Biocidal activity of the precipitated silica with surface compounds of Ag, Cu and Zn = Биоцидная активность осажденного кремнезема с поверхностными соединениями Ag, Cu и Zn

Модифицированием поверхности высокодисперсного кремнезема амино-комплексами серебра, меди и цинка из водного раствора с последующей термообработкой, синтезированы кремнеземные нанокомпозиты, содержащие поверхностные соединения серебра, меди и цинка. Концентрация серебра в образцах составляла 1 - 2 %, а меди и цинка - 1 - 5 %. Биоцидная активность полученных композитов была изучена по отношению к 18 различным штаммам микромицетов, фитопатогенных бактерий и водорослей. Установлено, что наибольшая эффективность наблюдается в образцах кремнезема, модифицированного серебром/медью, а также серебром/цинком.

TPD-MS and spectroscopic studies of Cr(acac)3 binding at silica and alumina surface : Вип. 2 = Дослідження Cr(acac)3 на поверхні оксидів кремнію та алюмінію методами ТПД-МС, УФ та ІЧ спектроскопії, 2010

За допомогою методів температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії (ТПД-МС), УФ та ІЧ спектроскопії досліджено механізм взаємодії молекул Cr(acac)3 з активними центрами поверхні оксидів кремнію та алюмінію. Встановлено, що у випадку оксиду кремнію поверхневі гідроксильні групи взаємодіють з Cr(acac)3 з утворенням водневих зв'язків з ацетилацетонатними лігандами. У випадку оксиду алюмінію реалізується донорно-акцепторна взаємодія <$E pi>-електронів ацетилацетонатних лігандів молекул Cr(acac)3 з координаційно-ненасиченими центрами Al<^>3+ поверхні.

Nanocomposite based on SiC/Si: a new biomorphic material for maxillofacial surgery (experimental studies) = Нанокомпозит на основі SiC / Si: новий біоморфний матеріал для щелепно-лицевої хірургії (експериментальне дослідження)

Мета дослідження - вивчення взаємодії експериментальних зразків біоморфної кераміки на основі карбіду кремнію з кістковою тканиною (КТ) за даними скануючої електронної мікроскопії. Для досягнення цієї мети лабораторним тваринам (20 щурів) здійснили імплантацію зразків досліджуваного матеріалу в нижній щелепі КТ. Тварини були видалені з експерименту на 7, 30 і 90 день після початку експерименту з подальшим дослідженням поверхні матеріалу і площі його контакту з КТ. На підставі цих результатів встановлено, що мікроархітектоніка дослідженої кераміки сприяє процесу репаративного остеогенезу, забезпечуючи умови для колонізації живих клітин на поверхні матеріалу. Це підтверджує можливість зв'язуючого співіснування кістки та імплантатів біоморфного карбіду кремнію без ознак відторгнення або його делімітації. Аналіз результатів CEM показав, що має місце адаптація КТ і реструктуризація кістки в присутності карбіду кремнію, проростання тканини в пори та щільне прилягання до поверхні матеріалу.

A quantum chemical analysis of dependence of the protolytic properties of silica primary particles on their composition and spatial structure = Квантово-хімічний аналіз протолітичних властивостей первинних частинок кремнезему від їхнього складу та просторової будови

Високодисперсний кремнезем завдяки своїм унікальним властивостям набув широкого використання як сорбент та носій лікарських засобів в різних галузях медицини, біотехнології тощо. Для розробки нових сорбентів на основі кремнезему необхідно добре розуміти механізми протонного обміну, що відбуваються в його поверхневому гідрокси-гідратному шар,і на молекулярному рівні. Напівемпіричним методом РМ7 та методом функціоналу густини з використанням розширеного базисного набору (6-31++G(d,p)) проведено квантовохімічний аналіз будови фулереноподібних порожнистих молекул. Розраховані константи дисоціації гідроксильної групи для молекул, що містять від одного до шестидесяти силіцій-кисневих тетраедрів. Виявлено, що при постадійному збільшенні кількості останніх в олігомерах зменшується величина константи депротонування силанольних груп pKa.

