<$E bold beta>-циклодекстринсодержащий полимерный материал: синтез и свойства

Реакцией сополимеризации синтезирован нерастворимый в воде сшитый <$E beta>-циклодекстринсодержащий полимер. Полимер не разрушается при длительном контакте со слабокислыми растворами, обладает сродством по отношению к бензойной кислоте и хорошими кинетическими параметрами сорбции. Сорбционные результаты проанализированы в рамках кинетической модели Лагергрена для процессов псевдопервого и псевдовторого порядка, а также моделей равновесной адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха. Показано, что взаимодействие бензойной кислоты с <$E beta>-циклодекстринсодержащим полимером описывается моделью Лагергрена для процессов псевдовторого порядка (R2 = 0,999). Активными центрами синтезированного материала выступают молекулы <$E beta>-циклодекстрина и уретановые фрагменты, образующие водородные связи между атомами кислорода карбоксильной группы молекулы бензойной кислоты и атомами водорода вторичной аминогруппы связующего агента.

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.

B- та Gd-вмісні наноматеріали і нанокомпозити для нейтронзахопної терапії

Проаналізовано сучасний стан розробки новітніх засобів для нейтронзахопної терапії. Наведено приклади засобів молекулярної форми на основі порфіразинів та фталоціанінів, які одночасно містять бор та гадоліній. Показано можливості створення Gd-вмісних нанокомпозитів на основі біополімерів, дендримерів, ліпосом, білків та наночастинок.

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.

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.

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.

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 <<).

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.

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.

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.

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.

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.

Іммобілізація уреази на сферичних полісилоксанових носіях з біфункціональним поверхневим шаром

З використанням реакції гідролітичної співполіконденсації тетраетоксисилану, 3-амінопропілтриетоксисилану та метилтриетоксисилану синтезовано біфункціональні кремнеземні мікросфери. На поверхні одержаних носіїв шляхом адсорбції іммобілізовано уреазу. Крім того, з метою порівняння уреазу іммобілізовано також і методом включення під час перебігу реакції гідролітичної поліконденсації алкоксисиланів. Встановлено, що найвищий ступінь зв'язування (99 %) та збереження активності (18 %) спостерігається при іммобілізації уреази шляхом включення.

Адсорбенты желчных кислот : Вип. 2, 2010

Рассмотрены пути регулирования уровня холестерина в человеческом организме. Показана целесообразность использования сорбентов-секвестрантов желчных кислот для лечения атерогенных заболеваний. Проанализирована взаимосвязь между строением поверхностного слоя синтезированных адсорбентов и эффективностью извлечения желчных кислот. Выделены перспективные направления повышения сродства адсорбентов по отношению к желчным кислотам.

Адсорбція аденінових нуклеотидів на поверхні нанокристалічного діоксиду церію

Досліджено адсорбцію аденінових нуклеотидів, що відрізняються довжиною фосфатного ланцюга, з водних розчинів на поверхні нанокристалічного діоксиду церію. Залежності адсорбції від рН та іонної сили інтерпретовані в межах теорії комплексоутворення на поверхні. Кількісні параметри адсорбції - константи рівноваги реакцій утворення зовнішньосферних електростатичних комплексів розраховані з використанням базової моделі Штерна для подвійного електричного шару.

Адсорбція альбуміну на поверхні кремнезему в присутності сахаридів

Одержано ізотерми адсорбції бичачого сироваткового альбуміну на поверхні високодисперсного кремнезему з водного та цитратного розчинів в присутності сахаридів (фруктоза, цукроза). Встановлено вплив розчинника на адсорбцію білка в присутності цукрози на відміну від фруктози. Показано, що композит кремнезем/альбумін-сахарид значно стабільніший, ніж кремнезем/альбумін.

Адсорбція катіонів <$E bold roman {Zn sup 2+ ,~Cd sup 2+}> та <$E bold roman Pb sup 2+> нанокомпозитами на основі Fe3O4

Досліджено адсорбційну здатність магнетиту та композитів складу Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 і Fe3O4/Al2O3 щодо катіонів Zn<^>2+, Сd<^>2+ та Pb<^>2+ Вивчено ізотерми, кінетику та селективність адсорбції катіонів металів на поверхні синтезованих композитів. Показано вплив хімічного модифікування поверхні магнетиту на адсорбційні властивості.

Адсорбція комплексів цис-дихлордіамінплатини нанорозмірним пірогенним кремнеземом

Досліджено адсорбцію комплексів цис-дихлордіамінплатини нанорозмірним пірогенним кремнеземом. Побудовані ізотерми та вивчена кінетика адсорбції в перерахунку на катіони Pt<^>2+. Показано перспективність використання нанорозмірного кремнезему і його модифікованих форм для створення адсорбентів комплексів цис-дихлордіамінплатини, зокрема, медико-біологічного призначення.

Адсорбционная система "полигидридсилоксан - благородный металл" как триггер : Вип. 2, 2010

Показано, что системы с восстановительной сорбцией полигидридсилоксан - раствор соединения благородного металла, в которых протекают различные окислительно-восстановительные и гидролитические процессы, функционируют как своеобразные "адсорционно-химические триггеры". Регуляторами устойчивых состояний - восстановления ионов благородных металлов на развитой поверхности сорбента, а также растворения осажденной металлической фазы и/или кремнеземной основы - являются внешние факторы (лиофилизация поверхности полигидридсилоксана, каталитическое действие нуклеофильных агентов, контакт системы с атмосферой). Анализ поведения таких систем служит основой разработки алгоритмов управления протекающими в них процессами.

Адсорбция глутаминовой кислоты на поверхности нанокристаллического диоксида церия

Изучена адсорбция глутаминовой кислоты из водных растворов на поверхности нанокристаллического диоксида церия в зависимости от pH, ионной силы и концентрации адсорбата. Рассчитаны константы устойчивости поверхностных комплексов глутаминовой кислоты, которые образуются в результате взаимодействия однозарядного глутамат-аниона с протонированными поверхностными группами диоксида церия. Строение поверхностного комплекса подтверждено методом ИК-спектроскопии.