ivdon3@bk.ru
Формиат натрия является достаточно востребованным продуктов в ряде областей промышленности. На сегодняшний день не существует самостоятельного производства NаНСОО, так как он синтезируется в процессе производства пентаэритрита и является побочным продуктом данной технологии. Для получения формиата натрия требуемого качества необходима дополнительная технологическая обработка продукта. Известно, что кристаллизационные процессы широко используются в технологии получения веществ реактивной квалификации, и первая стадия политермической кристаллизации в значительной мере оказывает существенное влияние на качество получаемого кристаллического продукта. В статье рассмотрено влияния гидродинамики, скорости охлаждения, температуры насыщения и концентрации пентаэритрита на устойчивость пересыщенных растворов формиата натрия к переохлаждению. Получены математические уравнения, адекватно описывающие выявленные особенности протекания процесса. Найденные зависимости следует учитывать в технологии очистки формиата натрия кристаллизационным методом.
Ключевые слова: формиат натрия, ширина метастабильной зоны, политермическая кристаллизация, пересыщение, примеси пентаэритрита
В данной работе были исследованы наночастицы биогенных металлов железа, мелко и крупнодисперсные наночастицы меди, наночастицы цинка Исследуемые образцы проявляют выраженную противоопухолевую активность на организм крыс-опухоленосителей. Наночастицы вводились в организм крыс в виде раствора в хлориде натрия .На лабораторном спектрометре рентгеновского поглощения R-XAS Looper были измерены спектры рентгеновского поглощения (XANES) эталонных образцов железной, медной, цинковой фольги, оксидов железа, меди, цинка и исследуемых наночастиц. Исходя из полученных данных, сделан вывод об их структуре, зарядовом состоянии и окислительно-восстановительной способности чистых порошков и в растворе хлорида натрия.
Ключевые слова: "наночастица, дисперсность, спектр поглощения, противоопухолевая активность, оксид цинка, оксид меди, железо "
В этой статье мы рассматривали возможности применения квазигомогенного приближение для описания свойств дисперсных систем. Мы использовали статистический полимерный метод на основе рассмотрения усредненных структур всех возможных макромолекул одинакового веса. Выведены уравнения, позволяющие оценить многие аддитивные параметры макромолекул и, содержащих их систем. Статистический полимерный метод позволяет моделировать разветвленные, сшитые макромолекулы и, содержащие их системы, находящиеся в состоянии равновесия или в неравновесном состоянии. Фрактальное рассмотрение статистического полимера позволяет моделировать различные виды случайного фрактала и других объектов, изучаемых методами фрактальной теории. Способ статистического полимера применим не только к полимерам, но также и к композитам, гелям, ассоциатам в полярных жидкостях и другим агрегативным системам. В данной работе было описано состояние коллоидных растворов оксида кремния с точки зрения статистической физики. Такой подход основан на идее, состоящей в том, что коллоидный раствор диоксида кремния - золь диоксида кремния, состоит из очень большого числа взаимодействующих друг с другом частиц, находящихся в непрерывном движении. Она посвящена изучению идеализированной системы сталкивающихся, но не взаимодействующих частиц золя. Был проведен анализ поведения золя кремнезема, с точки зрения распределения Максвелла-Больцмана и была рассчитана средняя длина свободного пробега коллоидных частиц. На основании этих данных было рассчитано, количество частиц, способных преодолеть потенциальный барьер при столкновении. Для моделирования кинетики золь-гель перехода, были рассмотрены различные подходы.
Ключевые слова: квазигомогенное приближение, дисперсные системы, статистический полимерный метод, образование сшивок, фрактальный метод, коллоидный раствор, кремнезоль, золь-гель переход, длина свободного пробега
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ
В работе рассмотрен механизм формирования поликристаллического гексагонального феррита бария. Рассмотрено влияние легирующих добавок на расположение ионов Fe3+ в гексагональном блоке R и на границе гексагонального и шпинельного блоков (RS). Показано, что именно наличие слабомагнитных или диамагнитных ионов легирующих добавок в этих позициях обеспечивает специфические свойства гексагональных ферритов и их практическое использование.
