close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

8501.1778.Международная молодежная научная школа Школа научно-технического творчества и концептуального проектирования

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки России
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский
технологический университет»
Международная молодежная
научная школа
«ШКОЛА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО
ТВОРЧЕСТВА И КОНЦЕПТУАЛЬНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ»
СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ
Казань
Издательство КНИТУ
2012
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Международная молодежная научная школа «Школа научнотехнического творчества и концептуального проектирования»: сборник материалов / М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед.
технол. ун-т. – Казань,: КНИТУ, 2012. – 256 с.
ISBN 978-5-7882-1300-2
Содержание книги отражает основные направления научных
исследований студентов, аспирантов и молодых ученых в области
научно-технического творчества. В материалах научной школы
рассмотрены вопросы организации НИРС в учреждениях СПО и
ВПО.
Подготовлен
к
печати
при
финансовой
поддержке
Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках
гос. контракта № 12.741.11.0115 от 23 мая 2012 г.
Ответственные редакторы:
д-р хим. наук, проф. Е.Н.Черезова
канд. хим. наук, доц. В.Ф. Шкодич
канд. техн. наук, доц. С.В. Наумов
Материалы печатаются в авторской редакции.
ISBN 978-5-7882-1300-2
 Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2012
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАПРАВЛЕНИЕ 1
НИРС В СИСТЕМЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
(СУЗЫ, ВУЗЫ)
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОДЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ «ВУЗ-ПРЕДПРИЯТИЕ» ДЛЯ
РЕАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ ПОДГОТОВКИ
БАКАЛАВРОВ ТЕХНИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ
Вайчук М.С.
Юргинский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО
«Национальный исследовательский Томский политехнический
университет», [email protected]
Цель проекта: разработать и внедрить модель обучения «ВУЗпредприятие» для реализации образовательных программ подготовки
бакалавров технических направлений в ЮТИ ТПУ.
Методы исследований, использованные в работе - комплекс
теоретических,
эмпирических
и
статистических
методов
исследования.
Основные результаты:
Разработана и внедрена модель обучения «ВУЗ-предприятие»
для реализации образовательных программ подготовки бакалавров
технических направлений в ЮТИ ТПУ.
По теме проекта планируются следующие публикации:
1) не менее одной статей в сборниках Всероссийских научнопрактических конференций;
2) не менее одной статей в сборниках международных научнопрактических конференций;
3) не менее одной статьи в рецензируемых журналах.
Содержание публикаций будет отражать имеющуюся степень
изученности проблемы и научно - методические рекомендации по
формированию профессиональных компетенций студентов.
СТУДЕНЧЕСКИЕ ИНИЦИАТИВЫ В УПРАВЛЕНИИ ПРОЕКТАМИ
В ОБЛАСТИ АТОМИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Васильев С.А.
Тверской государственный университет, [email protected]
Цель проекта: организация научно-исследовательской деятельности
студентов в рамках проекта «Технология творческих мастерских в
приобщении детей и молодежи к научному творчеству» в рамках
Программы развития деятельности студенческих объединений;
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
предложение о подготовке и осуществлении аналогичного
межвузовского проекта, направленного на научно-исследовательскую
деятельность студентов в области атомистического моделирования.
Методы исследований, использованные в работе:
1.
Анализ существующих инновационных педагогических
технологий;
2.
Педагогический эксперимент;
3.
Организационная деятельность;
4.
Компьютерное моделирование наносистем, в том числе,
молекулярно-динамическое моделирование
Основные результаты:
1.
Создан студенческий исследовательский коллектив;
2.
Проведены исследования, связанные с молекулярнодинамическим моделированием процессов смачивания и растекания;
3.
Подготовлена статья по результатам научных исследований,
которую можно рассматривать как составную часть запланированного
педагогического эксперимента;
4.
Подготовлен отчет 1 этапа осуществления проекта
«Технология творческих мастерских в приобщении детей и молодежи
к научному творчеству»;
5.
Проанализированы предварительные результаты и выдвинуто
предложение о подготовке и осуществлении межвузовского проекта,
направленного
на
координацию
научно-исследовательской
деятельности студентов в области атомистического моделирования.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ SMART - СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ
ИНЖЕНЕРИИ
Гайфутдинов А.А.
Казанский национальный исследовательский технологический
университет, [email protected]
Цель научной работы: спроектировать дистанционную
образовательную технологию (smart-систему) обучения инженерии
Методы исследований, использованные в работе: системный,
латентный, параметрический, ситуационных анализы, методы
искусственного интеллекта
Основные результаты научного исследования:
В современных экономических условиях, с профессиональной
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
точки зрения, инженер представляет собой саморазвивающуюся
«биологическую машину» по разрешению потока проблем высокой
сложности в определенных компетенциях в системе реального
времени.
Разработанная система подготовки ориентирована не только на
приобретение знаний, но и на целенаправленное и быстрое развитие
проектно-конструктивных способностей необходимых инженеру для
разрешения профессиональных проблем разной сложности. При этом
приобретенные знания рассматриваются как необходимый фон
(знаниевая среда) для развития этих способностей.
Разрабатываемая система имеет квазиинтеллектуальный
модуль, позволяющий принимать ей решения о необходимых
направлениях развития проектно-конструктивных способностей,
определить темп возможного развития с учетом природных задатков,
а также определить необходимую знаниевую среду для быстрого
развития, будущего инженера. В целом, указанные свойства выводит
систему дистанционного образования в новый класс «умных»
образовательных систем (дидактических систем нового поколения)
или, как принято называть в международном образовательном
сообществе, в класс smart – систем обучения.
ВЫЕЗДНАЯ УЧЕБА НАУЧНОГО СТУДЕНЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА
Гачкова Ю.А., Бектова Л.И.
Магнитогорский государственный университет, [email protected]
Цель проекта: выявление и поддержка социально-активной,
талантливой молодежи в научно-образовательной и культурной
сферах деятельности;
содействие
в
организации
сотрудничества
между
представителями научных студенческих активов факультетов МаГУ,
направленного на консолидацию общих усилий в решении
актуальных проблем молодежной науки.
Методы исследований, использованные в работе - анализ
теоретических
трудов
ведущих
педагогов,
психологов,
руководителей,
занимающихся
организацией
научноисследовательской работы студентов, обобщение опыта активизации
научно-исследовательской
деятельности
студентов
вузов,
экспериментальная апробация разработанных учеб, наблюдение.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основные результаты: В ходе подготовки и реализации проекта
– выездная учеба Научного студенческого общества были изучены
свойства психологии студентов, особенности их социализации,
проанализированы формы работы со студентами, систематизированы
материалы по тренингам командообразования. Был сделан вывод о
необходимости проведения специальных
организационных и
методических мероприятий с целью обучения студентов основам
научной деятельности и культуры. Разработка, апробация и анализ
проведенных выездных учеб Научного студенческого общества
подтвердили значение таких мероприятий в образовательновоспитательной деятельности, их влияние на формировании у
человека способности к восприятию того или иного явления науки и
культуры.
ВОСПИТАНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ У СТУДЕНТОВ –
БУДУЩИХ ПЕДАГОГОВ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ
ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИН ПСИХОЛОГО–
ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЦИКЛА
Дьяков К.В.
Пермский национальный исследовательский политехнический
университет, Лысьвенский филиал, [email protected]
Цель
проекта:
разработать
модель
формирования
индивидуальности студента – будущего педагога профессионального
обучения при изучении дисциплин психолого – педагогического
цикла.
Методы исследований, использованные в работе: эмпирические
– изучение педагогического опыта; теоретические – изучение
состояния исследуемого вопроса по литературным источникам,
теоретический анализ и синтез, моделирование.
Основные результаты. Разработаны: цели воспитания
индивидуальности при изучении методики профессионального
обучения и психолого–педагогической диагностики; модель
воспитания индивидуальности при изучении студентами – будущими
педагогами профессионального обучения дисциплин психолого–
педагогического цикла.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
STUDENTS’ LIFE
Ермакова П.А.
Курганский государственный университет,
[email protected]
Цель проекта: развитие у студентов и школьников научного
мышления, способности к разработке инновационных решений,
формированию таких качеств как креативность и самостоятельность
научных исследований; обучение внедрению результатов научных
исследований в практическую и предпринимательскую деятельность.
Методы исследований, использованные в работе: общенаучные,
а также специальные для гуманитарных наук.
Основные результаты научного исследования:
Создан молодежный журнал, особенностью которого является
то, что целевая аудитория: студенты и старшие школьники имеют
возможность выступать в качестве создателя этого журнала, что
отвечает их потребности в самореализации. К дополнительным
модулям проекта, в которых могут принять участие не только
студенты, но и школьники, относятся: театральная студия;
киностудия; бизнес-школа. В рамках модуля проекта под названием
«Бизнес-школа» ребятам предлагается проверить свои силы и
попробовать себя в качестве предпринимателей при создании таких
проектов как студенческая кондитерская, студенческая пекарня, отдел
канцтоваров «Школа» и других проектов, основанных на результатах
научных исследований ребят и их старших коллег.
ШКОЛА ЮНОГО ХИМИКА
Жабреева М.А., Гурьянова Е.А., Новикова В.В., Цветкова И.С.,
Коршунова С.М.
Тверской государственный университет, [email protected]
Цель проекта: Популяризация химического образования и
химических специальностей в плане профессиональной ориентации
учащихся средних и общеобразовательных школ.
Методы исследований, использованные в работе: эксперимент,
исследование, игровые технологии, компьютерные технологии.
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основные результаты: Многие школьники, занимавшиеся в
«Школе юного химика», в дальнейшем выбирали химию как свою
специальность и поступали либо на химико-технологический
факультет, либо в другие вузы химического профиля. Некоторые
школьники продолжали индивидуальную научную работу и
выступали с научными докладами на студенческих научных
конференциях. Студенты, участвующие в работе «Школы юного
химика», как правило, вместе с основной образовательной
программой
успешно
осваивали
доп.
квалификацию
«Преподаватель».
ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
РЕАЛИЗАЦИИ ПРОФИЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ В СИСТЕМЕ
ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ГЕРМАНИИ КАК ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ
ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ РОССИЙСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
(СРАВНИТЕЛЬНО-СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Иванова Е.М., Вербицкая О.Ю., Горшкова О.А.
Юргинский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО
«Национальный исследовательский Томский политехнический
университет», [email protected]
Цель проекта: изучить и проанализировать ключевые организационнопедагогические условия реализации профильного обучения в системе общего
образования Германии как образовательный потенциал для российского
образования.
Методы исследований, использованные в работе: анализ, синтез,
обобщение,
сравнительно-сопоставительный
метод,
эксперимент,
наблюдение.
Основные результаты: в результате проведённого исследования авторы
пришли к выводу о том, что в качестве образовательного потенциала для
развития теории и практики профильного обучения в России целесообразно
использовать ряд организационно-педагогических условий реализации
профильного обучения в Германии.
В работе представлены результаты опытно-поисковой работы по
апробации опыта Германии с целью совершенствования процесса реализации
профильного обучения в деятельности отечественных общеобразовательных
учреждений, а также методические рекомендации по внедрению в практику
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
общеобразовательных школ России основных положений реализации
профильного обучения Германии.
ИННОВАЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРАКТИКООРИЕНТИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВЭКОНОМИСТОВ: ОТ ВИРТУАЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ ФИРМЫ ДО
РЕАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Камалетдинова А.А.
НОУ ВПО «Восточная экономико-юридическая гуманитарная
академия», Институт экономики, информатики и управления,
[email protected]
В ИЭИУ Академии ВЭГУ сделаны смелые шаги в
модернизации системы образования и превращение его в
своеобразный «генератор инновации», которая нацелена на
формирование специалиста, который выйдет из стен вуза с
новаторскими идеями и знаниями по их практическому воплощению.
Инновационная концепция организации практико-ориентированного
обучения предполагает создание виртуальных учебных фирм. Ведь не
секрет, что зачастую процесс вовлечения студентов в практические
аспекты деятельности на предприятиях бывает весьма формализован.
Исходя их этих предположений мы считаем целесообразным создание
неких стартовых бизнес площадок по управлению бизнес процессами
на основе использования компьютерных программ, которые могут
имитировать разнородные экономические условия во внутренней и
внешней средах.
Суть практико-ориентированного обучения на основе
виртуальных учебных фирм состоит из двух составляющих:
1. Студент изучает все программные пакеты, с которыми он
непосредственно стакнется в период будущей профессиональной
деятельности;
2. Студент с учетом рыночной ниши и своих профессиональных
интересов создает «виртуальную учебную фирму». «Виртуальная
фирма» – модель предприятия, которая отражает деятельность
существующих реальных предприятий избранного вида деятельности.
Данная фирма моделирует реально действующее предприятие таким
образом, что одна часть внутренних производственных процессов
осуществляется
фиктивно,
а
коммерческие
операции,
документооборот, задачи по менеджменту, маркетингу, учету и
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
контролю – реально.
