<$E bold beta>-Cyclodextrin-MCM-41 silica as promising adsorbent for the trace amounts removal of aromatics from water = <$E beta>-Циклодекстрин-МСМ-41 кремнезем як перспективний адсорбент для вилучення слідових кількостей ароматичних сполук з води

У ході дослідження здійснено золь-гель синтез <$E beta>-циклодекстрин-MCM-41 кремнезему з використанням <$E beta>-циклодекстринвмісного силану та тетраетилортосилікату (як джерел кремнезему) за присутності іонного темплату (цетилтриметиламоній броміду). <$E beta>-Циклодекстринвмісний силан одержано шляхом модифікування (3-амінопропіл)триетоксисилану олігосахаридом, який активовано за присутності N,N'-карбонілдиімідазолу. Успішне введення <$E beta>-циклодекстринових фрагментів у кремнезем підтверджено за допомогою Фур'є-ІЧ спектроскопії та кількісного хімічного аналізу. Одержаний <$E beta>-циклодекстрин-MCM-41 кремнезем охарактеризовано за допомогою методів рентгенівської дифракції, трансмісійної електронної мікроскопії та низькотемпературної адсорбції-десорбції азоту. Вивчено адсорбцію бензену та фенолу з водних розчинів на <$E beta>-циклодекстрин-MCM-41 кремнеземі залежно від тривалості контакту та рівноважної концентрації адсорбтиву. Продемонстровано більшу специфічність адсорбції ароматичних сполук на <$E beta>-циклодекстрин-MCM-41 кремнеземі у порівнянні з MCM-41.

1D and 2D polaritons in macroporous silicon structures with nano-coatings = 1D та 2D поляритони в структурах макропористого кремнію з нанопокриттями / L. A. Karachevtseva, M. T. Kartel, O. O. Lytvynenko

Використано високороздільне ІЧ поглинання для дослідження 1D і 2D поляритонів у періодичних структурах макропористого кремнію з нанопокриттями SiO2 і наночастинок CdS, ZnO. ІЧ поглинання з високою роздільною здатністю призводить до генерації дипольно-активних поперечних коливань, розщеплення фотонів і вимірювання гігантських двополярних осциляцій поглинання з амплітудами +- 107 відн.од. Це означає додатковий ступінь свободи, оскільки вертикально поляризоване світло в напрямку z і горизонтально поляризоване світло в напрямку х призводить до розщеплення променів і двофотонної інтерференції - ефекту Хонг - Оу - Менделя. В нашому випадку 2D резонанси електро-оптичного ефекту Ваньє - Штарка у площині yz відповідають "конструктивній" інтерференції двофотонних станів (бозони, 2D поляритони), а двополярні резонанси у +-z напрямках визначаються "деструктивною" інтерференцією двофотонних станів (ферміони, 1D поляритони). 1D-поляритони є перспективними для високо когерентних оптичних квантових комп'ютерів на основі макропористого кремнію з нанопокриттями, для лазерів і нових метаматеріалів.

A quantum chemical study on levomycetin interaction with silica surface. 1: 3 = Квантово-химическое исследование взаимодействия левомицетина с поверхностью кремнезема, 2010

Биологическую активность D(-)-трео-изомера левомицетина связывают с присутствием в его алициклической форме водородной связи между гидроксильными группами. Адсорбционно закрепленный (путем импрегнирования) левомицетин на поверхности кремнезема повышает антимикробную способность. С помощью методов квантовой химии изучены изменения структурных и энергетических параметров молекул левомицетина, обусловленные адсорбцией, которые отвечают за его активность. Обнаружено, что дескрипторами биологической активности левомицетина могут быть энергия НВМО и длина водородной связи O-H...O в пропандиольном фрагменте молекулы.

