ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Проведено исследование влияния различных видов мобильного кислорода на структуру и электропроводящие свойства никелатов перовскитного типа. Методом твердофазного синтеза получены никелаты La2NiO4+δ, La0,6Sr1,4NiO4–δ, Sr3Al0,75Ni1,25O7–δ. Фазовый состав определяли методом РФА. Кислородосодержание образцов уточняли йодометрическим методом. Процессы сорбции–десорбции кислорода изучали методом твердотельной кислородной кулонометрии. Электропроводящие свойства исследовали на постоянном токе четырехзондовым методом. При помощи кулонометрического метода найдено три вида междоузельного мобильного кислорода и один узловой в слоистых никелатах перовскитного типа со структурами P/RS и 2P/RS. Эти четыре вида мобильного кислорода различаются энергией связи с кристаллической решеткой и кристаллографическими позициями. Протекающие процессы десорбции–сорбции различных видов мобильного кислорода оказывают разное влияние на термическое расширение параметров кристаллической ячейки. Наибольшие отклонения вызывает узловой мобильный кислород, находящийся в вершинах кислородных октаэдров. Данный кислород существенно меняет вид кривых температурной зависимости удельного сопротивления. Междоузельный мобильный кислород таких аномалий не вызывает.
Осуществлен синтез катализаторов на основе оксидов кобальта, меди и марганца золь-гель методом с горением и изучена их каталитическая активность в реакции низкотемпературного окисления монооксида углерода в диоксид. Синтезированы оксиды кобальта, меди и марганца, а также их двойные оксиды Co–Mn, Cu–Mn и Co–Cu. Рентгенофазовым анализом показано образование в системах Co–Mn и Cu–Mn манганитов и оксидов соответствующих металлов. В системе Co–Cu выявлено образование только оксидов этих металлов. Установлено, что кобальти медь-марганцевые оксидные системы, синтезированные золь-гель методом с горением, проявляют высокую каталитическую активность в низкотемпературном (110–140 °С) превращении монооксида углерода в диоксид. Осуществлен одностадийный синтез каталитической системы Cu–Mn/Al2O3 золь-гель методом со сжиганием прекурсоров с гидрогелем связующего (Al2O3) и установлена ее высокая активность в низкотемпературной конверсии монооксида углерода. Каталитические системы исследовали РФ-, ИК-спектральными методами, БЭТ, СЭМ. Полученные результаты показывают возможность получения активных в низкотемпературном окислении монооксида углерода многокомпонентных оксидных катализаторов технологически простым золь-гель методом с горением.
КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
Синтезированы сополимеры на основе метакриловой кислоты и природных терпеновых мономеров (α-пинен, β-пинен, ∆3-карен) с молекулярной массой (0,3–0,5)∙104 и содержанием карбоксильных групп 14,5–16,3 %. Для синтезированных сополимеров определены гидродинамический радиус и сегмент Куна, характеризующий гибкость полимерной цепи, константа Хаггинса в водном и солевом растворах, концентрационные области формирования надмолекулярных структур. В присутствии катионного ПАВ (бензетония хлорид, Hyamine) в зависимости от концентрации сополимеров в системе образуются комплексы «полимер–ПАВ» в растворимой и нерастворимой формах. Показано, что эффективность стабилизирующего действия растворимых комплексов в отношении водной дисперсии карбоната кальция возрастает с увеличением содержания неполярных групп в полимерной цепи. Катионный ПАВ (Hyamine) предложен в качестве осадителя в методе количественного определения карбоксилсодержащих полимеров в водной и солевой средах.
Разработано несколько путей синтеза и исследованы корреляции между переменными процедуры синтеза и физико-химическими свойствами нанопористых кремнеземных материалов типа MCM-48, осаждаемых темплатным методом в присутствии низковалентного катиона железа(II). Изучено изменение структуры мезопористого каркаса кремнезема, его текстурных свойств и степени энергетической неоднородности поверхности в зависимости от молярного соотношения Fe :Si, значения рН (4 и 9 единиц), ступенчатого прокаливания (673 и 923 К) и экстракции цетилпиридиниевого темплата этанолом из ксерогелей.
