Физикохимия поверхности и защита материалов

Исследовано влияние добавки аминокислот (фенилаланина, аргинина) на адсорбцию салициловой кислоты углеродным сорбентом. Изучены физико-химические свойства углеродных сорбентов, модифицированных салициловой кислотой с аминокислотами: текстурные характеристики, количественный состав поверхностных функциональных групп, рН точки нулевого заряда. Определены адсорбционные характеристики углеродного сорбента с салициловой кислотой и аминокислотами в отношении органических красителей: метиленовый голубой, метаниловый желтый.

Внедрение метода хранения природного газа в адсорбированном состоянии (АПГ) для практического использования в топливных системах транспортных средств зависит от доступности адсорбента с нужными свойствами и выработки оптимальных режимов заправки / выдачи топлива, которые обеспечат максимальную эффективность и наибольший запас хода автомобиля на одной заправке топливом. В данной работе представлены результаты моделирования цикла заправки / выдачи газа для полноразмерных АПГ баллонов (адсорберов) объемом 65 и 150 л, заполненных углеродным адсорбентом, в условиях активного терморегулирования и без для различных скоростей заправки в диапазоне от 5 до 5000 л/мин. Расчеты проводились с помощью модели с сосредоточенными параметрами, с использованием результатов измерений адсорбции метана в промышленном углеродном адсорбенте из торфяного сырья PAC-3 в интервале температур от 213 до 393 К, а также адсорбционно-стимулированной деформации адсорбента и оценке сопутствующих тепловых эффектов. Как следует из данных рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии, PAC-3 обладает неоднородными фазовым и химическим составами, что обусловлено структурными особенностями прекурсора (торфа) и условиями активации. Согласно данным низкотемпературной адсорбции азота, пористая структура адсорбента является преимущественно микропористой с небольшой долей мезопор. Дилатометрические измерения показали, что в процессе адсорбции метана линейные размеры гранул PAC-3 изменяются на 0.62%, а их объем – на 1.85%, что должно быть учтено при проектировании системы АПГ во избежание ее разрушения, а также для точных расчетов температурных флуктуаций, возникающих в процессе заправки / выдачи газа. В результате проведенного моделирования было показано, что при активном терморегулировании системы АПГ не происходит сильного нагрева адсорбента, а существенно увеличиваются как количество выдаваемого топлива, так и максимальный запас хода автомобиля на одной заправке. Терморегулирование АПГ системы наиболее эффективно при малых скоростях заправки (от 5 до 80 л/мин), высоких давлениях и больших объемах адсорбера.

Химическую полимеризацию анилина проводили в водных растворах сульфированного полисульфона (СПС) при различных соотношениях концентраций анилина и сульфогрупп СПС. Ход полимеризации был исследован методом in situ спектроскопии в УФ-видимой-ближней ИК-областях. Показано, что при увеличении концентрации СПС скорость полимеризации увеличивается. Пленки вододиспергируемых комплексов полианилина (ПАНИ) с СПС были получены методом пульверизации. Впервые изучены электронная и химическая структура, морфология и сенсорные (аммиак) свойства пленок комплексов ПАНИ-СПС.

В работе представлены результаты исследований по получению из ильменитового концентрата Ариадненского месторождения (Приморский край) диоксида титана гидрофторидным способом. Получены данные по элементному, фазовому составу, диоксида титана при пирогидролизе оксопентатитаната аммония из ильменитового концентрата, в том числе при совместном пирогидролизе с аморфным диоксидом кремния. Проведен сравнительный анализ по величинам коэффициентов белизны полученных образцов диоксида титана с образцами широко применяемых марок пигментов, выпускаемых известными мировыми производителями. Установлено, что по сравнению с коммерческими аналогами образцы, полученные из ильменитового концентрата, сопоставимы по белизне или превышают ее значения.