Задания, которые должен выполнить студент при прохождении
обучения практическим навыкам на основе виртуальной учебной
фирмы (ВУФ)
Задание 1. Зарегистрировать ВУФ (СПС Консультант + и
Гарант);
Задание 2. Начать производственную деятельность ВУФ
(Бизнес-курс «Корпорация плюс»);
Задание 3. Отразить все хозяйственные операции ВУФ (1С:
Предприятие);
Задание 4. Разработать бизнес-план развития ВУФ (ИС «Project
Expert»);
Примечательно то, что в рамках таковой организации
последовательности практикоориентированного обучения студент
проходит все этапы так называемого жизненного цикла предприятия:
зарождение(регистрация, привлечение первоначального капитала)
развитие (совершение экономических операции в конкурентной среде
и систематический учет и отражение на счетах бухгалтерского учета)
выход на уровень инвестиционного решения (накопление
определенного запаса финансовой прочности и за счет него
диверсификация своей деятельности).
ОСНОВЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ В СИСТЕМЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ ВЫСШЕГО УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ
Лунёв Р.С.
АНО ВПО «Смольный институт Российской академии образования»,
Законодательное Собрание, г. Санкт-Петербург, Россия,
[email protected]
Современные требования к специалистам обуславливают
особую важность воспитания у студентов стойкого познавательного
интереса, развития аналитического и творческого мышления,
являющихся неотъемлемыми характеристиками гармонически и
всесторонне развитой личности. От выпускников высшей школы
требуется, чтобы они не только квалифицированно разбирались в
специальных и научных областях знаний, но и умели формировать и
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
защищать свои идеи и предложения. Для этого, прежде всего,
необходимо уметь самостоятельно анализировать и обобщать
научные факты, явления и информацию.
Система НИРС - одно из важнейших средств повышения уровня
подготовки специалистов с высшим профессиональным образованием
через освоение в процессе обучения по учебным планам и
дополнительно основ профессионально-творческой деятельности,
методов, приемов и навыков индивидуального и коллективного
выполнения научно-исследовательских работ, развитие способностей
к научному творчеству, самостоятельности.
С нашей точки зрения, научно-исследовательская работа
студентов является одной из важнейших форм учебного процесса.
Научные лаборатории и кружки, студенческие научные общества и
конференции, - всё это позволяет студенту начать полноценную
научную работу, найти единомышленников по ней, с которыми
можно посоветоваться и поделиться результатами своих
исследований. Так или иначе, исследовательской работой занимаются
все студенты вузов. Написание рефератов, курсовых, дипломных
работ невозможно без проведения каких-то, пусть самых простых
исследований. Но более глубокая научная работа, заниматься которой
студента не обязывает учебный план, охватывает лишь некоторых.
Студент, занимающийся научной работой, отвечает только за
себя; только от него самого зависят тема исследований, сроки
выполнения работы, а так же, что немаловажно, и будет ли выполнена
работа вообще. Затрачивая своё личное время, студент развивает
такие важные для будущего исследователя качества, как творческое
мышление, ответственность и умение отстаивать свою точку зрения.
Со стороны преподавателя необходимы доброе внимание и
поддержка, без которых студент, особенно на младших курсах, не
захочет (да и просто не сможет) заниматься «скучной наукой», какой
кажется почти любая дисциплина на начальных стадиях её освоения.
Часто труд преподавателя сравнивают с трудом садовника. Так вот,
если подготовку простых студентов можно сравнить с выращиванием
картофеля, где имеются наработанные технологии и удобрения, то
подготовку будущих научных работников в кружках и лабораториях
ВУЗов можно сравнить с выращиванием редкого на наших полях
ананаса. Один неверный шаг, один неверный совет, - и весь долгий
труд может оказаться бесполезным, и редкое растение погибнет, не
принеся плодов.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Студенческие научные объединения часто становятся кузницей
молодых кадров для ВУЗов, в стенах которых они работают и за их
пределами. Уже в трудах Ломоносова мы встречаем слова о
необходимости поощрения молодых студентов, изъявивших желание
заниматься собственными исследованиями во внеаудиторные часы.
Не этому ли обязана русская наука, своему освобождению к концу
XIX века от засилья иностранцев, выдвинув ряд учёных мирового
масштаба [Щуркова Н.Е. Практикум по педагогической технологии М.: Лед, об- во России, 1998; с. 73].
Существует и применяется два основных вида научноисследовательской работы студентов (НИРС) [Вишневский М.И.
Введение в философию образования: Учеб. пособие для студ. пед.
спец. ВУЗов. - Могилев: МГУ им. А.А. Кулешова, 2002; с. 112]:
1) Учебная научно-исследовательская работа студентов,
предусмотренная действующими учебными планами. К этому виду
НИРС можно отнести курсовые работы, выполняемые в течение всего
срока обучения в ВУЗе, а так же дипломную работу, выполняемую на
выпускном курсе [Макаров Ю.А. Сущность индивидуализации
развития – Житомир, Завуч, 1999; с. 261].
Во время выполнения курсовых работ студент делает первые
шаги к самостоятельному научному творчеству. Он учится работать с
научной литературой (если это необходимо, то и с иностранной),
приобретает навыки критического отбора и анализа необходимой
информации. Если на первом курсе требования к курсовой работе
минимальны, и написание её не представляет большого труда для
студента, то уже на следующий год требования заметно повышаются,
и написание работы превращается в действительно творческий
процесс. Так, повышая с каждым годом требования к курсовой
работе, ВУЗ способствует развитию студента, как исследователя,
делая это практически незаметно и ненавязчиво для него самого.
Выполнение дипломной работы имеет своей целью дальнейшее
развитие творческой и познавательной способности студента, и как
заключительный этап обучения студента в ВУЗе направлено на
закрепление и расширение теоретических знаний и углубленное
изучение выбранной темы. На старших курсах многие студенты уже
работают по специальности, и, выбирая тему для курсовой работы,
это чаще всего учитывается. В данном случае, кроме анализа
литературы, в дипломную работу может быть включён собственный
практический опыт по данному вопросу, что только увеличивает
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
научную ценность работы.
К НИРС, предусмотренной действующим учебным планом,
можно отнести и написание рефератов по темам практических
занятий. При этом следует сказать о том, что чаще всего реферат
является или переписанной статьёй, или, что ещё хуже, конспектом
главы какого-то учебника. Назвать это научной работой можно с
большим сомнением. Но некоторые рефераты, написанные на основе
нескольких десятков статей и источников, по праву можно назвать
научными трудами и включение их в список видов НИРС вполне
оправданно.
2) Исследовательская работа сверх тех требований, которые
предъявляются учебными планами. Как уже говорилось выше, такая
форма НИРС является наиболее эффективной для развития
исследовательских и научных способностей у студентов. Это легко
объяснить: если студент за счёт свободного времени готов заниматься
вопросами какой-либо дисциплины, то снимается одна из главных
проблем преподавателя, а именно - мотивация студента к занятиям.