Ключевые слова: гексаферрит бария, легирующая добавка, магнитные свойства, механизм формирования, анизотропия, поликристалл, намагниченность, мессбауэровская спектроскопия, коэрцитивная сила, температура Кюри
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Исследованы возможности управления морфологическими параметрами массивов наночастиц Au (формой, размером, плотностью поверхностного распределения) получаемых на поверхности тонких пленок ZnO методом импульсного лазерного напыления (ИЛН) с дальнейшим отжигом в инертной атмосфере. Экспериментально установлено, что с увеличением среднего размера наночастиц Au происходит уширение и смещение в красную область плазмонного пика. Для наночастиц диаметром 17, 25, 31, 37 и 40 нм максимум плазмонного поглощения находится на длинах волн 570, 590, 605, 610 и 620 нм, соответственно. С увеличением среднего размера наночастиц наблюдается повышение максимума в спектрах экстинкции на длинах волн 570, 590, 605 и 610 нм до определенного значения и затем происходит его спад на 620 нм. Наибольшее значение интенсивности в максимуме поглощения соответствует среднему диаметру наночастиц 37 нм. Экспериментально подобранные оптимальные условия синтеза изолированных массивов наночастиц Au на поверхности тонких пленок ZnO позволили значительно повысить максимум плазмонного поглощения, что может быть использовано для повышения чувствительности фотоприемников и солнечных элементов на основе оксида цинка или хемосенсоров на основе эффекта усиления рамановского рассеяния вблизи наночастиц золота.
Ключевые слова: наночастицы Au, массивы изолированных наночастиц, плазмонный резонанс, фотодетектор, фоточувствительность, пленки ZnO
Предложена методика определения параметров локальной атомной структуры в окрестности поглощающего атома при наличии различных типов координирующих атомов в условиях сильных корреляций между структурными параметрами. Методика применяется для получения структурных параметров из трех тестовых сигналов, моделирующих L3-EXAFS спектры Pt в наночастицах состава Pt-Ag. На основе результатов проведённых исследований сделан вывод об улучшении по сравнению с общепринятым Фурье-анализом точности определяемых амплитудных параметров.
Ключевые слова: протяжённая тонкая структура рентгеновских спектров поглощения, EXAFS, многомерная оптимизация, корреляция между подгоняемыми параметрами, биметаллические наночастицы, локальная атомная структура, CUDA
Синтезированы композиты La0,67Sr0,33MnO3 (SiO2, Sb2O3) с различными массовыми соотношениями. Исследованы их магниторезистивные и диэлектрические свойства. В диапазоне частот от 10 до 106 Гц для концентрации SiO2 10% выявлено существование колоссальных величин диэлектрической проницаемости ~ (4·104). Значения отрицательной изотропной магниторезистивности для образцов с оксидом кремния при комнатных температурах составляют 6-8%, с барьерами из оксида сурьмы достигают 12%, что позволяет считать возможным применение таких материалов в спинтронике.
Ключевые слова: Магниторезистивность, колоссальная диэлектрическая проницаемость, стеклокомпозиты, рентгеновская дифракция, спиновая поляризация, барьерные слои, туннелирование, микроструктура, диэлектрический спектр, эффект Максвелла-Вагнера.
Статья посвящена обзору новейших достижений в области химии и технологии получения неизоцианатных полиуретанов (НИПУ), основанных на олигомерах, сордержащихциклокарбонатные группы. Результатом реакции циклокарбонатных- и аминогрупп являются β- гидроксид уретановые фрагменты , облдающие рядом специфических свойств. Особое внимание уделено гибридным полимерным композитам , содержащих эпоксидные и акриловые компаунды, в частности, основанные на возобновляемых исходных материалах. Рассмотрены также органические композиты, содержащие силаны. Статья содержит подробное описание последних работ выполненных авторами и их коллегами. Обсуждаются проблемы и перспективы применения НИПУ в качестве защитных покрытий, адгезивов и пен.