A quantum chemical study on the effect of titanium dioxide modification with non-metals on its spectral characteristics = Квантово-хімічне дослідження впливу модифікації діоксиду титану неметалами на його спектральні характеристики / O. V. Smirnova, A. G. Grebenyuk, V. V. Lobanov

Проаналізовано експериментальні результати, отримані при вивченні можливості сенсибілізації діоксиду титану (поліморфної фази анатазу) до видимої області спектра шляхом допування та ко-допування домішками неметалів із метою створення ефективних фотокаталізаторів для розкладання органічних сполук. Присутність домішкових атомів призводить до зміни електронної структури матриці діоксиду титану, появи "домішкових зон" і звуження енергетичної щілини діоксиду титану. Таке модифікування супроводжується розширенням спектральної області чутливості фотоактивних твердих тіл у довгохвильову область спектра і тому може бути використано для поліпшення каталітичних властивостей цих матеріалів. Методом теорії функціонала електронної густини досліджено спектральні прояви домішок вуглецю в діоксиді титану у формі карбіду та карбонату, а також сірки в формах сульфіту, сульфіду та сульфату. Як моделі матриці діоксиду титану обрано кластер складу Ti14H22O39. Розрахунки проведено в межах кластерного наближення з використанням функціонала B3LYP і базисного набору 6-31G (d, p). Порівняння результатів квантовохімічних розрахунків із наявними експериментальними даними свідчить, що домішкові атоми сірки та вуглецю в діоксиді титану, що знаходяться в різному координаційному стані та різних ступенях окиснення, проявляються в різних діапазонах спектрів. Ця обставина надає можливість встановити структуру зразків, виходячи з експериментальних спектрів. Зміна координації та ступеня окиснення домішкових атомів призводить до спектральних зсувів і розщепленню піків, які можуть досягати 1,5 еВ (XPS). Присутність домішок неметалів призводить до зміни (поглиблення в разі сульфіду або карбіду) забарвлення зразків, що проявляється у відповідних УФ спектрах.

A quantum-chemical study on the antioxidant properties of natural phenolic compounds = Квантово-хімічне дослідження антиоксидантних властивостей природних фенольних сполук

За допомогою методів Хартрі - Фока (базис 6-31G(д,р)) і ТФГ (B3P86/6-31G(d,p)) з використанням сольватаційної моделі IEF PCM вивчено вплив структури флаволігнанів (силібін, силікристин), флавоноїдів (кверцетин і таксіфолін) на антиоксидантні властивості силімарину - стандартизованого рослинного екстракту з насіння розторопші плямистої (лат. Silybum marianum), що містить суміш цих сполук. Показано, що OH-групи бічного фенольного кільця дають максимальний внесок у механізм перенесення атома водню. Встановлено, що наявність 2,3-подвійного зв'язку впливає на перерозподіл заряду і збільшує внесок групи 3-OH у механізм перенесення атома водню для молекули кверцетину. Внесок механізму з перенесенням електрона в антиоксидантну активність знижується в ряду кверцетин >> силікристин >> таксіфолін >> силібін.

A short review on regulation of stability of aqueous suspensions of carbon nanotubes = Короткий огляд про регулювання стабільності водних суспензій вуглецевих нанотрубок