Студент уже настолько развит, что работать с ним можно не как с
учеником, а как с младшим коллегой. То есть студент из сосуда,
который следует наполнить информацией, превращается в источник
последней. Он следит за новинками литературы, старается быть в
курсе изменений, происходящих в выбранной им науке, а главное процесс осмысления науки не прекращается за пределами ВУЗа и
подготовки к практическим занятиям и экзаменам. Даже во время
отдыха
в
глубине
сознания
не прекращается
процесс
самосовершенствования. Реализуется известная ленинская цитата:
«во-первых - учиться, во-вторых - учиться и в - третьих - учиться и
затем проверять то, чтобы наука у нас не оставалась мертвой буквой
или модной фразой..., чтобы наука действительно входила в плоть и
кровь, превращалась в составной элемент быта вполне и настоящим
образом» [Гершунский Б.С. Философия образования. - М.: Проспект,
1998; с. 76].
Отметим, что современные требования к специалистам
обуславливают особую важность воспитания у студентов стойкого
познавательного интереса, развития аналитического и творческого
мышления,
являющихся
неотъемлемыми
характеристиками
гармонически и всесторонне развитой личности. От выпускников
высшей школы требуется, чтобы они не только квалифицированно
разбирались в специальных и научных областях знаний, но и умели
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
формировать и защищать свои идеи и предложения. Для этого,
прежде всего, необходимо уметь самостоятельно анализировать и
обобщать научные факты, явления и информацию [Лиферов А.П.
Основные тенденции интеграционных процессов в мировом
образовании: Автореф. дис. д-ра пед наук. - М., 1997; с. 89].
Цель научно-исследовательской и учебно-исследовательской
работы состоит в развитии творческих способностей будущих
специалистов и повышении уровня их профессиональной подготовки
на основе индивидуального подхода и усиления самостоятельной
творческой деятельности, применения активных форм и методов
обучения.
Основными задачами научно-исследовательской работы со
студентами являются [Пошконяк Н.М. Образование: традиция и
нововведения в условиях социальных изменений - СПб.: Нева, 1999;
с.331]: формирование у студентов интереса к научному творчеству,
обучение
методике
самостоятельного
решения
научноисследовательских задач; развитие у студентов творческого
мышления и самостоятельности; выявление наиболее одаренных и
талантливых студентов, использование их творческого и
интеллектуального потенциала для решения актуальных задач науки
т.д.
Научно исследовательская работа студентов является важным
фактором при подготовке молодого специалиста и учёного.
Выигрывают все: сам студент приобретает навыки, которые
пригодятся ему в течение всей жизни, в каких бы отраслях народного
хозяйства он не работал: самостоятельность суждений, умение
концентрироваться, постоянно обогащать собственный запас знаний,
обладать многосторонним взглядом на возникающие проблемы,
просто уметь целенаправленно и вдумчиво работать.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРАКТИЧЕСКИХ
ЗАНЯТИЙ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Манака Ю.А.
Главной задачей данного проекта является - разработка способа
организации процесса обучения, основанного на использовании
современных
информационных
и
телекоммуникационных
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
технологий, позволяющих осуществлять обучение на расстоянии без
непосредственного контакта между преподавателем и учащимся.
Данное обучение можно использовать как для непрерывного
повышения квалификации и переподготовки специалистов, так и в
ВУЗе. Такая форма обучения предполагает увеличение числа
нетрадиционных учащихся, например, пожилых или уже работающих
людей, инвалидов, беременных женщин, а также студентов, живущих
в отдаленных районах, но желающих получить (очное или заочное)
образование именно в нашем ВУЗе.
Данный проект способен организовать интерактивное
дистанционное обучение, т.е. студенты, будут иметь возможность
общаться с преподавателями. Микропроцессорные средства помогут
учащимся и их преподавателям в развитии индивидуальных курсов
дистанционного
обучения,
состоящих
из
определенной
последовательности "обучающих" и "контролирующих" модулей.
СТУДЕНЧЕСКИЙ ТЕХНОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ
ИНКУБАТОР
Минеханова А.Ф., Литвиненко Е.В.
Филиал ФГБОУ ВПО «Казанского Поволжского федерального
университета» в г. Елабуга
Проект, представленный СНПО «ИСТОК» Филиала К(П)ФУ в
г. Елабуга, предполагает разработку модели студенческого технологопедагогического инкубатора и ее реализацию. Целью данной работы
является подготовка будущих учителей к авторской, технологической
деятельности в условиях конкурентной инновационной среды.
ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЗНАНИЯ И
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ В
ХОДЕ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АКЦИЙ
Михаленя Г.В., Кроо К.С., Крико О.А., Широкова К.В.,
Рутковская К.В., Санькова Н.С.
Ишимский государственный педагогически институт
им. П.П. Ершова, [email protected]
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Цель проекта: формирование экологического сознания и
экологической культуры студентов ИГПИ и школьников города
Методы исследований, использованные в работе: наблюдение,
эксперимент, анализ литературы, практическая природоохранная
деятельность
Основные результаты:
В апреле 2009 года впервые была проведена акция
«Пробуждение»
силами
студентов
биолого-географического
факультета.
В сентябре 2010 инициативная группа студентов выступила с
предложением сделать регулярными природоохранные акции
«Чистый источник», «Пробуждение», «Проводы мусорного монстра».
С 2010 года к проведению мероприятий стали привлекаться и
студенты других факультетов - будущие – филологи, математики,
физики, историки, педагоги начального и дошкольного образования.
Также с мая 2010 к акциям присоединились школьники города.
В итоге проводимых мероприятий формируется личность,
гражданин, компетентный специалист в области преподавания
различных предметов, обладающий экологическим мировоззрением,
ориентированный на передачу этого мировоззрения своим ученикам
через практическую деятельность.
Учащиеся школ кроме участия в акциях знакомятся с природой
родного края, выполняют реферативные и исследовательские работы,
учатся положительному взаимодействию с природой.
ФОРМИРОВАНИЕ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКИХ КАЧЕСТВ И
КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ПРОФЕССИИ
БУХГАЛТЕРА
Окунева Е.А.
Челябинский институт экономики и права им. М.В. Ладошина,
[email protected]
Цель научной работы: это формирование предпринимательских
качеств в процессе обучения профессии бухгалтер.
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
монографический, синтез, табличный и графический методы,
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
экстраполяции и другие.
В процессе научного исследования определены возможности
подготовки предпринимателя для современного развивающегося в
новых экономических условиях общества. Предпринимательству не
готовят, но есть профессии, изучая которые при получении
профессионального
образования,
преподавателям
можно
сформировать, а студентам приобрести компетенции и качества,
необходимые как бухгалтеру, обслуживающему финансовую
деятельность
малого
коммерческого
предприятия,
так и
предпринимателю, который может организовать бизнес и достойно
продвигать его. В работе предложено исследование качеств и
компетенции, которые являются едиными для бухгалтера и
предпринимателя, а так же исследованы дисциплины, получая знания
по которым бухгалтер приобретает качества и компетенции
предпринимателя
в
процессе
обучения
непосредственно,
разрабатывая собственный проект.