Simulation of the interaction between silica surface and acid or alkaline aqueous media = Моделирование взаимодействия поверхности кремнезема с кислотами и основаниями в водной среде

Методом функционала плотности с использованием расширенного базисного набора 6-31++G(d,p) и обменно-корреляцийного функционала B3LYP проведен квантовохимический анализ строения гидратированных комплексов кислот HCl и HBr и гидроксидов щелочных металлов на поверхности кремнезема. Рассчитаны константы депротонирования гидроксильной группы поверхности кремнезема и ее катионной формы.

The spatial separation of electron-hole pairs in Si/Ge heterostructures = Просторовий розподіл електрон-діркових пар в Si/Ge гетероструктурах

Досліджено фотогенерацію і транспорт нерівноважних носіїв заряду і визначений механізм фотовідповіді в напівпровідникових SiGe/Si і SiGe/SiO2/Siр-гетероструктурах з наноострівцями. Зразки були вирощені методом молекулярно-променевої епітаксії. Узагальнено результати досліджень морфологічних, структурних, оптичних та електричних властивостей гетероструктур з нанорозмірними об'єктами - квантовими точками і квантовими ямами. Показано, що фотопровідність наногетероструктури SiGe/Si в інфрачервоному діапазоні в залежності від компонентного складу, розмірів і величини механічних напружень в наноострівців Si1-xGex визначається міжзонними і внутрішньозонними переходами за участю локалізованих станів валентної зони Ge нанорозмірних об'єктів. Встановлено ефекти фото- довгострокового розпаду і оптичного затухання провідності в SiGe/SiO2/n-Si гетероструктур з SiGe нанокластерами, які викликані змінами електростатичного потенціалу в приповерхневій зоні p-Si підкладки і оптично-індукованого просторового перерозподілу захоплених позитивних зарядів між рівнями межі поділу SiO2/Si і локалізованих станів Ge наноострівців. Вивчено адсорбційні комплекси германію на реконструйованій грані Si (001) (<$E 4~times~2>) на прикладі кластера Si96Ge2H84. Для атомів Ge, локалізованих в приповерхневому шарі кластера, результати розрахунків методом ТФГ (B3LYP, 6-31G<^>**) положення їх 3d-остовних рівнів свідчить про кореляцію між хімічним зсувом Ge (3d) і хімічним оточенням атомів германію.

Surface species investigation of Ni-Fe catalysts of CO2 hydrogenation by TD MS analysis = Дослідження частинок на поверхні Ni-Fe каталізаторів гідрогенування СО2 методом ТД МС аналізу

За допомогою методу термопрограмованої десорбційної мас-спектрометрії (ТД МС) досліджено стан поверхні Ni-Fe каталізаторів реакції гідрогенування СО2. На ТД спектрах зареєстровано десорбцію частинок CO2 (m/z = 44), CO (m/z = 28) та H2O (m/z = 18) з поверхні зразків, що проявили високу та низьку каталітичну активність у реакції гідрогенування СО2. Проміжні сполуки CHO<^>*, CH2O<^>* не спостерігалися на ТД профілях для всіх досліджуваних зразків. На основі результатів каталітичної активності та термічної десорбції зроблено припущення, що процес конверсії СО2 в метан на Ni-Fe каталізаторах відбувається через пряме гідрогенування карбону без утворення проміжних кисневмісних сполук.

Porous structure of nano-dimensional borasographenic powders = Пориста структура порошків нанорозмірного боразографену