В огляді проаналізовано нещодавні роботи авторів та споріднені роботи щодо електрокінетичних властивостей і колоїдної стійкості водних суспензій багатошарових вуглецевих нанотрубок (CNTs) за присутності поверхнево-активних речовин (ПАР) і наночастинок. Наведено розгляд також адсорбційних властивостей вуглецевих нанотрубок. Обговорено застосування класичних теорій електрофорезу для опису електрофоретичної рухливості вуглецевих нанотрубок. Наведено приклади <$E zeta>-потенціалу CNTs у водних суспензіях як функції рН та концентрації електролітів (KCl, CaCl2 та AlCl3). Додавання катіонної ПАР цетилтриметиламмонію броміду (CTAB) нижче значень критичної концентрації міцелоутворення (CMC) призводить до зменшення, а потім до перезарядження поверхні CNTs шляхом накопичення іонів CTAB у шарі Штерна. За концентрацій вище CMC спостерігається значне спадання <$E zeta>-потенціалу. Це пов'язано зі змішенням площини зсуву в бік розчину в результаті утворення на поверхні напівміцел. Збільшення масового співвідношення штучного мінералу Лапоніт (Lap) у суспензії (X) від 0 до 0,4 призводить до монотонного зниження <$E zeta>-потенціалу гібридів CNT + Lap із досягненням його плато ~ -32 мВ за X >>= 0,4, що відповідає <$E zeta>-потенціалу "чистих" пластинок Lap. Це свідчить про високе покриття поверхні нанотрубок за допомогою Lap за X >>= 0,4. Обговорено основні методи поліпшення диспергованості вуглецевих нанотрубок, їх колоїдну стійкість та адсорбційні властивості, а саме: стабілізацію в сумішах води та органічних розчинників; функціоналізацію хімічною обробкою; стабілізацію добавками ПАР або полімерів і гібридизацію шляхом додавання додаткових стабілізувальних наночастинок. CNTs можуть бути значно відокремлені в "гарних" розчинниках, таких як 1-циклогексил-2-піролідон, N, N-диметил-формамід або N-метил-2-піролідон. Продемонстровано, що диспергованість CNTs є складною функцією типу ПАР, його концентрації та співвідношення ПАР/CNTs. Оптимальна концентрація CTAB для досягнення однорідної водної дисперсії вуглецевих нанотрубок була визначена поблизу CMC. Додавання CTAB значно модифікують розподіл за розмірами CNTs і спостерігається різкий перехід від малих первинних агрегатів до великих вторинних агрегатів за концентрацій вище CMC. За оптимальної концентрації Lap частинки нанотрубок добре стабілізуються і спостерігається ступінчасте підвищення стабільності осадження. Показано, що гібриди CNTs + Lap можуть ефективно використовуватися для видалення барвника метиленового синього з водних систем. Висвітлено кінетику та механізми адсорбції.

A study on the interaction of N-acetylneyramic acid with monosaccharides adsorbed on ultrafine silica surface = Дослідження взаємодії N-ацетилнейрамінової кислоти з моносахаридами, адсорбованими на поверхні високодисперсного кремнезему

На сьогоднішній день актуальними є дослідження процесів, що відбуваються на межі поділу фаз біомолекула (клітина) - наночастинка. Цікавим є вивчення взаємодії високодисперсного кремнезему з сахаридами, зокрема глюкозою та фруктозою, а також з N-ацетилнейраміновою кислотою (NANA) (яка є в складі клітинної мембрани організму), для подальшого створення нанокомпозитів із біомолекулами для застосування їх в біологічних системах. Методом теорії функціонала густини (DFT) у межах моделі поляризаційного континууму РСМ досліджено особливості взаємодії моносахаридів із поверхнею кремнезему та з'ясовано вплив на цей процес молекули NANA. Результати аналізу квантово-хімічних розрахунків свідчать, що глюкоза та фруктоза можуть використовуватись як модифікатори для адсорбції NANA. Молекули цих вуглеводнів споріднені до поверхні кремнезему та створюють комплекс з NANA. Встановлено, що водневі зв'язки між гідроксильними групами вуглеводнів і силанольними групами поверхні ВДК відіграють основну роль в утворенні міжмолекулярних комплексів. Проведені розрахунки показують, що адсорбція моносахаридів на поверхні кремнезему можлива, якщо враховувати їх розташування, а також залежить від того, яким чином проводити адсорбцію. Тобто, чи послідовна адсорбція сахаридів, а потім NANA, чи адсорбція з розчину моносахаридів-NANA на поверхні кремнезему.

A theoretical study on the effect of heteroatoms (N, B, Si) on the interaction of aluminum clusters with a carbon graphene-like plane = Теоретичне дослідження впливу гетероатомів (N, B, Si) на взаємодію кластерів алюмінію з вуглецевою графеноподібною площиною / E. M. Demianenko, M. I. Terets [et al.]