Основные результаты научного исследования:
- Разработка и внедрение проекта «Создание бизнес-плана в
процессе обучения профессии бухгалтер».
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
УЧАЩИХСЯ ПО ХИМИИ В УСЛОВИЯХ ЛЕТНЕГО ЛАГЕРЯ
Петрова А.К.
Северо-восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова,
[email protected]
Цель проекта: формирование познавательного интереса к
предмету химия и развитие творческих способностей учащихся через
привлечение способных учащихся школ региона к проектноисследовательской деятельности по химии.
Методы исследований, использованные в работе: наблюдение за
деятельностью учащихся, анкетирование учащихся и учителей,
беседы, анализ психолого-педагогической и химической литературы,
опытно-экспериментальная работа по разработанному проекту,
методы
контроля
и
статистической
обработки
данных
педисследования.
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основные результаты: 1) участие учащихся в региональных и
республиканских конкурсах молодых исследователей, научнопрактических конференциях; 2) участие студентов в научнопрактических конференциях, конкурсах; 3) регистрация ноу-хау и
патентов.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТУДЕНЧЕСКОЙ СРЕДЕ
КАК ЭФФЕКТИВНАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С
МОЛОДЕЖЬЮ
Смирнова Н.С.
Санкт-Петербургский государственный университет,
[email protected]
Цель
проекта
–
обеспечение
самореализации
и
профессионального роста студентов факультета политологии
посредством внедрения технологии социального проектирования.
Методы исследований: включенное наблюдение, анализ
документов, анкетирование.
Основные результаты:
- проект позволяет студентам освоить теоретические основы
технологии проектирования и обрести практические навыки
разработки, реализации и управления социальными проектами;
- данный проект направлен и на повышение качества
профессионального образования студентов, улучшение условий
обучения студентов через реализацию их же идей;
- в рамках реализации данного проекта для единой платформы
освещения и поддержки проектов команд используется интернетплощадка
студентов
факультета
политологии
СПбГУ
http://rustudents.net/. Таким образом, студенты самостоятельно
работают на страницах электронного дневника своих проектов;
- реализация данного проекта в 2012-2013 учебном году
позволит мне не только продолжать внедрять новую форму
деятельности студентов в рамках работы СНО, но и использовать
эмпирический материал в собственном дипломном исследовании,
посвященном разработке новой модели управления молодежной
политикой в России.
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
РЕАЛИЗАЦИЯ НАУЧНОГО ПОТЕНЦИАЛА МОЛОДЕЖИ В
ОСВОЕНИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ
Тарасова О.Е.
Курский государственный медицинский университет,
[email protected]
Цель проекта: развитие научного потенциала и формирование
навыков проектирования у молодежи.
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
анкетирование, опрос, интервью, контент-анализ, пилотажное
исследование, анализ литературы, экономический анализ, голметодика, монографическое исследование.
В ходе проведенного исследования среди студентов вузов г.
Курска было установлено, что большинство респондентов считает,
что научно-исследовательская деятельность в их учебных заведениях
организована на высоком уровне, но в тоже время количество
вовлеченных в данный вид внеучебной работы составляет довольно
маленький процент. Студенты считают необходимым создание
студенческого
экономического
кружка
(СНК),
основными
направлениями деятельности которого должны быть: привлечение
молодежи к научно-исследовательской деятельности, осуществление
взаимопомощи в разработке и реализации социальных проектов,
создании бизнес-планов.
После комплексного анализа имеющихся ресурсов, оценки
целесообразности и актуальности создания СНК можно сказать, что
данный проект имеет все возможности к реализации, перспективу
развития и наращивания потенциала. Он способен функционировать
без значительных финансовых вложений, но при расширении
масштабов деятельности необходимы мероприятия по поиску новых
источников ресурсов.
Проект принес положительные результаты в период его
экспериментального внедрения. Члены Кружка помогли участникам
Зимней Школы В. Потанина в реконструкции их проекта из
инициативного в научно обоснованный, дали полное финансовое
обоснование и оценку эффективности. Результатом стала победа в
конкурсе грантов. Также проект начал реализовывать один из
ключевых аспектов его деятельности - участие в реализации
мероприятий областной целевой программы «Повышение уровня и
качества жизни пожилых людей Курской области на 2011-2013 годы».
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Результаты мониторинга позволили выявить реальные потребности
пожилых граждан в различных социальных услугах и определить
степень удовлетворенности ими, составить социальные паспорта
пожилых граждан.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ СНО КАК РЕАЛИЗАЦИЯ
НАУЧНОГО ПОТЕНЦИАЛА У СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО
ВУЗА
Фёдорова О.А.
Филиал ФГБОУ ВПО «Омский государственный педагогический
университет» в г. Таре, [email protected]
Научно-исследовательская работа студентов (НИРС) является
одним из важнейших качественным показателем работы высшего
учебного заведения. НИРС подразумевает получение новых и
углубление имеющихся знаний, подготовку и воспитание научнопедагогических кадров.
Цели проекта – организационно-методическое обеспечение,
всесторонняя поддержка и повышение уровня творческой научной
работы студентов;
- повышение качества подготовки квалифицированных кадров;
развитие у студентов навыков делового общения, организаторской и
лекторской работы, формирование правовой и информационной
культуры, уважения к интеллектуальной собственности;
- содействие использованию результатов студенческих
исследований в учебном процессе филиала и методической работе
школ.
Задачами проекта являются:
- формирование мотивации студентов к научной работе;
- пропаганда среди студентов различных форм научного
творчества в соответствии с принципом единства науки и практики;
- обучение студентов методикам и средствам самостоятельного
решения научно-практических задач и оказание научно-методической
помощи в различных областях знания и практической деятельности;
- выявление наиболее способных и талантливых студентов
филиала, привлечение их к целенаправленной научной и научно организационной работе;
- организация и проведение различных организационно21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
массовых мероприятий по линии НИРС.
Основными направлениями деятельности СНО выступают:
- координация научной деятельности студентов путем
предоставления информационной и организационной поддержки, а
также методическое обеспечение и сопровождение учебной и
исследовательской работы членов СНО;
- участие в организации и проведении всех форм научных и
конкурсных мероприятий, касающихся учебной и научной работы
студентов;
- участие в выполнении студенческих научных работ, проектов,
научно-технических программ;
- подготовку и реализацию совместных научных проектов с
другими общественными и образовательными учреждениями города и
района;
- организацию и проведение популярно-просветительских
мероприятий, посвященных проблемам науки, образования и
культуры;
- организацию выставочной деятельности по пропаганде
научных достижений СНО и результатов выполнения проектов;
- организацию открытых лекций и семинаров с выступлениями
ведущих ученых, представителей научных школ, общественных
деятелей, а также организацию и проведение экспедиций,
теоретических и практических занятий по научным направлениям и
проектам, дискуссий, обсуждений.