Ключевые слова: неизоционатные полиуретаны, циклокарбонатные группы гибридные полимеры
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Представлены результаты изучения эффектов внешних электрических полей разных направлений на электронную структуру и спин-поляризованный транспорт в одномерном графеновом канале, помещенном на широкозонный полупроводник нитрида алюминия. Ab initio расчеты полной энергии и зонной структуры выполнены в рамках теории функционала плотности с использованием схемы Гримме DFT(PBE)-D2. Показано, что подвижность носителей в одномерном полупроводниковом канале типа ZGNR/AlNNS(0001) может достигать значений (1.7-30.5).10^4 см^2/Вс и управляться электрическим полем.
Ключевые слова: нанолент графена, нитрид алюминия, ab initio, полупроводник, электрическое поле, зонная структура, теория функционала плотности, транспортные свойства, электронные свойства
Исследовано влияния эффектов окружения на колебательные свойства индивидуальных углеродных нанотрубок. Нанотрубки получены методом осаждения из парогазовой фазы и структурно идентифицированы методами электронной дифракции и электронной микроскопии высокого разрешения. Экспериментально измерены зависимости частот радиальных дыхательных мод ωRBM(d) для одностенных УНТ с помощью спектроскопии резонансного КРС в широком диапазоне длин волн лазерного возбуждения. Вид экспериментально полученного выражения ωRBM = 204/d+27 объяснен взаимодействием нанотрубки с подложкой.
Ключевые слова: индивидуальные углеродные нанотрубки, спектроскопия КРС, рамановская спектроскопия, радиальные моды, эффекты окружения
В работе представлен метод анализа и диагностики атомной структуры одно- и многостенных углеродных нанотрубок, основанный на комбинировании спектроскопии комбинационного рассеяния света, электронной дифракции и электронной микроскопии. Обсуждаются основные особенности данного подхода, а также дается пример идентификации структуры индивидуальной углеродной нанотрубки. Показано, что комбинирование нескольких независимых методик позволяет однозначно и точно определять геометрию нанотрубок.
Ключевые слова: углеродные нанотрубки, спектроскопия КРС, рамановская спектроскопия, электронная дифракция, электронная микроскопия
Симметрия одностенных углеродных нанотрубок проанализирована с использованием концепции прафазы. Поэтапно рассмотрен процесс переноса плоского гексагонального порядка графенового листа на поверхность хиральных и ахиральных нанотрубок.
Ключевые слова: симметрия, теория групп, прафаза, одностенные углеродные нанотрубки, графен
Проведено исследование зависимости спектров рентгеновского поглощения растворов хлоридов меди (II) и кобальта от времени приготовление данных растворов (непосредственно перед проведением измерений и выдержанных в течение полугода), а так же зависимость спектров от кислотности раствора (различный уровень pH 5.7 и 1, который достигался при помощи добавления соляной кислоты). Обработка экспериментальных спектров проводилась в программном комплексе Athena. В результате исследования установлены зависимости экспериментальных спектров рентгеновского поглощения растворов хлоридов меди (II) и хлоридов кобальта от исследуемых условий.
Ключевые слова: спектроскопия рентгеновского поглощения, мягкое рентгеновское излучение, хлорид меди (II), хлорид кобальта, водный раствор, спектрометр рентгеновского поглощения Rigaku R-XAS, кювета с каптоновым окошком
Проведены высокотемпературные (295 - 1000 K) исследования спектров комбинационного рассеяния света эпитаксиальных гетероструктур феррита висмута, допированного неодимом. В высокочастотной области спектра (выше частот фононных мод) наблюдалась полоса 620 cм 1, соответствующая максимуму плотности состояний магнонной ветви на границе зоны Бриллюэна, и интенсивная полоса в спектрах второго порядка с максимумом ~ 1260 cм-1, соответствующая плотности состояний двухмагнонных возбуждений. Интенсивность двухмагнонного рассеяния уменьшалась с ростом температуры, а выше температуры Нееля наблюдалось типичное для антиферромагнетиков парамагнонное рассеяние.
Ключевые слова: спектроскопия комбинационного рассеяния света, мультиферроик, феррит висмута, гетероструктура
В феррите стронция с гексагональной структурой отмечается наличие колоссальной диэлектрической проницаемости в области низких частот. Этот результат находит объяснение в рамках модели «зерно-прослойка» и поляризации Максвелла – Вагнера в керамической среде. Обнаружен эффект отрицательной емкости в керамике гексаферрита стронция при частоте меньше 10−2 Гц.