Відомо, що додавання невеликої кількості вуглецевих наноматеріалів (ВНМ) значно покращує механічні властивості композитів із металевою матрицею. Одним із найбільш важливим, перспективним і доступним металом як матриці для подібної модифікації є алюміній. Однак на межі поділу між вуглецевим матеріалом і Al утворюється карбіди алюмінію різного складу, які є крихкими та мають головний недолік - розчинність у воді. Тому поява карбіду алюмінію є серйозною проблемою, оскільки це сприяє утворенню дефектів, які у разі деформації композиту призводять до розтріскування композиту внаслідок наявності мікроголок. У зв'язку з цим, для передбачення особливостей взаємодії саме алюмінію з поверхнею доповнених гетероатомами (N, B, Si) ВНМ, доцільно провести моделювання таких процесів методами квантової хімії. Мета роботи - з'ясувати вплив температури на хімічну взаємодію кластерів алюмінію з нативною, бор-, силіций- та нітрогенвмісними графеноподібними площинами (ГПП). Усі розраховані трьома методами (B3LYP/6-31G(d,p), МР2/6-31G(d,p) і PВЕ0/6-31G(d,p)) значення залежності вільної енергії Гібса від температури як для різних розмірів кластерів алюмінію, так і графеноподібних кластерів, є найвищими для нативних графеноподібних площин. У всіх випадках, значення вільної енергії Гібса зростають з температурою. Найнижчі значення температурної залежності вільної енергії Гібса змінюються від розміру моделей реагуючих речовин і методів дослідження, особливо це характерно за наявності в складі графеноподібних кластерів атомів бору та кремнію. Отже, відсутність домішкових гетероатомів у складі нановуглецевої матриці сприяє тому, що у вуглецьвмісному нанокомпозиті з алюмінієм не будуть утворюватись острівці карбіду алюмінію, який негативно впливає на фізичні та хімічні характеристики одержаного нанокомпозиту.

Adsorption and complexing properties of silica modified with <$E bold beta>-cyclodextrin. 1: 3 = Адсорбционные и комплексообразующие свойства кремнезема, модифицированного <$E beta>-циклодекстрином, 2010

Изучена сорбция катионов кадмия (II) на поверхности аморфных макропористых кремнеземов, химически модифицированных <$E beta>-циклодекстрином и его функциональными производными. Показано, что сорбция кадмия (II) соответствует изотерме Фрейндлиха для гетерогенной поверхности. Анализ кинетических кривых сорбции в рамках кинетической модели Лагергрена для реакций псевдопервого и псевдовторого порядка показывает, что на поверхности <$E beta>-циклодекстринсодержащих кремнеземов осуществляется два параллельных процесса. Доказано, что существенное увеличение сорбции нитрата кадмия (II) является результатом образования незаряженных супрамолекулярных структур на поверхности кремнеземов, модифицированных <$E beta>-циклодекстринами. Химический состав этих супрамолекулярных структур коррелирует с поляризуемостью функциональных заместителей <$E beta>-циклодекстринов.

Adsorption equilibrium and hysteresis in open slit-like micropores

Для якісного і кількісного опису адсорбційної рівноваги та гістерезису у відкритих щілиноподібних мікропорах запропоновано теоретично строгі рівняння, засновані на постулаті теорії об'ємного заповнення мікропор щодо фізичної і формальної аналогії між процесами об'ємного заповнення мікропор і капілярною конденсацією. На прикладі ізотерми адсорбції-десорбції парів води волокнистим вуглецевим матеріалом АУВМ-Днепр, який має мікро-мезопористу структуру, показано придатність одержаних рівнянь для опису гістерезису в таких системах.

Adsorption of anionic dyes on corn stalks modified by polyaniline: kinetics and thermodynamic studies = Адсорбція аніонних барвників на стеблах кукурудзи, модифікованих поліаніліном: кінетика та термодинамічні дослідження

Хімічною полімеризацією аніліну на поверхні стебел кукурудзи (СК) за допомогою окиснювача (NH4)2S2O8, і допанта H3PO4 одержано композит СК-ПАН. Його застосовано як новий адсорбент для адсорбції аніонних барвників (кислотного червоного та кислотного жовто-гарячого). Вивчено кінетику та термодинаміку адсорбції барвників із водних розчинів на СК і СК-ПАН. Кінетика адсорбції барвників за допомогою СК і СК-ПАН добре описується моделлю псевдо-другого порядку. Рівноважні дані проаналізовано за допомогою рівнянь ізотерм Фрейндліха та Ленгмюра. Модель Ленгмюра краще описує експериментальні ізотерми адсорбції, ніж модель Фрейндліха. Термодинамічні розрахунки показали, що адсорбція є спонтанним та ендотермічним процесом.