Данный проект направлен на реализацию научного потенциала,
творческих способностей, активизация студенческой научной
деятельности, оптимизации профессиональной подготовки студентов.
АГИТБРИГАДА «БИЭМ» (БИОЛОГИЯ, ИНФОРМАТИКА,
ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ, МАТЕМАТИКА)
Гопанчук И.А.
Филиал ФГБОУ ВПО «Омский государственный педагогический
университет» в г. Таре, [email protected]
Цель научной работы: разработать и провести агитационные
мероприятия для привлечения абитуриентов на математический
факультет филиала ОмГПУ в г. Таре.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Методы исследований, использованные в работе: сбор
материала для подготовки презентаций, сценария и необходимых
приложений для проведения мероприятия.
Основные результаты:
1. Разработаны сценарий мероприятий, сопровождающая
презентация,
буклеты,
сертификаты,
календари,
грамоты,
видеоролики;
2. Составлены и разосланы школам информационные письма;
3. Отобраны творческие номера;
4. Организованы встречи с учениками 13 школ Северных
районов Омской области.
О СООТНОШЕНИИ ПОНЯТИЙ НИРС И УИРС
Хисамиева Л.Г.
Казанский национальный исследовательский технологический
университет, Казань, Россия
Одной
из
приоритетных
задач,
решаемых
сегодня
педагогической наукой, выступает изучение вопросов, связанных с
организацией и проведением студенческих научных исследований, о
чем свидетельствует значительное количество научных публикаций
различного жанра по данной проблеме.
Анализ публикаций ученых показывает, что на сегодняшний
день в педагогической теории нет однозначного определения
терминов научно-исследовательская работа (НИРС), учебноисследовательская работа (УИРС), а их сущность, как правило,
трактуется в зависимости от аспекта исследования проблемы: формы
научных исследований студентов, специализации студентов,
формируемых личностных качеств и др. Кроме того, большинство
авторов изученных нами работ часто рассматривают эти термины как
единое целое и используют их как синонимы. Подобная
терминологическая путаница существенно ухудшает восприятие ряда
научных текстов, поскольку очень часто не сразу удается выяснить
какой именно из вышеуказанных терминов использовался автором.
Прежде всего, нужно определиться тем, что мы понимаем под
исследованиями студентов.
В самом широком смысле под исследованием (буквально
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
«следование изнутри») понимается поиск новых знаний или
систематическое расследование с целью установления фактов
[Толковый словарь русского языка (Ожегов С., Шведова Н)].
При этом поиск представляет собой стремление добиться чеголибо, действия ищущего, а термин «знание» в интересующем нас
контексте - любая познавательно значимая (в частности, адекватная)
информация.
Поскольку к категории студентов в России относятся все
учащиеся учреждений профессионального образования, трактовка
интересующего нас термина может быть представлена следующим
образом: исследования студентов (либо студенческие исследования)
представляют собой стремления и действия учащихся учреждений
профессионального образования направленные на поиск любой
познавательно значимой информации.
Вместе с тем сами понятия научно-исследовательской и учебноисследовательской работы студентов у нас еще в недостаточной
степени воспринимаются как самостоятельные аспекты студенческих
исследований. Все еще встречается представление о НИРС,
ограничивающее ее практикой подготовки курсовых и дипломных
работ. [Примчук Н.В. Научно-исследовательская работа студентов как
важнейшее условие создания воспитательной среды университета. –
С. 57-58]. Такое формальное отношение к сущности данных понятий
существенно сужает значение НИРС И УИРС и связывает
осуществление данных видов работ лишь с решением задач по
оформлению научных исследований.
Если рассмотреть исследовательскую работу человека в
широком смысле, то она выступает как «действия, ведущие от
постановки вопроса к получению ответа» [Карпов А.О. Опыт
философского осмысления современной научно-образовательной
практики / А. О. Карпов // Вестник МГУ. – 2005. – № 1. – С. 181].
Работа - это сознательная целесообразная деятельность людей,
направленная на создание материальных и духовных ценностей.
Любая конкретная работа некоторого направления (научная, учебная
и т. д.) обычно бывает частичной, решает лишь одну из подчиненных
задач направления в целом [Юдин Э.Г. Системный подход и принцип
деятельности. М.: Наука, 1978. - С. 329]. Исходя из этого проводимая
студентами исследовательская работа может рассматриваться как
осуществление конкретных завершенных циклов — исследований
(научных проектов) [Новиков А.М., Новиков Д.А. Методология. М.:
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СИН-ТЕГ, 2007. - С. 501–502].
В «Положении о научно-исследовательской работе студентов
высших учебных заведений» научно-исследовательская работа
подразделяется на учебно-исследовательскую (УИРС), являющуюся
продолжением и углублением учебного процесса, и научноисследовательскую (НИРС), выполняемую за его пределами [Высшая
школа: сб. осн. постановлений, признаков и инструкций: в 2 ч. Ч.2/
под ред. Е.И.Войленко. – М.: Высшая школа, 1978. – 360 с.].
Рассматривая НИРС в своим исследованиях Г.Н. Лобова
определяет как целенаправленный процесс поэтапного овладения
всеми компонентами исследовательской деятельности на основе
решения конкретной задачи в условиях, максимально приближенных
к реальной профессиональной деятельности [Лобова, Г.И.
Теоретические и технологические основы профессиональной
подготовки студентов к научно-исследовательской деятельности:
автореф. дис. … д-ра пед. наук: (13.00.08) / Г.Н. Лобова. — М., 2002.
— 40 с.]. С позиции организации НИРС в вузе ее можно понимать как
иерархически организованную систему работы со студентами в вузе,
через их участие в научном процессе от стадии обретения навыков и
умений до стадии исследования и получения научного результата.
[http://www. huminst.ru/nir.html]. Основная цель НИРС - это получение
углубленных знаний в определенных направлениях науки, а также
получение практических навыков в будущей профессии [Бородина
Н.Б., Зверева Т.В., Петрова Т.Г., Ванюнина В.В. Научная работа
студентов как элемент подготовки высококвалифицированных
врачей-стоматологов № 2, 2008.]
Система
научно-исследовательской
работы
студентов
представляет собой совокупность мероприятий, направленных на
освоение студентами в процессе обучения по учебным планам и сверх
них методов, приемов и навыков выполнения научноисследовательских работ, развитие способностей к научному и
техническому творчеству, самостоятельности и инициативы
[Тимофеева Е.М., Белик Н.П., Тимофеева А.С. Научноисследовательская работа студентов технических вузов //Научный
журнал «Фундаментальные исследования», №12, 2007. - C. 46-48].
