Том 42, № 1 (2023)

Экспериментально определено увеличение скорости каталитического окисления СО на покрытиях из наночастиц золота при подаче на них электрического напряжения различной полярности и величины от внешнего источника. В условиях эксперимента при 430 °С, атмосферном давлении, начальном составе смеси 1.8% СО + 10.2% О₂ + Ar и начальном размере частиц покрытия 0.2–3 нм последовательное увеличение подаваемого положительного напряжения U вначале приводит к росту скорости окисления СО на 28% при U = +10 В, плавно снижающемуся до 20% при U = +30 В. Подача отрицательного напряжения менее эффективна: вначале скорость окисления растет на 12% при U = –10 В, а затем снижается до 7% при U = –30 В. Выполнены квантовохимические расчеты теплот ассоциации СО и О₂ с простейшим электронейтральным или электрически заряженным кластером золота Au₃, а также теплот реакций Au₃CO + O → Au₃CO₂ и Au₃CO₂ → Au₃ + CO₂ для различных зарядов Au₃-содержащих комплексов. По результатам расчетов предложено объяснение увеличения скорости каталитического окисления СО на покрытиях из наночастиц золота, электрически заряженных с помощью внешнего источника напряжения.

Исследованы электрофизические свойства порошков углеродных гибридных наноразмерных композитов в зависимости от содержания в них одностенных углеродных нанотрубок и термовосстановленного оксида графита. Изучено влияние бикомпонентного состава гибридного материала и приведены результаты измерений удельной низкочастотной электропроводимости на частоте 1 кГц, комплексной диэлектрической проницаемости и проводимости на частоте 9.8 ГГц для вышеуказанных порошков. Обнаружено влияние γ-облучения на измеренные характеристики порошков. Исследования направлены на поиск наполнителей для современных эффективных композиционных радиопоглощающих материалов.

Изучено действие растительного антиоксиданта ресвератрола на структуру мембран митохондрий, выделенных из проростков гороха Pisum sativum L., подвергнутых воздействию теплового стресс-фактора. В качестве структурных характеристик мембран использовали температурную зависимость микровязкости. Микровязкость определяли методом электронного парамагнитного резонанса спиновых зондов. Тепловой шок приводил к уменьшению кристалличности мембран митохондрий. Показано, что сверхмалые дозы ресвератрола возвращают структуру липидного бислоя митохондрий после воздействия теплового шока до состояния, свойственного нативным растениям.

В работе изучено влияние воды на двойные композиции полиэтилен–полилактид различных составов и тройные смеси с добавлением термически состаренного (в присутствии кислорода) полиэтилена как аналога вторично переработанного полимера. Установлено, что состав смеси напрямую влияет на ее характеристики, особенно при воздействии агрессивного фактора – воды. Композиции полиэтилен–полилактид имеют максимальную степень водопоглощения около 7.5%, а в присутствии третьего компонента – окисленного полиэтилена в количестве 40 и 50 мас.% степень водопоглощения увеличивается до 10%. Методом ИК-спектроскопии показано, что после действия воды разрушаются структурные элементы, принадлежащие ПЛА, что обусловлено более активным взаимодействием молекул воды с молекулами ПЛА, в то время как характеристики матрицы полиэтилена практически не изменяются.

Исследовано эпоксиполисульфоновое связующее, модифицированное активным разбавителем – фурфурилглицидиловым эфиром (ФГЭ). Добавление ФГЭ значительно улучшает температурные технологические параметры высоковязкого связующего. Температура переработки модифицированных связующих изменяется в интервале 80–120 °С в зависимости от концентрации ФГЭ. Фазовый распад связующего при его приготовлении не наблюдался, а происходил во время отверждения. Температура стеклования матриц на основе полученного связующего остается на высоком уровне: 100–107 °С. Тип фазовой структуры, образованной в процессе отверждения гибридного связующего, зависит от концентрации ФГЭ и полисульфонa марки ПСК-1.

Сопоставлены результаты, полученные при двух разных способах введения цианиновых красителей SYBR Green I (SG) и PicoGreen (PG), а также ультрамалых наночастиц золота (НЧЗ) в холестерическую жидкокристаллическую дисперсию (ХЖКД) ДНК: путем предварительной инкубации с ДНК и введения в готовую дисперсную систему. В отсутствие красителей и в присутствии SG предварительная инкубация НЧЗ в растворе ДНК приводила к усилению разрушения ее холестерической фазы. В то же время более эффективное тушение флуоресценции SG наблюдалось при введении НЧЗ в готовую дисперсную систему. Для случая PG порядок введения компонентов не влиял ни на свойства ХЖКД ДНК, ни на флуоресценцию красителя.

Исследован захват О₃ (1 · 10¹²–5 · 10¹³ см⁻³) на покрытии из метановой сажи, предварительно обработанном N₂O₅, с использованием проточного реактора с подвижной вставкой. Исходя из зависимости коэффициента захвата озона от времени экспозиции и от концентрации [O₃], установлен механизм захвата и получен ряд элементарных параметров, описывающих процесс захвата при произвольных концентрациях О₃. На базе ленгмюровского представления адсорбции предложено модельное описание захвата на покрытии из сажи в условиях конкурентной адсорбции O₃/NO_x, где NO_x = NO₂ и N₂O₅, с учетом многостадийности процесса захвата. На основании разработанной модели и элементарных параметров, описывающих захват О₃, NO₂ и N₂O₅ на свежем сажевом покрытии, а также захват озона на поверхности, предварительно обработанной NO₂ и N₂O₅, проведены численные оценки дополнительных каналов захвата озона для двух реальных сценариев соотношения концентраций O₃/NO₂ и O₃/N₂O₅. Для промышленно развитого региона в зимнее время, когда концентрация озона минимальна (10 ppb O₃, 17 ppb NO₂ и 4 ppb N₂O₅), дополнительный интегральный вклад в захват O₃ на продуктах реакции NO₂ с сажей составляет 68%, а в случае N₂O₅ – 3.6%. Для того же региона летом при максимальной концентрации озона (36 ppb O₃, 17 ppb NO₂ и 4 ppb N₂O₅) аналогичные вклады будут составлять 20% и 1% соответственно. Причины такого различия обсуждаются.