Файл: белорусский государственный технологический университет.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 1092

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Секция

ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

РАЗРАБОТКА ТВЕРДОФАЗНЫХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА ФЕРРИТА ВИСМУТА BiFeO3 Феррит висмута BiFeO3 – один из наиболее перспективных мате- риалов, на основании которого разрабатывают новые магнитоэлектри- ческие материалы (мультиферроики). Связь между магнитной и элек- трической подсистемами, предоставляющая возможность с помощью электрического поля управлять магнитными свойствами материала и, наоборот, позволяет говорить о мультиферроиках как о возможных ма- териалах для создания принципиально новых устройств в области ин- формационных и энергосберегающих технологий, устройств магнит- ной памяти, сенсоров магнитного поля и др. Не смотря на то, что синтез и свойства BiFeO3 исследованы достаточно широко, установлено, что получение BiFeO3 и твердых растворов на его основе путем взаимодей- ствия соответствующих оксидов осложняется рядом факторов и не поз- воляет получать однофазные твердые растворы, не содержащие приме- сей Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9. В связи с этим целью работы являлась разра- ботка твердофазных методов синтеза BiFeO3 на основе примесных фаз Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9, используемых в качестве прекурсоров, и соответ- ствующих оксидов.Первый способ твердофазного синтеза BiFeO3 предполагал взаи-модействие предварительно полученного прекурсора Bi25FeO39 с окси- дом Fe2O3 по реакции Bi25FeO39 + 12Fe2O3 = 25BiFeO3. На основании полученных данных было показано, что предложенный метод позволил уменьшить температуру и время синтеза по сравнению с твердофазным методом синтеза из оксидов Bi2O3 и Fe2O3, и незначительно снизить со- держание примесных фаз с 5 до

КВАСЦЫ КАК КОАГУЛИРУЮЩИЕ АГЕНТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЭМУЛЬСИОННЫХ КАУЧУКОВСпрос на высокомолекулярные соединения постоянно нарастает во всем мире. Каучуки, изготовленные эмульсионной сополимериза- цией, обладают необходимыми свойствами и находят свое применение для изготовления резинотехнических изделий и композиционных со- ставов различного назначения и др. [1, 2]. Однако применяемые в настоящее время для выделения каучука из латекса соли металлов пер- вой группы обладают дешевизной, но их расходные нормы (сотни ки- лограмм для производства одной тонны каучука) плохо сказываются на экологии. Поэтому снижение расхода солевого коагулянта имеет важ- ное практическое значение. Интерес в этом плане представляют квасцы. 4Квасцы – это двойные соли, содержащие в качестве одного из ка- тионов трёхвалентные металлы (Fe3+, Cr3+, Al3+), второй катион – это щелочные металлы (Na+, K+, Cs+, Rb+) или ион аммония NH4+. На месте аниона стоит сульфат-ион SO 2-. Квасцы известны с древних времён как осветлители мутных жид- костей. Это основано на их флокулирующих свойствах. Такое свойство объяснимо с точки зрения атомного состава солей. Квасцы находят ши- рокое применение как протрава при крашении и дублении, в медицине, в косметике, в приготовлении пищи и др. Квасцы не обладают дефи- цитностью, имеют доступную цену и широко используются в различ- ных отраслях промышленности.Целью данной работы – рассмотрение флокулирующего дей- ствия квасцов при производстве эмульсионных каучуков.Объектами исследования послужили алюмокалиевые, хромкали- евые квасцы. Изучение процесса снижения агрегативной устойчивости латекса марки СКС-30 АРК осуществляли по методике, представлен- ной в работе, с употреблением в качестве коагулирующих веществ вод- ных растворов вышеуказанных солей (мас. дол. 0,02 ед). После введе- ния солей в латекс бутадиен-стирольного каучука систему гомогенизи- ровали 3–4 минуты, а затем и при постоянном перемешивании вводили водный раствор серной кислоты с массовой долей 0,02 ед. из расчета 15 кг/т каучука. Систему перемешивали в течение 3–5 минут. Образующуюся крошку каучука извлекали из водной фазы (серума), промывали водой и обезвоживали в сушильном агрегате при 80–85 оС. Полноту коагуля- ции оценивали визуально по прозрачности серума и гравиметрически – по массе выделяемой крошки каучука.Промышленный латекс СКС-30 АРК имел следующие характери- стики: рН = 9,6; поверхностное натяжение  = 57,4 мН/м; содержание сухого остатка 21,2 %; содержание связанного стирола 22,6 %.Проведенными исследованиями установлено, что квасцы могут быть использованы для снижения агрегативной устойчивости латекс- ной дисперсии. Наименьшим расходом на выделение одной тонны ка- учука из латекса обладали хромкалиевые квасцами, 20 кг. Расход алюмокалиевых квасцов, необходимый для полного выделения каучука из латекса составил 40 кг.Квасцы, как сказано выше, обладают катионом с зарядом (+3), из чего можно сделать вывод: процесс коагуляции латекса проводится по концентрационному механизму. Согласно Правилу Шульце-Гарди зна- чения порогов коагуляции для противоионов с зарядами 1, 2 и 3 соот- носятся как 1 : 1/20 : 1/500. Чем выше заряд, тем меньше расход элек- тролита.Интерес к использованию солей, содержащих положительно за- ряженный ион (3+), в технологии выделения эмульсионных каучуков из латекса базируется на том, что расход их в 5-10 раз меньше расхода хлорида натрия, который составляет

МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДРОЖЖЕЙ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОСИСТЕМ АНТАРКТИКИТаксономия и систематика дрожжей до настоящего времени находится в процессе становления, несмотря на то, что первая класси- фикация этих организмов была предложена еще в 1904 году. В совре- менных научных исследованиях наибольшую достоверность в иденти- фикации видов приобрели молекулярно-биологические методы, к кото- рым можно отнести MALDI-TOF масс-спектрометрию и секвенирова- ние участков ДНК.Первичная идентификация видовой принадлежности проводи- лась с использованием масс-спектрометрического профилирования ри- босомальных белков микроорганизмов, находящихся в экспоненциаль- ной стадии роста при поддержке Института биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси. Метод основан на ионизации матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации с детекцией во время пролетном масс-анализаторе высокого разрешения [1]. Дан- ные после обработки анализировали с использованием системы управ- ления базами данных BioTyper для идентификации микроорганизмов.Полученные параметры достоверности в пределах от 1,700 до 1,999 («желтая область») позволили идентифицировать 7 изолятов до рода, из которых 6 были отнесены к Sporobolomyces roseus (изоляты 4- 1, 4-7, 4-9, 4-10, 4-11 и 7-71) и один к Pseudozyma aphidis (изолят 1-15). Параметр достоверности в пределах от 2,000 до 2,299 («зеленая об- ласть») позволили достоверно идентифицировать до рода и возможна идентификация до вида изолята 1-32 как Pseudozyma aphidis. Одна культура дрожжей попала в диапазон 2,300-3,000 («зеленая область»), что позволило достоверно идентифицировать ее до вида (культура 2-2– Cryptococcus liquefaciens). Остальные результаты параметров досто- верности находились в «красной области» (значения показателей ниже 1,700), поэтому достоверно идентифицировать их не имелось возмож- ности. Основной причиной являлось отсутствие в используемой базе данных таких видов дрожжей и данных о них.Полученные результаты свидетельствовали о необходимости дальнейшей идентификации с использованием амплификации фраг- ментов ДНК с последующим секвенированием. Для идентификации дрожжевых культур проводили амплификацию фрагмента 18S рДНК с использованием праймеров NS1-NS4 (размер фразмента 1100 пн) и межгенные участки окаймленные праймерами ITS1-ITS4, ITS1-LR3 и ITS1-LR5 (размер фрагментов

Секция

ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКИ

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СТЕКОЛ И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВСтеклокристаллические материалы, соактивированные ионами эрбия и иттербия представляют практический интерес и предназначены для использования в качестве ап-конверсионных люминофоров, осу- ществляющих эффективное преобразование инфракрасного лазерного излучения (

волны 360 нм. Поскольку размер пятна основного вещества значи- тельно превосходит площадь пятна допустимой примеси, можно сде- лать вывод, что ЛС удовлетворяет требованиям качества.