Во многих научных и учебно-методических трудах
принадлежность исследовательской работы студентов к учебной или
научной определяется по формам участия студентов в учебном
процессе или внеучебной деятельности. Например, в работе
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Злыдневой Т.П. отмечено, что к особенностям УИРС надо отнести то,
что «эта деятельность организуется педагогом и при ее организа3ции
и проведении не требуется выделения специального времени и, кроме
того, она позволяет включать в творческий процесс всех студентов. К
особенностям НИРС относится то, что она не включена в учебные
планы, основана при принципах самостоятельности и добровольности
студентов» [Злыднева Т.П. Организация исследовательской
деятельности студентов университета в процессе профессиональной
подготовки: Дис. ... канд. пед. наук: 13.00.08. Магнитогорск, 2006,
15с.].
Г.В. Денисова также указывая на то, что учебноисследовательская деятельность студентов есть педагогически
управляемая деятельность, высказала твердое убеждение, что учебноисследовательская деятельность студентов должна быть организована
непосредственно в учебном процессе и должна пронизывать всю
систему подготовки будущего специалиста. С данным высказыванием
согласны и другие авторы, считая, что учебно-исследовательская
работа должна осуществляться посредством внедрения элементов
научной работы во все виды учебной деятельности студентов на
протяжении всего периода их обучения. Так, Э.Ю.Труувяли,
Т.Э.Хансоон употребляют термин «УИР» (учебно-исследовательская
работа) для обозначения такой формы исследовательской работы, при
которой в учебных планах специально отводится время в объеме не
менее 30 часов в семестр. Я.В.Хомяк подчеркивает, что это
«продуманное комплексное и обязательное обучение всех студентов
основам и навыкам исследований применительно к избранной
специальности
в
рамках
учебного
процесса
в
период
производственных практик, на стадии дипломного проектирования».
В то же время И.И.Новиков, утверждает, что название «учебноисследовательская работа нелогичное, т.к. любая работа, выполняемая
в соответствии с учебным планом, является учебной».
В.В. Белоносова в своем исследовании пользуется таким
значением термина УИРС: «учебно-исследовательская работа
студента – специфическая форма исследовательского метода учебного
процесса, первая ступень научного исследования» [Белоносова В.В.
Учебно-исследовательская деятельность студентов как средство
развития их творческой деятельности : Дис. ... канд. пед. наук:
13.00.01. Санкт- Петербург, 2003, с. 57].
Анализ вышеуказанных трактовок понятий позволил нам
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
определиться в том, что НИРС и УИРС выступают составными
компонентами
исследовательской
деятельности
студентов,
направленными на решение каких-либо утилитарных задач.
Становится очевидным, что эти понятия взаимодополняют друг друга.
Если учебно-исследовательская работа дает возможность студентам
приобщиться к научным исследованиям, то научно-исследовательская
работа, «опирающаяся на реальные факты производственной
деятельности, позволяет сформировать все необходимые качества
современного специалиста-исследователя».
Проведенный анализ понятий НИРС, УИРС позволяет сделать
вывод о том, что данные категории студенческой науки находятся на
разных иерархических уровнях, причем понятия более низкого уровня
являются составными компонентами более верхних в иерархии
данных терминов (Рис. 1).
1 уровень
2 уровень
3 уровень
исследования студентов
учебная деятельность
научная деятельность
научная
работа
научная
работа
…
учебная
работа
учебная
работа
…
Рисунок 1. Иерархия категорий студенческой науки
СОЗДАНИЕ НАУЧНЫХ СТУДЕНЧЕСКИХ ОБЪЕДИНЕНИЙ ПРИ
ВУЗЕ, ОРИЕНТИРОВАННЫХ НА КОММЕРЦИАЛИЗАЦИЮ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Шилов А.С., Фокин А.А.
ФГБОУ ВПО «Сыктывкарский государственный университет», г.
Сыктывкар, Российская Федерация, [email protected], [email protected]
В настоящее время, все большее внимание со стороны
государства и общества уделяется модернизации и развитию
инновационных технологий, в нашей стране действует множество
различных федеральных и региональных программ, направленных на
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стимулирование роста инновационных технологий в приоритетных
направлениях для Российской Федерации [Указ Президента РФ от 7
июля 2011 г. N 899 «Об утверждении приоритетных направлений
развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и
перечня
критических
технологий
Российской
Федерации»
[Электронный
ресурс
–
www-документ]
URL:
http://text.document.kremlin.ru/SESSION/PILOT/main.htm].
Основным поставщиком инноваций являются вузы и научные
учреждения, в них сосредоточена львиная доля инновационного
потенциала страны. Соответственно студенты и молодые ученые – это
«двигатель» научно-технического прогресса, и к которым, без
сомнения, должно быть уделено соответствующее внимание со
стороны государства и бизнес сообществ. Обратимся к зарубежному
опыту, последнее десятилетие XX века в США ознаменовалось
массовым появлением конкурсов инновационных проектов.
Формирование венчурного рынка, с одной стороны, обусловило
интерес фондов к новым проектам, а с другой – превратило
предпринимательскую активность студентов в один из ключевых
факторов конкурентоспособности вузов. В частности, с 1998 года под
эгидой знаменитого Массачусетского технологического института
(Massachusetts Institute of Technology, MIT) проводится всемирный
семинар стартапов Global Startup Workshop (GSW), который стал
флагманом в мировой практике студенческого предпринимательства.
Одним из важнейших нематериальных активов MIT является особая
творческая среда, которая существенно отличается от атмосферы,
царящей до сих пор в большинстве Российских вузов. Помимо учебы
и выполнения самостоятельных заданий, студенты постоянно
участвуют во множестве мероприятий и программ, которые проходят
в течение года [Инновации: ключ на старт. Экосистема венчурных
компаний посевного цикла: состояние и перспективы [Текст] / ООО
Наутех, коллектив авторов. М.: Бизнес-журнал, ИД Компьютерра,
2010. – 228 с.].
В
современной
реальности,
для
коммерциализации
результатов НИОКР (R&D), просто необходимо использовать те
возможности, которые предоставляются молодежи, но для этого в
процессе учебы студентам вузов необходимо создавать условия,
способствующие их развитию в направлении инновационного
предпринимательства в приоритетных научных направлениях, но
проблема в том, что работа в этом направлении в Российских вузах
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
идет медленно, особенно в региональных. В данной статье предложен
пример создания научных студенческих объединений, студенческих
научно-исследовательских лабораторий, которые, прежде всего,
ориентированы на коммерциализацию результатов интеллектуальной
деятельности, такие лаборатории могут успешно создаваться при
малых инновационных предприятиях, которые функционируют при
вузе. В подавляющем большинстве случаев научные исследования
проводимые студентами, в рамках образовательной программы вуза,
не коммерциализуются, а причина в том, что изначально не ставится
такой цели, в таком случае используется принцип – наука ради науки.