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Оценены константы распределения амитраза и трех его основных метаболитов (ДМФФ, ДМФ, ДМА) для экстракционных систем вода–органический растворитель (н-гексан, толуол, дихлорметан, хлороформ). Согласно анализу распределения веществ в изученных системах установлено, что дихлорметан является оптимальным экстрагентом для разработки методики одновременного определения амитраза и трех его метаболитов в меде, основанной на жидкость-жидкостной экстракции. На основании изучения стабильности амитраза в водно-ацетонитрильных растворах с различными добавками установлен состав растворителя для итоговых растворов проб – 50 мМ раствор аммиака в смеси вода–ацетонитрил (1 : 1, об.).
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Выполнен синтез нескольких BODIPY флуорофоров и рассмотрено их распределение в системе октанол-1–вода. Для оценки эффективности использования расчетных методов при описании липофильности BODIPY производных обсуждены такие подходы, как XLopP3, ALogPS, WLogP, SILICOS-IT и MLogP. С помощью квантово-механических расчетов найдены гидрофобная и полярная площади молекулярных поверхностей соединений. Это позволило установить корреляцию между коэффициентом LogP и топологией молекулярной поверхности, а также определить соответствующие величины инкрементов для метильного, ацетильного и фенильного заместителей.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Изучены реологические свойства окисленного битума в присутствии волокнистых материалов на основе целлюлозы и хризотил-асбеста, используемых в качестве стабилизирующих добавок при производстве щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей. Установлено, что надмолекулярная структура волокон, характеризующая взаимодействие между макромолекулами, в значительной степени определяет эффективность их структурирующего действия для окисленного битума. Так, введение целлюлозного волокна приводит к повышению способности коллоидной структуры битума к одновременному возникновению упругой и пластической составляющих деформации, что обусловлено равномерным распределением волокна в дисперсионной среде битума вследствие проникновения углеводородных компонентов в межфибриллярное пространство целлюлозы и разрывам водородных связей между гидроксильными группами. В то же время наличие прочных структурных связей между макромолекулами хризотил-асбеста препятствует формированию прочной армирующей сетки в маслах битума и, как следствие, значения структурно-реологических параметров Pk1, Pk2 и Pm композиции битум–хризотил-асбест в 1,5–2 раза ниже по сравнению со значениями для композиции битум/целлюлоза. Результаты исследования группового состава и структурно-реологических свойств битумных композиций после прогрева при Т = 163 °С свидетельствуют о более высокой стабильности битумно-целлюлозной структуры к процессам термоокислительной деструкции по сравнению со структурой, сформированной в присутствии хризотил-асбеста. Методом тонкослойной хроматографии установлено, что концентрация масел в композиции битум–хризотил-асбест выше по сравнению с композицией битум–целлюлоза, свидетельствуя о том, что ослабление реологических свойств и термостабильности в присутствии хризотил-асбеста не связано с особенностями микроструктуры его волокон, склонной, по мнению ряда исследователей, к избирательной диффузии масел в капилляры фибрилл.
Приведены результаты исследования по применению глауконитсодержащих вскрышных пород Новодворского месторождения базальтов и туфов Пинского района Брестской области для получения стекол различного назначения. Разработаны составы сырьевых композиций в системе глауконитсодержащая порода–мел–оксид железа–кальцинированная сода, оптимизированы пределы массового количества сырьевых компонентов шихты и основных оксидов в стеклах. Установлено, что главным критерием получения качественных стекол является рациональное сочетание тугоплавких и легкоплавких оксидов, что обеспечивает однородность стекол, выработочную вязкость, способность формоваться различными способами, отсутствие склонности к кристаллизации, черный цвет в массе, а также комплекс удовлетворительных физико-химических свойств. Результаты исследования подтвердили перспективность использования глауконитсодержащих вскрышных пород для синтеза стекол различного назначения, что будет способствовать рациональному использованию полезных и попутных ископаемых Новодворского месторождения базальтов и туфов Республики Беларусь, а также улучшению экологической ситуации прилегающих к месторождению регионов.
ISSN 2524-2342 (Online)