Ключевые слова: гексаферрит стронция, ферромагнетик, диэлектрик, полупроводник, колоссальная диэлектрическая проницаемость, отрицательная емкость, высокотемпературный отжиг, рентгеностуктурный анализ, полнопрофильный анализ, электронная микроскопия.
Приводятся расчёты электронной структуры квазидвумерных систем 2D MeO (Me = Mn, Fe, Co, Ni) выполненные с использованием метода псевдопотенциала в рамках теории функционала плотности (DFT). Расчёты электронной плотности выполнены в приближении коллинеарного магнетизма, исследована электронная структура, выполнен прогноз электронных и магнитных свойств в квазидвумерных системах 2D MeO (Me = Mn, Fe, Co, Ni) с ферромагнитным типом упорядочения. Выполненные оценки магнитного момента на атоме переходного 3d-металла в кристаллах оксидов согласуются с экспериментом. Обнаружен эффект спонтанной спиновой поляризации Me 3d и 2p-зон атомов кислорода в квазидвумерных системах 2D MeO (Me = Mn, Fe, Co, Ni).
Ключевые слова: Теория функционала плотности, метод псевдопотенциала, ферромагнетизм, электронная структура, зонная структура, оксиды переходных металлов.
С помощью предложенного метода диагностики атомного строения биметаллических наночастиц по EXAFS спектрам изучено атомное строение наночастиц Pt-Ag, входящих в состав металлуглеродных электрокатализаторов PtAg/C. Материалы синтезированны методами совместного и последовательного восстановления атомов платины и серебра из водно-этиленгликольных растворов их солей, с последующей кислотной обработкой. Определены значения структурных параметров ближнего окружения атомов платины. Установлен характер распределения компонентов в наночастицах, построены кластерные модели. Определена относительная доля атомов платины в рабочей оболочке наночастиц и ее зависимость от метода приготовления.
Ключевые слова: Металлуглеродные электрокатализаторы, Биметаллические наночастицы, Катализ, Платина, Спектроскопия рентгеновского поглощения, Атомное строение
Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) приготовлен мелкодисперсный порошок состава La1,875Sr0,125NiO4 , который использован для получения плотной керамики, проявляющей свойства полупроводника n-типа. Длительный отжиг образцов привел к снижению проводимости на 3-4 порядка и изменению характера диэлектрического спектра: в диапазоне 0,4 - 1·105 Гц диэлектрическая проницаемость ε´ имеет стабильное значение 4·104 Гц.
Ключевые слова: диэлектрическая проницаемость, фазовое расслоение, никелат лантана стронция, самораспространяющийся высокотемпературный синтез
В работе исследована механохимическая активация порошковых шихт в сухой и жидких средах, сопровождающаяся агломерацией частиц. При обработке в сухой среде шихты Al-Si происходит формирование агломерированных частиц, частично (2 %мас.) разрушающихся при растирании пестиком в ступке и характеризующихся бимодальным распределением по размерам. Переход к жидким средам приводит к одномодальному распределению по размерам и повышению дисперсности агломерированных частиц, характеризующихся вторичной агломерацией при использовании спирта и разрушением при активации в насыщенном водном растворе борной кислоты. Установлено наследственное влияние параметров механохимической активации на процессы уплотнения при холодном прессовании и горячей штамповке. Применение обработанной в высокоэнергетической мельнице в среде насыщенного водного раствора H3BO3 шихты Al-Si приводит к формированию формовок с пониженной относительной плотностью холодного прессования (0,735) и активации процессов уплотнения горячей штамповки (|εh|=0,592), обеспечивающих получение горячедеформированного порошкового материала с повышенными механическими свойствами.
Ключевые слова: механохимическая активация, горячедеформированный порошковый материал, алюминий, кремний, диспергирование, агломерация.