Adsorption of cationic dyes on barley straw modified by citric acid: kinetic, equilibrium, and thermodynamic studies = Адсорбція катіонних барвників на соломі ячменю, модифікованій лимонною кислотою: кінетичні, рівноважні та термодинамічні дослідження / L. M. Soldatkina, M. A. Yanar

Досліджено адсорбційні властивості катіонних барвників (метиленового блакитного (МБ) і малахітового зеленого (МЗ)) на соломі ячменю, модифікованій лимонною кислотою. Солома ячменю, модифікована лимонною кислотою, є дешевим та екологічно чистим адсорбентом, однак ефективність цього адсорбента щодо вилучення катіонних барвників ще не вивчена. Для визначення ефективності модифікованої лимонною кислотою соломи ячменю досліджено кінетичні, рівноважні та термодинамічні аспекти адсорбції катіонних барвників. За допомогою інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є (FT-IR) охарактеризовано модифіковану солому у порівнянні з немодифікованою. FT-IR аналіз показав, що модифікація соломи ячменю лимонною кислотою надала змогу збільшити кількість карбоксильних груп на поверхні соломи. Досліджено вплив часу контакта, концентрації катіонних барвників і температури на адсорбційне вилучення катіонних барвників. Кінетичні дослідження показали, що процес адсорбції досягає рівноваги протягом 120 і 90 хв для МБ і МЗ відповідно, а час встановлення рівноваги для обох катіонних барвників не залежить від температури. Кінетика адсорбції катіонних барвників добре описувалася моделлю псевдодругого порядку. Рівноважні дані проаналізовано за допомогою ізотерм Фрейндліха, Ленгмюра та Тьомкіна. Експериментальні ізотерми адсорбції МБ і МЗ на модифікованій соломі ячменю найкраще описуються ізотермою Ленгмюра. Крім того, термодинамічні параметри, розраховані при 293 - 333 K, показали, що адсорбція МБ і МЗ на модифікованій соломі ячменю була ендотермічною. Негативні результати величин <$E DELTA G symbol Р> - (від -32,1 до -24,6 кДж моль<^>-1) підтверджують, що процес адсорбції є спонтанним за всіх досліджених температур. Десорбцію МБ і МЗ із відпрацьованого адсорбента оцінювали за допомогою води та водних розчинів соляної та оцтової кислот. Ефективність різних елюентів при десорбції катіонних барвників можна описати за допомогою такого ряду: HCl >> CH3COOH >> H2O. Проведені дослідження показали, що ячмінна солома, модифікована лимонною кислотою, може бути альтернативою більш дорогим адсорбентам, які використовуються для вилучення катіонних барвників зі стічних вод.

Adsorption of cisplatin by the surface of the magnetic sensitive nanocomposite Fe3O4/Al2O3/C = Адсорбція цисплатину на поверхні магніточутливого нанокомпозиту Fe3O4/Al2O3/C / P. P. Gorbyk, A. L. Petranovska [et al.]

Одним із найбільш широко використовуваних протипухлинних хіміотерапевтичних препаратів є "цисплатин" (діюча речовина - цис-діамінодихлороплатина), побічними ефектами використання якого є кумулятивна ото-, нефро- та нейротоксична дія. Мінімізація небажаних ефектів без зниження терапевтичної дії цисплатину може бути досягнута з використанням носіїв ліків, зокрема магнетит-вуглецевих нанокомпозитів. Із цією метою синтезовано нанокомпозит Fe3O4/Al2O3/C із вуглецевою поверхнею, де прошарок оксиду алюмінію захищає магнетит у процесі піролізу вуглеводнів. Синтезовані зразки охарактеризовано методами TEM, XRD, мас-спектрометрії, досліджено магнітні властивості та величину питомої поверхні. Встановлено, що використаний режим термообробки (T = 500 <^>oC, середовище аргону) достатній для повної карбонізації сахарози та зберігає фазу магнетиту, що не призводить до погіршення магнітних характеристик. Результати ТЕМ- досліджень і магнітних вимірювань свідчать про формування нанокомпозиту Fe3O4/Al2O3/C типу ядро-оболонка. Проведено адсорбцію цисплатину на поверхні НК Fe3O4/Al2O3/C; процес адсорбції вивчено залежно від часу контакту, pH розчину та концентрації цисплатину. Експериментальні результати кінетичних досліджень проаналізовано на відповідність теоретичним моделям Бойда та Морриса - Вебера, моделям псевдопершого та псевдодругого порядків. Моделі ізотерм Ленгмюра та Фрейндліха використано для аналізу процесів адсорбції. Лімітуючим фактором адсорбції є зовнішньодифузійні процеси масопереносу, що корелює з розрахованими параметрами моделі псевдопершого порядку (r<^>2 = 0,985). Кореляція теоретичних і практично отриманих величин адсорбційної ємності вказує на можливість застосування моделі Фрейндліха для опису адсорбції цисплатину на поверхні Fe3O4/Al2O3/C.