Регистрацию ИК спектра выделенной субстанции в дисках с ка- лия бромидом осуществляли на ИК-Фурье спектрометре NEXUS E.S.P. Полученный спектр сравнивали с ИК спектром фармакопейного стан- дартного образца (ФСО), приведенным в частной фармакопейной ста- тье (рисунки 2 и 3). Очевидно, что оба спектра являются идентичными в том числе и в области «отпечатков пальцев» (1350-600 см-1).




а б

Рисунок 2 – а: ИК спектр пирацетама; б: – ИК спектр ФСО образца

Таким образом, на основании полученных данных можно сделать вывод о пригодности препарата и его полном соответствии требова- ниям, изложенным в ГФ РБ.

УДК 54–165+544.623
Маг. Я.Ю. Журавлева Науч. рук. доц. А.И. Клындюк

(кафедра физической, коллоидной и аналитической химии, БГТУ)
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   137

ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ Nd(Ba,Sr)(Fe,Co,Cu)2O5+


Слоистые кислороддефицитные перовскиты AA'BB'O5+δ (A – редкоземельный элемент; A' – щелочноземельный элемент; B, B' – 3d–элементы) проявляют выдающиеся электротранспортные, магнит- ные, электрохимические и иные свойства, благодаря чему могут быть использованы в качестве электродных материалов твердооксидных топливных элементов, высокотемпературных термоэлектриков, рабо- чих элементов химических полупроводниковых сенсоров газов и т. д. [1,2]. Апробированные к настоящему времени функциональные мате- риалы на базе этих соединений обладают рядом недостатков, которые могут быть частично или полностью устранены варьированием катион- ного состава слоистых перовскитов или их модифицированием [2].В данной работе изучено влияние изовалентного замещения бария строн- цием на кристаллическую структуру и электротранспортные свойства твердых растворов NdBa1–xSrxFeCo0,5Cu0,5O5+ (0,00 ≤ x≤ 1,00).

Образцы получали керамическим методом из Nd2O3 (НО-Л), ВaCO3 (ч.), SrCO3 (ч.), Fe2O3 (ос.ч.),CuO (ч.д.а.), Co3O4 (ч.)по методике [3]. Согласно результатам рентгенофазового анализа (дифрактометр Bruker D8 XRD Advance, CuK–излучение) образцы NdBa1–xSrxFeCo0,5Cu0,5O5+ были однофазными и при 0,00 ≤ x ≤ 0,40 от- носились к тетрагональной сингонии (пр. гр. симм. P4/mmm), а при 0,60 ≤ x ≤ 1,00 – к кубической (пр. гр. симм. Pm3m). Кажущаяся плот- ность образцов, определенная по их массе и геометрическим размерам, составила 4,77–6,18 г/см3, что отвечает пористости 6,6–28,4%, которая была наибольшей для составов с x= 0,20; 0,40.

Методика исследования электротранспортных свойств полученных материалов детально описана в [3]. Электропроводность (σ) спеченной керамики носила полупроводниковый характер, который изменялся на металлический вблизи 690–708 К для составов 0,00 ≤ x ≤ 0,60 и вблизи 996–1021 К для материалов с x = 0,80; 1,00 вследствие выделения из образцов слабосвязанного кислорода. Значения σ керамики возрастали при увеличении степени замещения бария стронцием, причем максимальную величину – 299 См/см при 1021 К –продемонстрировал состав NdSrFeCo0,5Cu0,5O5+.

Положительные во всем интервале температур значения коэффициента термо-ЭДС керамики (S) указывают на то, что

основными носителями заряда в ней являются «дырки». Значения Sнемонотонно изменялись при повышении температуры, проходя вблизи 640–935 К через минимум, природа которого аналогична случаю электропроводности. Величины S исследованных материалов уменьшались при увеличении содержания в них стронция.

Значения энергий активации процессов электропереноса в керамике немонотонно изменялись при изменении x, причем, согласно расчетам, наименее затруднен электротранспорт для состава NdBa0,4Sr0,6FeCo0,5Cu0,5O5+, лежащего вблизи границы морфотропного фазового перехода тетрагональная фаза – кубическая фаза.

