Том 59, № 2 (2023)

Изучены адсорбционно-структурные характеристики диатомита и поверхностная плотность заряда диатомита в диапазоне рН раствора 1–14. Обнаружено, что знак заряда поверхности диатомита меняется с положительного (в диапазоне рН 1–5.5) на отрицательный (в диапазоне рН 5.5–14) при рН_ТНЗ 5.5. Изучена адсорбция на диатомите хорошо растворимого в воде анионного органического соединения – эозина Н. Обнаружено, что при увеличении рН раствора и при уменьшении величины поверхностной плотности заряда диатомита адсорбция эозина Н на диатомите уменьшается. Предложен вероятный механизм адсорбции анионных органических соединений на диатомите.

В работе проведено исследование сорбции борной кислоты из водных растворов волокнами марки ФИБАН (“Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси”, Беларусь), имеющими в своем строении функциональные аминогруппы. Установлена возможность использования волокнистых материалов ФИБАН А-1, А-5 и А-6 для извлечения соединений бора из водных растворов. Согласно кинетическим кривым сорбции отмечена высокая скорость сорбции борной кислоты высоко- и низкоосновными анионообменниками. Также в работе оценены некоторые равновесные характеристики сорбции аналита исследуемыми сорбентами. Выявлен сложный многовариантный механизм поглощения борной кислоты волокнами ФИБАН А-1 и А-5, который включает как хемосорбционное поглощение H₃BO₃ аминогруппами сорбентов в области низких концентраций, так и возможность образования и закрепления в фазе ионообменника полиборатов в области высоких концентраций (сверхэквивалентная сорбция).

Изучена степень извлечения серебра и меди из растворов их солей атомарным водородом, находящимся в Pd, а также условия их наиболее полного извлечения. Концентрация Ag⁺ составляла 12.67 и 0.635 г/л, а Cu²⁺ – 1.145 и 1.527 г/л. Время нахождения Pd в растворе составляла 1 час. Электрохимическое наводораживание Pd проводилось в 1 М растворе NaOH при 30 мА/см² в течение 9 мин до полного насыщения водородом, при котором Н: Pd составляло 0.73. Установлено, что система PdH обладает способностью эффективно извлекать серебро (и медь) со 100% выходом в случае, если количество водорода в Pd превосходит количество Ag в растворе. Основным условием для этого являются разбавленные по серебру (по меди) растворы и большая рабочая поверхность образцов Pd. Установлено, что химическое осаждение серебра на PdH сопровождается образованием у поверхности коллоидного серебра, которое может быть выделено из раствора. Главным условием этого является малое содержание водорода в образце (Н : Pd < 0.3). Результатом этого является снижение скорости диффузии водорода к поверхности раздела образец-раствор, а время существования коллоида возрастает.

В работе методами ИК-спектроскопии НПВО исследованы влияния адсорбированной воды на структурную эволюцию в ПВДФ слое композитных гидрофобной МФФК-3 и гидрофильной МФФК-3Г мембранах. Установлено, что молекулы адсорбированной воды инициируют конформационную перестройку полимерных молекул ПВДФ слоя гидрофильной мембраны, в то же время конформация полимерных молекул ПВДФ слоя гидрофобной мембраны не претерпевает изменения. Проведена деконволюция полос поглощения валентных колебаний ОН-групп с использованием четырех гауссинов. По частотам пиков гауссинов была рассчитана энергия и выполнена классификация Н-связей адсорбированной воды. Показано, что структура адсорбированной воды с энергиями водородных связей Е(_ОН) = 42.8 кДж/моль, энергией Е(_ОН) = 35.7 кДж/моль, Е(_ОН) = 17.9 кДж/моль, Е(_ОН) = 14 кДж/моль представляет собой “кластеры” с тремя или четырьмя Н-связями. Величины энергий Е(_ОН) = 17.9 кДж/моль, Е(_ОН) = 10.6 кДж/моль, Е(_ОН) = 16.8 кДж/моль и Е(_ОН) = 14 кДж/моль отвечают ОН-связям димерных и мономерных молекул воды. Сделан вывод, что структура адсорбированной воды в ПВДФ слое может быть охарактеризована смешенной моделью водородных связей, состоящей из мономерных, димерных молекул и ассоциатов-кластеров с энергиями Н-связей от 10.6 о 42.8 кДж/моль. Сравнительный анализ ИК-спектров НПВО водонасыщенных образцов указывает на то, что молекулы адсорбированной воды в межфазном пространстве ПВДФ “полимер–вода” гидрофобной мембраны не образуют слой связанной воды, а в гидрофильной мембране вода входит в структуру молекул, образуя слой связанной воды.

Проведено исследование термоинтерфейса на основе двумерной аллотропной модификации углерода (графен), представленной в виде порошка, для охлаждения интегральных микросхем. Определены эмпирическим методом такие физические свойства термоинтерфейса как теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность, плотность. Представлен процесс теплопередачи в наиболее эффективном образце термоинтерфейса при работе интегральных микросхем в системе инженерного анализа (CAE) ANSYS. Описана перспективность применения спрессованного порошка графена в качестве термоинтерфейса с целью исключения использования связующего вещества. В статье также проведено сравнение с наиболее эффективным типом термоинтерфейсов применяемых в настоящее время.

Изучено электрохимическое и коррозионное поведение аморфного металлического сплава (АМС) Fe_80.22Si_8.25Nb_10.09Cu_1.44 в щелочных водных растворах с добавками роданида калия. При концентрациях КSCN 0.5; 1.0; 10.0 мМ отмечено увеличение скоростей электродных процессов (стимулирование) по сравнению с фоновым раствором. При концентрации 5.0 мМ наблюдается торможение как катодного, так и анодного процессов (ингибирование). Это объяснено в рамках механизма электрохимических процессов и особенностей строения материала электрода. Исследовано изменение механических свойств АМС после воздействия щелочной среды состава 0.5 М КОН + yмM KSCN, где y = 0.5; 1.0; 5.0, 10.0. Установлено изменение шероховатости поверхности. Изменяется характер разрушения от хрупкого скола, без воздействия среды, до пластического, с ветвлением трещин, образованием складчатых структур для всех используемых растворов. При воздействии раствора 0.5 М КОН + 5 мM KSCN наблюдается двукратное снижение предела прочности и модуля Юнга. Рост концентрации KSCN приводит к увеличению микротвердости поверхности.

Изучено влияние условий отверждения, природы наполнителя и органического модификатора на физико-механические свойства покрытий на основе циклоалифатической эпоксидной матрицы, наполненной слюдой-мусковитом и TiO₂. Представлена зависимость значений твердости и угла смачивания от количества отвердителя полиэфирамина (20–50 мас. %). Изучено влияние природы отвердителя и добавок измельченного гранита и микросфер SiO₂ на значения твердости, адгезии, прочности при ударе и изгибе эпоксидного покрытия. Определены четыре оптимальных состава эпоксидных покрытий для изучения термической устойчивости и антикоррозионных свойств. Показано, что покрытия, содержащие олигоэтоксисилоксаны в качестве органического модификатора, характеризуются низкой степенью защиты от коррозии.