] - двухфазный сплав боковой системы 2MnTe-MnIn2Te4 состава 50 мол. % MnIn2Te4), изотермическое сечение при 800 K фазовой диаграммы и проекция поверхности ликвидуса. Установлено, что ликвидус состоит из полей первичной кристаллизации 4 фаз: 1 - Mn-ht; 2 - фазы на основе различных модификаций MnTe; 3 - g 1 4 -у2.Определены типы и координаты нон- и моновариантных равновесий. На основе тройных (MnGa2Te4, MnIn2Te4) соединений выявлены широкие области твердых растворов, представляющие интерес как магнитные материалы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СИНТЕЗ ХИМИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ПОРОШКОВ β-ФАЗЫ ОКСИДА ГАЛЛИЯ (III)
стр.345-355
Самойлов А.М., Копытин С.С., Орешкин К.В., Шевченко Е.А.
Целью данной работы является разработка оптимальной методики синтеза b-фазы оксида галлия (III) с высокой степенью химической чистоты. На основании анализа возможных процедур синтеза b-фазы оксида галлия (III) была предложена методика, при которой в качестве прекурсора для получения конечного продукта выбран кристаллогидрат нитрата галлия (III). Показано, что при синтезе нитрата галлия (III) путем непосредственного взаимодействия металлического галлия с концентрированной азотной кислотой образуется гигроскопичный кристаллогидрат с формулой Ga(NO3)3- 9H2O. Синтез порошков b-фазы Ga2O3 осуществляли путем термического разложения нитрата галлия (III) в атмосфере кислорода. Методами локального рентгеноспектрального анализа (ЛРСА) и рентгенофазового анализа (РФА) были получены данные о количественном химическом составе, стехиометрии и кристаллической структуре образцов оксида галлия (III), синтезированных при различной температуре. Данные ЛРСА для порошков, отожженных при температуре Tcalc = 500-950 °C, свидетельствуют о постоянстве соотношения элементов, отвечающего стехиометрическому составу Ga2O3. Сравнительный анализ данных пиков рентгеновской дифракции указывает на то, что с ростом температуры разложения в пределах Tcalc = 500-950 °C, происходит понижение симметрии структуры порошков Ga2O3 от кубической структуры к моноклинной. Установлено, что образцы оксида галлия (III), синтезированные при Tcalc = 950 °C, являются однофазными и полностью состоят из моноклинной b-фазы. На основании РФА данных рассчитаны параметры кристаллической решетки образцов b-фазы Ga2O3, синтезированной при T . = 950 °C.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РАЗРАБОТКА БИОМИМЕТИЧЕСКИХ КОМПОЗИТНЫХ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГИДРОКСИАПАТИТА И СВЕТООТВЕРЖДАЕМОГО АДГЕЗИВА
стр.356-361
СЕРЕДИН П.В., Голощапов Д.Л., Асаад А.Х.А., Кашкаров В.М., Буйлов Н.С., Ипполитов Ю.А., Вонгсвивут Дж.
С использованием светоотверждаемого Бис-ГМА (Бисфенол А, глицидилметакрилат) адгезива и нанокристаллического карбонатзамещенного гидроксиапатита кальция (нано-кГАП), соответствующего по совокупности характеристик апатиту эмали и дентина человека, полученному из биогенного источника кальция - яичной скорлупы птиц, были синтезированы биомиметические адгезивы Бис-ГМА/нано-кГАП. Введение и распределение наполнителя нано-кГАП в адгезивной матрице, а также его взаимодействие с молекулярными группами последней, приводили к появлению дополнительных связей за счёт большой удельной поверхности наночастиц филлера, о чем свидетельствуют данные ИК-Фурье-спектроскопии (FTIR). Подобрана концентрация нанонаполнителя, одновременно приводящая к повышенным значениям твердости по Виккеру (HV) и степени превращения при светоотверждении адгезива Бис-ГМА/нано-кГАП. Этот результат окажет значительное влияние на последующее применение разработанных биомиметических адгезивов и клинические успехи реставрации зубов с использованием исследуемых композитов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ПОР НА ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В НАНОЧАСТИЦАХ ТЕТРАХЛОРЦИНКАТА РУБИДИЯ В ПОРИСТЫХ СТЕКЛЯННЫХ МАТРИЦАХ
стр.362-368
Стекленева Л.С., Брянская А.А., Панкова М.А., Попов С.В., Коротков Л.Н.