Adsorption of Co²⁺ and radioactive ⁶⁰Co by mesoporous TiO₂ = Адсорбція катіонів Co²⁺ і радіоактивного ⁶⁰Co мезопористим TiO₂

Зазначено, що <^>60Co із періодом напіврозпаду 5,3 роки є одним із числа антропогенних радіонуклідів, гамма-випромінювачів, які можуть діагностуватися у рідких відходах ядерних установок. Необхідність контролю вмісту <^>60Co у довкіллі обумовлює пошук нових адсорбційних матеріалів із високою адсорбційною ємністю, хімічною, термічною та радіаційною стійкістю. Мета роботи - дослідити адсорбцію Co<^>2+ і <^>60Co із водних розчинів мезопористим TiO2. Методика експерименту описує адсорбційні дослідження. Як адсорбент вибрано мезопористий TiO2 із співвідношенням мікро- та мезопор Smeso/S = 58 %; Vmeso/V = 64 %. Синтез дослідженого адсорбента здійснено за методикою рідкофазного гідролізу титанового аквакомплекса. Як прекурсор вибрано тетрахлорид титану TiCl4. Залежність адсорбції йонів кобальту від тривалості взаємодії адсорбата з поверхнею адсорбента, кислотності розчину, рівноважної концентрації йонів кобальту досліджено за статичних умов. Присутність кобальту на поверхні мезопористого TiO2 доведено методом рентгенофлуоресцентної спектроскопії. Початкову та рівноважну концентрацію йонів кобальту визначено методом комплексоно-метричного титрування. Як індикатор використано ксиленоловий помаранчовий. Чотири найбільш поширені кінетичні моделі: Лагергрена псевдо-першого та псевдо-другого порядку, внутрішньочастинкової дифузії та модель Еловича застосовано до експериментальних результатів досліджень кінетики адсорбції йонів кобальту мезопоритсим TiO2. До рівноважних ізотерм адсорбції застосовано теорії Ленгмюра і Дубініна - Радушкевича. Розраховано енергію адсорбції з використанням рівняння Дубініна - Радушкевича. Одержані результати показують, що експериментальні залежності величини адсорбції від часу взаємодії добре апроксимуються кінетичною моделлю Лагергрена псевдо-другого порядку. Застосування моделі Еловича (моделі хемосорбції) також надає високий коефіцієнт лінійного наближення (R<^>2 >> 0,9). Результати рівноважної адсорбції можуть бути описані теорією Ленгмюра з високим ступенем достовірності. Експериментальні значення максимальної адсорбції йонів кобальту мезопористим TiO2 (49 +- 4 мг/г) добре узгоджуються з розрахованими за теорією Ленгмюра (63,81 мг/г). Енергія адсорбції, розрахована за рівнянням Дубініна - Радушкевича становить 8,104 +- 0,361 кДж/моль, що відповідає фізичному механізмові адсорбції. Однак, для кожного окремо взятого потенціалу Поляні (якому відповідає певна рівноважна концентрація адсорбату, мг/л) енергія адсорбції є різною. Її величина плавно зменшується у разі зростання рівноважної концентрації Co<^>2+ у розчині. Це свідчить про залежніть енергії адсорбції йонів кобальту мезопористим TiO2 від ступеня заповнення поверхні. З цього факту можна зробити висновок, що адсорбційні центри дослідженого мезопористого TiO2 не є незалежними. За низьких значень рівноважної концентрації катіонів кобальту (38 мг/л) величина енергії адсорбції є вищою, ніж така, що відповідає механізмові фізичної адсорбції. Зазначено, що це може бути причиною високих коефіцієнтів результатів. Адсорбція Co<^>2+ мезопористим TiO2 залежить від кислотності розчину. Щоб змоделювати умови експерименту, близькі до реальних, досліджено адсорбцію <^>60Co мезопористим TiO2. Показано, що досліджений адсорбент застосування моделі Еловича до даних експериментальних лінійного наближення у разі вилучає понад 90 % радіонукліду. Мезопористий TiO2 є перспективним матеріалом для глибокої очистки водних розчинів від Co<^>2+ і дезактивації радіоактивних відходів, які містять <^>60Co.