Досліджено структурні особливості порошків нанорозмірного боразографену (t-BNg). Результати показали, що в процесі очистки порошок t-BNg стає мікро-, мезопористим (монодисперсним) з вузьким розподілом мезопори в діапазоні 3,82 - 4,12 нм, де більше половини складають об'єм і близько 60 % поверхні мезопор. Площа зовнішньої поверхні порошків t-BNg ~30 м<^>2/г (t-метод), внутрішньої мезопор ~140 м<^>2/г (метод BJH). Характеристики поверхні цього пористого тіла за теорією БЕТ завищені вдвічі. Залишки бору оксонітриду у вигляді очищеного сублімату, порошку білого кольору, було екстраговано з промитого та висушеного зразка t-BNg при температурі 540 К і тиску <$E symbol Г~1,0> Па. Сублімат, згідно з даними хімічного аналізу та інфрачервоної спектроcкопії, ідентифікований в припущенні циклічного димеру дигідро-дигідроксо-ди бороксазолу складу H(OH)[(BON)2](OH)H. Запропоновано модель карбамідного синтезу нітриду бору, як послідовність хімічних перетворень борато-карбамідних прекурсорів у вільнорадикальні боразо-пари (>> В - N <<).

Influence of nanosilica surface on thione-thiol tautomerism of grafted thiourea groups = Влияние поверхности кремнезема на тион-тиольную таутомерию привитых групп тиомочевины

Изучена тион-тиольная таутомерия тиомочевинных групп, привитых на поверхности диоксида кремния, в присутствии молекулы воды. Конфигурация переходного состояния была рассчитана путем моделирования молекулы N, N-диметилтиомочевины в формах (CH3)2(NH2)2CS / CH3NHCSHNCH3 и фрагмента кластеров кремнезема (HO)3SiCH2NHC(S)NHCH3 с одной молекулой воды методами квантовой химии (теория функционала плотности, метод B3LYP / 6-31G (d, р)). Получены значения полной энергии переходного состояния с одной молекулой воды и энергии активации тион-тиольного таутомерного перехода для различных конформаций системы. Результаты этих расчетов показали, что в присутствии матрицы кремнезема активационный барьер уменьшается. В изученных системах он выше, чем в аналогичных системах в вакууме.

Surface polymerization of monomers on the polyethylene terephthalate membrane in low temperature plasma for water treatment = Поверхностная полимеризация мономеров на полиэтилентерефталатной мембране при воздействии низкотемпературной плазмы для обработки воды

Разработана плазмохимическая методика модификации поверхности полиэтилен-терефталатной мембраны мономерами различной химической структуры. Исследованы физико-химические свойства модифицированных мембран. Продемонстрирована возможность получения мембран с требуемыми свойствами.

Ефективність термолюмінесценції легованих тетраборатів літію : порівняльне дослідження монокристалічних та склоподібних зразків

Виконано порівняльне дослідження ефективності термолюмінесценції легованих марганцем і сріблом монокристалічних та склоподібних зразків тетраборату літія (ТБЛ). З використанням оригінального підходу паралельного вимірювання світловиходів випромінювання радіолюмінесценції (РЛ) та термолюмінесценції розраховано величини ефективності захоплення носіїв зарядів. Показано, що значення ефективності захоплення носіїв заряду для монокристалічних та склоподібних зразків тотожного складу значно відрізняються. Запропоновано пояснення, яке узгоджується з експериментальними кривими термостимульованої люмінесценції.

Зарядовий стан іонів мангану та срібла в монокристалах легованого тетраборату літію: вплив іонізуючого опромінення : Вип. 2, 2010

За допомогою методів фотолюмінесценції та оптичного поглинання досліджено ефекти, зумовлені високодозним опроміненням монокристалічних зразків тетраборату літію (ТБЛ), легованого манганом та сріблом. Виявлено зміну зарядового стану іонів мангану та срібла в опромінених зразках. Для ТБЛ:Mn перезаряджування здійснюється за схемою: <$E roman {Mn sup 2+~{h nu} over nothing symbol О~Mn sup 3+~+~e}> з наступною локалізацією електронів в пастках або ж <$E roman Mn sup 2+~{h nu} over nothing symbol О> + дірка <$E symbol O~roman Mn sup 3+>. Для ТБЛ:Ag спостережено відновлення іонів Ag за схемою: <$E roman {Ag sup +~{h nu} over nothing~symbol О~Ag sup 0}> + дірка, з наступним утворенням нанокластерів nAg<^>0 у процесі радіаційно стимульованої дифузії. Зареєстровано спектрально роздільні спектри термостимульованої люмінесценції (ТЛ) і встановлено, що іони <$E roman Mn sup 2+> і <$E roman Ag sup +> є випромінювальними рекомбінаційними центрами в процесі ТЛ.