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.08 - Технология машиностроения
Композитный катодный материал типа ядро/оболочка с формулой LiMn2O4/LiCoO2 успешно синтезирован с помощью метода твердофазных реакций в несколько этапов. Структура его исследована с помощью рентгеновской дифракции, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, а также колебательной инфракрасной спектроскопии. Электрохимическое исследование в двухэлектродной ячейке показало улучшение характеристик синтезированного катодного материала по сравнению с составляющими компонентами. Удельная мощность LiMn2O4@LiCoO2 составляет 650 мВтч/г, против 450 и 500 мВтч/г у LiMn2O4 и LiCoO2 соответственно.
Ключевые слова: литий-ионные аккумуляторы, композитные катодные материалы, рентгеностуктурный анализ, электронная микроскопия, электрохимические свойства
Синтезирован и исследован в качестве катодного материала твёрдый раствор LiMn1/3Cr1/3Fe1/3O2 со структурой α-NaFeO2 , изоструктурный широко применяемому LiCoO2. Номинальное напряжение LiMn1/3Cr1/3Fe1/3O2 по отношению к литию составляет 4 В. Экспериментально показана возможность заряда-разряда материала до удельной емкости 220-250 мАч/г при токах С/15-С/50 без фазовых превращений.
Ключевые слова: литий-ионные аккумуляторы, катодные материалы, делафоссит, твердый раствор, рентгеностуктурный анализ, электрохимические свойства
В настоящей работе проведено исследование динамики локальной атомной структуры нового наноструктурированного конденсированного материала для возобновляемых источников тока на основе нанокомпозита 15мас.%V2O5/Fe/LiF в процессе электрохимического цикла «зарядки - разрядки». На основе метода основных компонент спектры XANES за Fe K-краем были воспроизведены с высокой точностью линейной комбинацией трех компонент – Fe, FeF2 и V[FeV]O4. По изменению формы спектров за F K- и V K-краям в ходе цикла «зарядка - разрядка» был сделан вывод о средней степени окисления ванадия, приведены плотности электронных состояний.
Ключевые слова: наноструктурированные материалы для возобновляемых источников тока, динамика наноразмерной атомной структуры, XANES
В данной работе проведено исследование индивидуальных (т.е. в виде отдельных молекул) углеродных одно- и многостенных нанотрубок методом резонансного комбинационного рассеяния света и электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM). Представлен анализ геометрической и электронной (типа проводимости) структуры на примерах индивидуальной одностенной и двустенной углеродных нанотрубок. Обсуждается влияние различных внешних эффектов на результаты анализа. По итогам работы было показано, что спектроскопия КРС дает надежные оценки структурных параметров и типа проводимости УНТ при учете условий синтеза и взаимодействия нанотрубок с окружением. Принимая во внимание быстроту и неразрушающий характер спектральных методов, очевидно, что спектроскопия КРС является одним из наиболее эффективных способов диагностики углеродных нанотрубок
Ключевые слова: углеродные нанотрубки; спектроскопия комбинационного рассеяния света; электронная микроскопия
В данной работе проведено исследование структуры индивидуальных одно- и многостенных углеродных нанотрубок методом электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM) и электронной дифракции. Для синтеза нанотрубок применялся метод каталитического пиролиза углеводородов. По итогам работы было установлено, что используемый метод синтеза дает преимущественно одностенные и двустенные углеродные нанотрубки с высоким уровнем кристалличности и с диаметрами в диапазоне 1.5 - 7.0 нм. В процессе синтеза на поверхность нанотрубок осаждается небольшое количество аморфного углерода. Был также проведен анализ структуры нанотрубок на основе электронной дифракции и показано, что определяемые из дифракции структурные параметры полностью соответствуют данным электронной микроскопии высокого разрешения.
Ключевые слова: углеродные нанотрубки; электронная дифракция; электронная микроскопия
Исследована возможность каналирования рентгеновской флуоресценции внутри полых микрокапилляров при энергии возбуждающего излучения в окрестности SiL2,3 – края поглощения. Теоретически получено угловое распределение поля, прошедшего через микроканалы. Проведенный расчет волновода в модели неоднородного слоя с генерацией рентгеновской флуоресценции внутри стенок микроканалов показывает возможность выхода излучения под большими углами.
Ключевые слова: каналирование рентгеновской флуоресценции, микроканальные пластины, фокусировка рентгеновского излучения,