На основании результатов исследования электротранспортных свойств по методике [4] были определены значения взвешенной подвижности (в) и концентрации носителей заряда – (n). Значения в в интервале температур 350–600 К изменялись в пределах 0,3– 1,5 см2/(Вс) и возрастали при замещении бария стронцием. Концентрация «дырок» в NdBa1–xSrxFeCo0,5Cu0,5O5+ менялась в диапазоне (5–130)1019 см–3, экспоненциально возрастая при увеличении температуры (En= 0,110–0,140 эВ) и достигая наибольших значений для состава NdBa0.4Sr0.6FeCo0,5Cu0,5O5+.

Таким образом, в работе изучен электротранспорт в твердых растворах NdBa1–xSrxFeCo0,5Cu0,5O5+, определены параметры электропереноса в этих фазах, показано, что возрастание их электропроводности при замещении бария стронцием вызвано увеличением
как подвижности, так и концентрации носителей заряда.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Klyndyuk A.I. Perovskite-Like Oxides 0112 Type: Structure, Prop- erties, and Possible Aplications. Advances in Chemistry Research. V. 5. Ed. By J.C. Taylor. NovaSciencePublishers, 2010, 59–105.

  2. Klyndyuk, A.I. Layered Oxygen-Deficient Double Perovskites as Promising Cathode Materials for Solid Oxide Fuel Cells / A.I. Klyndyuk,

E.A. Chizhova, D.S. Kharytonau, D.A. Medvedev // Materials.– 2022. –Vol. 15, № 1.– P. 141.

  1. Klyndyuk,A.I. Crystal structure, thermal and electrotransport prop- erties of NdBa1–xSrxFeCo0.5Cu0.5O5+δ (0,02 ≤ x≤ 0,20) solid solutions /

    1. Klyndyuk, Ya.Yu. Zhuravleva, N.N. Gundilovich // Chimica Techno Acta. – 2021. – Vol. 8(3), No. 2021830.

  1. Snyder, G.J. Weighted Mobility / G.J. Snyder, A.H. Snyder, M.Wood, R.Gurunatham, B.H. Snyder, C.Niu // Adv. Mater. – 2020. – Vol. 35. –P. 200153.

УДК 549.5:54-165

Студ. А.А. Голикова, Н.Л. Коцур

Науч. рук.: ст. преп. А.А. Глинская; доц. И.А. Великанова

(кафедра физической, коллоидной и аналитической химии, БГТУ)

РАЗРАБОТКА ТВЕРДОФАЗНЫХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА ФЕРРИТА ВИСМУТА BiFeO3


Феррит висмута BiFeO3 – один из наиболее перспективных мате- риалов, на основании которого разрабатывают новые магнитоэлектри- ческие материалы (мультиферроики). Связь между магнитной и элек- трической подсистемами, предоставляющая возможность с помощью электрического поля управлять магнитными свойствами материала и, наоборот, позволяет говорить о мультиферроиках как о возможных ма- териалах для создания принципиально новых устройств в области ин- формационных и энергосберегающих технологий, устройств магнит- ной памяти, сенсоров магнитного поля и др. Не смотря на то, что синтез и свойства BiFeO3 исследованы достаточно широко, установлено, что получение BiFeO3 и твердых растворов на его основе путем взаимодей- ствия соответствующих оксидов осложняется рядом факторов и не поз- воляет получать однофазные твердые растворы, не содержащие приме- сей Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9. В связи с этим целью работы являлась разра- ботка твердофазных методов синтеза BiFeO3 на основе примесных фаз Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9, используемых в качестве прекурсоров, и соответ- ствующих оксидов.

Первый способ твердофазного синтеза BiFeO3 предполагал взаи-

модействие предварительно полученного прекурсора Bi25FeO39 с окси- дом Fe2O3 по реакции Bi25FeO39 + 12Fe2O3 = 25BiFeO3. На основании полученных данных было показано, что предложенный метод позволил уменьшить температуру и время синтеза по сравнению с твердофазным методом синтеза из оксидов Bi2O3 и Fe2O3, и незначительно снизить со- держание примесных фаз с 5 до 3 %.

Смотрите также файлы