Наведено результати досліджень механізмів сорбції, хімічних реакцій та інших перетворень в поверхневих шарах, теоретичне визначення потенціалу іон-поверхневої взаємодії для багатошарових адсорбентів на основі кремнезему. Розглянуто питання розробки теорії хімічної будови, реакційної здатності центрів поверхні твердих тіл, квантоворозмірних ефектів систем, фазових перетворень на поверхні, взаємодії з випромінюванням. Висвітлено технологічні аспекти одержання високодисперсних твердих тіл, їх модифікованих форм та нанокомпозитів. Описано особливості золь-гель синтезу оксидних систем та їх фізико-хімічні властивості. Представлено структурні характеристики мезопоруватих кремнеземів з бі- та трифункціональним поверхневим шаром. Проаналізовано вплив гідроксиду калію на розвиток поруватої структури вугілля під час нагрівання.

Приведены результаты исследований механизмов сорбции, химических реакций и других преобразований в поверхностных слоях, теоретическое определение потенциала ион-поверхностного взаимодействия для многослойных адсорбентов на основе кремнезема. Рассмотрены вопросы разработки теории химической структуры, реакционной способности центров поверхности твердых тел, кванторазмерных эффектов систем, фазовых преобразований на поверхности, взаимодействия с излучением. Освещены технологические аспекты получения высокодисперсных твердых тел, их модифицированных форм и нанокомпозитов. Описаны особенности золь-гель синтеза оксидных систем и их физико-химические свойства. Представлены структурные характеристики мезопористых кремнеземов с би- и трифункциональным поверхностным слоем. Проанализировано влияние гидроксида калия на развитие пористой структуры угля при нагревании.

Головний редактор:

Синтез та властивості магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів для застосування в онкології

Наведено результати досліджень, спрямованих на розвиток концепції створення магніточутливих нанокомпозитів (НК) з багаторівневою ієрархічною наноархітектурою та функціями медико-біологічних нанороботів. Синтезовані нанорозмірний магнетит воднодоменному стані і магніточутливі НК на його основі (Fe3O4/дімеркаптосукцинова кислота (ДМСК), Fe3O4/<$E gamma>-амінопропілсилоксан (<$E gamma>-АПС), Fe3O4/поліакриламід (ПАА), Fe3O4/гідроксиапатит (ГА), Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiО2, Fe3O4/Al2О3). Отримано ізотерми і вивчено кінетику адсорбції цисплатину в залежності від хімічної природи поверхні наноструктур. Досліджено процеси адсорбції доксорубіцину (ДР) на поверхні НК Fe3O4/ГА з розчину у фізіологічній рідині. Виготовлено та досліджено магнітні рідини, що містять НК Fe3O4/ГА/ДР. Використовуючи ансамбль носіїв Fe3O4 як суперпарамагнітний зонд та теорію парамагнетизму Ланжевена, оцінено розмірні параметри їх оболонки, що підтверджено незалежними вимірюваннями питомої площі поверхні наноструктур та термодинамічної седиментаційної стійкості відповідних магнітних рідин. Отримані результати можна використати під час розробок нових форм магнітокерованих лікарських засобів спрямованої доставки і адсорбентів на основі НК типу суперпарамагнітне ядро-оболонка з багаторівневою наноархітектурою та для визначення, контролю і оптимізації розмірних параметрів її компонентів.