Известно, что в сегнетоэлектрических кристаллах с несоразмерными фазами ниже определенной температуры (T.) развиваются локальные смещения отдельных атомов из исходных положений, образующие пространственную волну с длиной 1, которая несоизмерима с периодом решетки а, т. е. отношение 1/а иррационально. Длина волны возрастает с понижением температуры, достигая вблизи температуры сегнетоэлектрического фазового перехода TC величины сопоставимой с размерами сегнетоэлектрических доменов, как, например, в модельном кристалле тетрахлорцинката рубидия (Rb2ZnCl4). В ультрадисперсных кристаллах Rb2ZnCl4 увеличению 1 препятствуют размеры кристаллита. В связи с этим можно ожидать, что физические свойства нанокристаллического тетрахлорцинката рубидия будут существенно отличаться от свойств объемного образца. Одним из способов получения наноразмерных сегнетоэлектриков является метод, основанный на внедрении материала в пористые матрицы с нанометровым размером сквозных пор из раствора. Этот метод был применен в данной работе, целью которой стало изучение влияния размеров кристаллитов ультрадисперсного тетрахлорцинката рубидия на его диэлектрические свойства и реализующиеся в нанокристаллитах фазовые состояния. Для эксперимента использовали образцы поликристаллического Rb2ZnCl4 и композитов, полученных инкорпорацией соли Rb2ZnCl4 из водного раствора в матрицы пористого оксида кремния со средним диаметром сквозных пор 46 и 5 нм (RS-46 и RS-5 соответственно). В пределах интервала 100-350 K изучены зависимости их диэлектрической проницаемости от температуры. Определены значения температур переходов в несоразмерную (Г) и сегнетоэлектрическую (TC) фазы, а также температуры замедления подвижности границ сегнетоэлектрических доменов в нанокристаллитах тетрахлорцинката рубидия в составе композита RS-46. В частицах Rb2ZnCl4 в составе композита RS-5 реализуется только переход в несоразмерную фазу, который в отличие от объемного материала демонстрирует черты фазового перехода первого рода.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АНАЛИЗ ВАРИАЦИИ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ НАНОЧАСТИЦ SIO2 И AL2O3, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗНЫМИ МЕТОДАМИ
стр.369-378
Проведено сравнительное исследование поверхностных свойств наночастиц кремнезема и оксида алюминия, синтезированных различными методами. С помощью инфракрасной спектроскопии показано, что разные методы синтеза влияют на изменение поверхностных свойств наночастиц при сохранении фазового состава материала. Показана связь между типами поверхностных центров, их силой и взаимодействием наночастиц с дисперсионной средой. В частности, наблюдалась значительная разница в силе активных центров для всех образцов, которая отразилась на реологии наножидкостей на основе эпоксидной смолы. Это указывает на важность точного описания свойств поверхности наночастиц, поскольку они определяют их взаимодействие с другими материалами. Рассмотрены возможности оценки интенсивности взаимодействия частица-среда через величину фрактальной размерности. Выявлено существенное изменение в ее величине при вариации метода синтеза наночастиц. Обсуждено практическое проявление интенсивности взаимодействия частица-среда через величины дзета-потенциала и межфазного слоя создаваемых наночастицей.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ МЕТОДА ФОРМИРОВАНИЯ КОМПОЗИТА НАНОРАЗМЕРНЫЙ COFE НОНТРОНИТ НА ЕГО СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА
стр.379-386
ТОМИНА Е.В., Ходосова Н.А., Синельников А.А., Жабин А.В., Куркин Н.А., НОВИКОВА Л.А.
Целью исследования было установление влияния метода формирования нанокомпозита CoFe/нонтронит на его структуру и свойства. Методом цитратного горения синтезированы не содержащие примесей наночастицы феррита кобальта CoFe2O4 близкой к сферической формы с преобладающей фракцией частиц в интервале 8-20 нм. Формирование нанокомпозита CoFe/нонтронит осуществлялось двумя методами: механическим смешением готовых прекурсоров с последующим отжигом и горением цитрата железа-кобальта с образованием шпинели в присутствии нонтронита в реакторе. Нанокомпозит CoFe/нонтронит, сформированный первым методом, характеризуется распадом агрегатов природного алюмосиликата и большей сорбционной активностью по отношению к формальдегиду, чем исходный глинистый минерал и шпинель. Второй метод формирования композита приводит к образованию крупнокристаллических структур кремнезема с худшей сорбционной активностью в сравнении с природным алюмосиликатом и CoFe2O4.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АП-КОНВЕРСИОННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ В СМЕШАННЫХ КРИСТАЛЛАХ BAY18LU0 2F8 , ЛЕГИРОВАННЫХ ИОНАМИ ER3+, ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ НА ДЛИНЕ ВОЛНЫ 1532 НМ
стр.387-396
Низамутдинов А.С., Букарев С.А., ГУЩИН С.В., Шавельев А.А.
Повышение эффективности апконверсионных люминофоров является одной из важных задач материаловедения. В настоящей работе мы обращаемся к разупорядоченным кристаллам, а именно, твердым растворам BaYj 8Lu0 2F8, легированным ионами Er3+, для улучшения спектральных характеристик и эффективности ап-конверсии из ближней ИК области спектра. Для исследуемых соединений измерен внешний квантовый выход ап-конверсионной люминесценции на уровне 9.4 % при плотности мощности возбуждения 6 Вт/см2 на длине волны 1532 нм при 10 ат. % легирования Er3+. Также исследованные кристаллы BaY18Lu02F8:Er3+ позволяют регулировать параметр коррелированной цветовой температуры в диапазоне 2384-5149 К путем изменения концентрации и плотности мощности возбуждения. Выявленные в данной работе преимущества для кристаллических соединений BaY18Lu02F8:Er3+, такие как широкие полосы поглощения в инфракрасной области спектра, высокий внешний энергетический выход и управляемое распределение интенсивности полос люминесценции, делают их перспективными для повышения эффективности двухсторонних солнечных элементов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