Adsorption of water vapour by natural and chemically modified clinoptilolite and mordenite samples. 3: 4, 2012

Вивчено адсорбцію парів води зразками природного клиноптилоліту (N-CLI) і морденіту (N-MOR) (Закарпатська обл., Україна), їх кислотно-модіфікованими формами H-CLI-6, H-MOR-6, а також каталізаторами окиснення СО Pd(II)-Cu(II)/H-СLI-6 і Pd(II)-Cu(II)/Н-MOR-6 та розкладу озону MeCl2/N-CLI (Me = Cu, Co, Mn). Всі ізотерми адсорбції в області <$E roman {p "/" p sub s}~<<~0,4> описуються рівнянням БЕТ з коефіцієнтом кореляції R<^>2 = 0,99. Активність каталізаторів залежить від вмісту в них води.

Adsorption removal of anthocyanins from red cabbage extracts by bentonite: statistical analysis of main and interaction effects = Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії

Дослідження базується на повному факторному експерименті типу 24, який використано для оцінювання внеску основних ефектів чотирьох факторів (час контакту, температура, початкова концентрація антоціанів і маса адсорбентa) та їх взаємодій на ефективність вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті. Фактори досліджено на двох рівнях (-1 і +1). Встановлено, що час контакту та маса адсорбента мають позитивний ефект, а початкова концентрація антоціанів і температура, а також взаємодія двох факторів "час контакту - температура", взаємодії трьох факторів "час контакту - початкова концентрація антоціанів - маса адсорбента" і "температура - вихідна концентрація антоціанів - маса адсорбента" негативно впливають на вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти. Запропоновано математичну модель адсорбційного процесу з урахуванням головних ефектів факторів та їх взаємодій. Аналіз дисперсії та статистичні дані підтвердили її адекватність. Одержана модель надає можливість передбачити вилучення антоціанів із екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті.

AFM surface analysis of Fe - Co - Mo electrolytic coatings = Аналіз поверхні електролітичних Fe - Co - Mo покриттів методом атомно-силової мікроскопії

Уніполярним імпульсним електролізом одержано Fe - Co - Mo покриття з вмістом заліза 47 ат. %, кобальту 28 ат. % і молібдену 25 ат. %. За допомогою методу атомно-силової мікроскопії досліджено морфологію та топографію поверхні. На поверхні покриття виявлено ділянку з глобулярною структурою та окремо розташованими конусоподібними виступами з розміром зерен 0,2 - 0,5 мкМ. Крім того, в межах однієї області сканування виявлено ділянки з більш розвиненою поверхнею, топографія яких є ідентичною кристалічній структурі кобальту, з розміром кристалітів в межах 0,5 - 1,75 мкМ. Визначено параметри Ra і Rq для областей із різною морфологією та досліджуваного покриття в цілому. Вивчено магнітні властивості Fe - Co - Mo покриття. Коерцитивна сила складає 7 - 10 Е, що надає можливість віднести одержані покриття Fe - Co - Mo до магнітом'яких матеріалів.

Alkali doped (Na, K) Cu/Cr2O3:Al2O3 catalysts for water gas shift reaction. 3: 4, 2012

Досліджено ефект осаджуючого агента (гідроксиди лужних металів Na, K) на мідно-хромо-алюмінієві системи. Каталізатори, осаджені гідроксидами лужних металів, виявляють нижчу конверсію CO у порівнянні з тими, що осаджені амоніаком, через більший ступінь кристалічності та більшу стійкість до відновлення. Каталізатори, одержані за допомогою NaOH, характеризуються більшим вмістом лужного металу та його однорідним розподілом на поверхні у порівнянні з тими, що одержані за допомогою KOH.