Магнитная жидкость на основе доксорубицина для применений в онкотерапии

Изготовлены водные коллоиды нанокомпозитных частиц состава магнетит/гидроксиапатит/доксорубицин/полиэтиленгликоль/олеат натрия. Частицы представляют собой структуру типа ядро - оболочка и содержат на поверхности магнетита модификатор, лекарственный препарат - антрациклиновый антибиотик доксорубицин и комбинированный стабилизатор. Показано, что кривые намагничивания водных коллоидов нанокомпозитов имеют форму характерную для суперпарамагнетиков и их расчеты в рамках теории парамагнетизма Ланжевена удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. По магнитным измерениям определены с высокой достоверностью геометрические параметры синтезированных нанокомпозитных частиц, которые коррелируют с экспериментальными результатами независимых исследователей. Полученный фактический материал будет полезен при практическом использовании нанокомпозитов и магнитных коллоидов в онкотерапии.

Магнитные жидкости на основе цисплатина для применений в онкотерапии

Изготовлены магнитные жидкости на основе нанокомпозитов и воды. Нанокомпозиты представляли собой структуру типа ядро-оболочка и содержали стабилизатор на поверхности наночастиц магнетита, буферный слой и лекарственный препарат - цитостатик цисплатин. Показано, что кривые намагничивания магнитных жидкостей имеют форму характерную для суперпарамагнетиков и их расчеты в рамках теории парамагнетизма Ланжевена удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. По магнитным измерениям определены с высокой достоверностью размерные параметры синтезированных ансамблей частиц, согласующиеся с экспериментальными результатами независимых исследований. Полученный фактический материал будет полезен при практическом использовании нанокомпозитов и магнитных жидкостей в онкотерапии.

Оптимизация технологии ВТСП керамики и покрытий : Вып. 3, 2002

Розглянуто розроблену екологічно прийнятну технологічну методику одержання Tl-вмісної ВТНП кераміки, що містить 95 % мас. фази 2223 та динаміку структурних і фазових перетворень у процесі синтезу. Методами піролізу аерозолів та пульверізації суспензій одержано та досліджено плівкові покриття Bi-2212, Bi-2223, Y-123 та Tl-2212, Tl-2223 відповідно.

АСМ - тестирование хирургических имплантатов на индивидуальную совместимость с организмом реципиента

Разработан тест на биосовместимость имплантатов на основе различных материалов с помощью нанобиосенсорной технологии с использованием атомно-силового микроскопа. Тест основан на определении силы отрыва зонда микроскопа с иммобилизованным иммуноглобулином G от контактной поверхности имплантата. Проведено сравнение нового теста с существующими тестами и показана целесообразность его использования на определение совместимости протезов и имплантатов в дооперационном периоде, а также возможность подбора адекватного медикаментозного сопровождения пациента либо адаптационной подготовки поверхности материала к имплантации в ткани организма. Новая методика тестирования не является сложной и дорогостоящей, и затраты на ее проведение практически не могут повлиять на суммарную стоимость оперативных процедур по протезированию или имплантации. Тест следует рассматривать как дополнительный при использовании в хирургической практике.

Влияние условий синтеза на структурные характеристики оксидных нанокомпозитов NiO/SiO2 : Вип. 2, 2010

Исследовано влияние способа получения нанокомпозитов NiO/SiO2 (прекурсор - ацетат никеля) на их структурные и текстурные характеристики в зависимости от содержания NiO и источника SiO2. Установлено образование кристаллической и рентгеноаморфной форм NiO в зависимости от условий синтеза. Показано, что структурные характеристики NiO/SiO2 в большей степени зависят от метода получения, чем содержания NiO. Нанокомпозиты на основе пирогенного кремнезема в основном мезопористые, а образцы на основе ТЭОС - микропористые.

Исследование влияния добавок на скорость гидратации оксида кальция методом рентгенофазового анализа

Методом порошковой дифрактометрии исследован процесс гидролиза CaO в водной суспензии в присутствии CaCl2, CaSO4, KOH и осажденного SiO2. Показана возможность применения этого метода к исследованию процессов длительностью более 20 - 30 мин. Установлено, что добавка высокодисперсного кремнезема к негашеной извести в количестве 1,5 % способствует образованию более мелких нанокристаллитов Ca(OH)2 в процессе гашения. Предложенная методика может быть использована для изучения процессов кристаллообразования в концентрированных суспензиях.