Amorphous nano-structured coatings prepared from CVD-composites = Аморфні наноструктуровані покриття, виготовлені з CVD-композитів / V. F. Zinchenko, I. R. Magunov [et al.]

Мета роботи - розробка дешевого та простого способу виготовлення наноструктурованих систем, що базується на випаровуванні композитів систем германій - халькогенід (оксид) металу за CVD (Chemical Vapor Deposition) - механізмом із започаткуванням нового класу матеріалів для інтерференційної оптики ІЧ (інфрачервоного) діапазону спектра. Як приклади досліджено системи Ge - ZnS і Ge - Sb2Se3, які випаровуються у вакуумі конгруентно, а при конденсації на підкладці утворюють наноструктуровані тонкоплівкові покриття. У першій із систем покриття має рентгеноаморфний характер: утворення нанодисперсного композиту у плівці Ge - ZnS підтверджується відсутністю властивих для Ge і ZnS піків на рентгенівській дифрактограммі, натомість має місце утворення характерного гало. У той же час при випаровуванні та конденсації зразка системи Ge - Sb2Se3 утворюється склоподібна структура; це підтверджується методом просвічувальної електронної мікроскопії високої роздільної здатності, якою не виявлено області кристалічності. Вміст компонентів у покритті, визначено методом енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії (біля 10 ат. % Ge, по 40 ат. % для Sb і Se, відповідно), що вказує на певне відхилення від стехіометрії, властивої для вихідного зразка системи. Це може свідчити про дещо нижчу леткість селенідів германію у порівнянні з селенідами стибію. Сканування вздовж певної лінії (ЕДР) за товщиною покриття вказує на сильні флуктуації концентрації елементів, а отже - неоднорідність покриття за складом. Обидва покриття мають високу механічну міцність (група 0). У той же час їхні оптичні властивості суттєво різняться: показники заломлення становлять 3,0 і 3,66 для систем Ge - ZnS і Ge - Sb2Se3, відповідно. Вважається, що наноструктурування у зазначених вище системах зумовлено високою здатністю германію до аморфізації при конденсації на скляній підкладці.

An influence of the adsorbed molecules layer on the localized surface plasmons in the spherical metallic nanoparticles = Вплив шару адсорбованих молекул на локалізовані поверхневі плазмони в сферичних металевих наночастинках / N. A. Smirnova, A. V. Korotun, I. M. Titov

Досліджено вплив шару адсорбованих молекул на оптичні характеристики сферичних металевих наночастинок. З цією метою у виразах для швидкості релаксації наявний додатковий член, який враховує розсіювання електронів на межі металу з адсорбатом. Отримано аналітичні вирази для частотних залежностей параметра втрати когерентності за рахунок розсіювання на межі поділу "метал - адсорбований шар". Установлено, що наявність адсорбованих молекул призводить до анізотропії розсіювання електронів, і, як наслідок, анізотропії оптичного відгуку подібних систем. Результатом зазначеної анізотропії є поява у частотних залежностях оптичних характеристик додаткового максимуму в інфрачервоній області спектра. Проаналізовано еволюцію частотних залежностей компонент тензора поляризованості та перерізів поглинання та розсіювання двошарових сферичних наночастинок типу "метал - адсорбат" у разі зміни їхніх геометричних параметрів. Показано, що слабко виражений максимум дійсної, уявної частин і модуля поперечної компоненти тензора поляризованості, а також перерізів поглинання та розсіювання в інфрачервоній області спектра виникає внаслідок індукування адсорбатом локальної густини станів. Установлено причину зсуву максимумів перерізів поглинання та розсіювання для наночастинок постійних розмірів із ядрами різних металів. Продемонстровано існування дрібномасштабних осциляцій на частотних залежностях компонент тензора поляризованості та перерізів поглинання та розсіювання, обумовлених осцилюючим внеском поверхневого розсіювання електронів. Доведено залежність положення та величини максимуму перерізу поглинання частинки "метал - адсорбат" із незмінними геометричними параметрами та складом від діелектричної проникності середовища, в якому знаходиться наночастинка.