Студентам,
помимо
научно-исследовательской
деятельности,
необходимо получать бизнес-компетенции, необходимые для
становления инновационных проектов, и перехода от этапа научной
разработки до появления коммерческого продукта или услуги.
Положительным примером может служить студенческая научноисследовательская лаборатория «Sport & Health» Сыктывкарского
государственного университета, которая в настоящее время реализует
несколько инновационных проектов, участвует в различных
конкурсах и программах («УНИК», «СТАРТ», Зворыкинский проект и
т.д.) причем для данного вуза, такая практика обучения
инновационного предпринимательства является новой. Такой подход
позволит
привлечь
заниматься
инновациями
активных,
целеустремленных студентов, что в будущем позволит благотворно
воздействовать на инновационную инфраструктуру региона.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАПРАВЛЕНИЕ 2
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО СТУДЕНТОВ И
МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.1 ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ И ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ
И ЭЛАСТОМЕРОВ
THE OXIDATION OF SODIUM SULFIDE USING
TRANSITION METAL OXIDES DEPOSITED ON THE POLYMER
MATRIX
Bui Dinh Nhi, Akhmadullin R.M, Akhmadullina A.G., Samuilov Y.D.
Kazan National Research Technological University,
[email protected]
Kazan is a large center of the Russian chemical industry. Production
of polysulfide rubbers and hermetics occupy a special place in Kazan. In
2000 production of polysulfide hermetics for double-glazed windows was
organized.
Thiocol production is extremely adverse in the ecological relation. It
is well known that the odors from thiocol production are obnoxious. Many
methods for eliminating Na2S have been reported due to industrial need.
There will be some problems, however, if these methods are applied to
wastewater treatment. The most interesting method of sodium sulfide
detoxification is the oxidation of the toxic sulfur compounds in the waste
by the use of atmospheric oxygen. In the absence of catalysts, this process
is performed at temperatures of 90-110 0C and pressures of 0.3-0.5 MPa.
The use of catalysts can give a significant acceleration of the oxidation
process, so that it can be performed at 40-50 0C. Homogeneous catalysts,
including transition metal oxides can dissolve in alkaline solution.
Heterogeneous catalysts were synthesized by introducing transition
metal oxides into the polymer matrix. The heterogeneous catalyst has a
high level of chemical stability, mechanical strength, and stable catalytic
activity.
In this paper is proposed the catalytic efficiency of transition
metal oxides deposited on the polymer matrix in the sodium sulfide
oxidation and investigation of kinetic parameters in presence of copper and
manganese oxides catalyst.
The effect of transition metal oxides deposited on the polymer
matrix in the sodium sulfide oxidation is given in Figure 1
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Fig. 1 The effect of transition metal oxides deposited on the polymer
matrix in the sodium sulfide oxidation.
It is apparent from the Figure that copper and manganese oxides
show maximum activity in the sodium sulfide oxidation, in this case intial
rate of reaction is, respectively, about 1,4 and 1,35 times higher than intial
rate of no catalyst. Oxides of NiO, Co3O4, Cr2O3, TiO2 - show
insignificant activity, a part from the tested oxides: V2O5, Fe2O3 - don't
influence rate of reaction, and catalysts based on the MoO3 oxide- even
inhibit sodium sulfide oxidation.
Fig. 2 The effect of mixed compositions by different concentration of
copper and manganese oxides in the sodium sulfide oxidation.
Catalytic activity of mixed compositions, which were synthesized by
different concentration of copper and manganese oxides shows that CuO5/MnO2-15 possesses highest activity for sodium sulfide oxidation (Fig. 2).
Influence of the heterogeneous catalyst amount on the rate of
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
reaction shows that increasing catalyst amount to 5,0 g leads to increase
the rate of sodium sulfide oxidation. The further increases in catalyst
amount don't influence rate of reaction (Fig. 3).
Fig.
3 Influence of
the Fig. 4 Influence of temperature on the
heterogeneous catalyst amount on rate of sodium sulfide oxidation
the rate of sodium sulfide
oxidation
Influence of temperature on the rate of reaction shows that the
maximum rate of sodium sulfide oxidation is observed at temperature 60
0
С, above and below 60 0С rate of reaction is decreased (Fig. 4).
Kinetic methods show that all reactions are first order with respect to
the [O2] and zero - to the concentration of sulfur compounds (Fig. 5).
Fig. 5 Logarithmic dependence
of rate of sodium sulfide
oxidation on concentration О2
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
IMIDAZOLIUM BASED POLYMERIC IONIC LIQUIDS AS POLYMER
ELECTROLYTE MEMBRANES
Hamit Erdemi
Department of Polymer Engineering, Faculty of Engineering, Yalova
University, TR-77100 Yalova, Turkey, [email protected]
Ionic liquids are defined as molecules containing a permanent charge
and a melting point below 100 oC [1]. Although it is not a requirement, in
general, the more common ionic liquids possess an organic cation and an
inorganic anion. Ionic liquids are receiving an upsurge of interest for their
unique physicochemical properties such as high thermal stability,
negligible vapor pressure, relatively high ionic conductivity, and good
electrochemical stability.
Ionic liquids have also been quite popular recently due to their
potential application as green chemical reaction solvents and water
treatment agents. The permanent charge provides many useful applications,
such as electroactive devices and actuators. They serve as charge exchange
films in electroactive devices or ionic liquids and can be used to improve
existing films upon swelling, which leads to enhance the conductivity of
the actuator.
Solid electrolytes play an important role in the development of new
energy sources, like solid state batteries, fuel cells, photoelectrochemical
solar cells, sensors and electrochromic displays [2,3]. Obtaining high ionic
conductivity over a wide temperature range becomes crucial for the
realization of these technological applications. Traditional ion-conducting
polymers such as poly(ethylene oxide)-based polymer electrolytes, are
solid solutions of salts in polymers [4-7]. Ionic motion in these polymer
electrolytes is coupled with the local segmental motion of the polymer. In
this type of electrolytes an increase of carrier-ion density and mobility are
difficult to achieve because both, depend on the interaction of polymer
segments with the ions. Various research groups [8–11] have been
involved actively to synthesize polymer electrolytes with high
conductivities, but up to now the desired conductivities, particularly at high
temperatures, have not been attained. Hydrated perfluorosulfonic polymer
shows superior performance in fuel cells operating at moderate temperature
(<90 ◦C), however, the properties of such polymer membranes are
insufficient at higher temperatures. This puts new demands on the
development of alternative polymeric proton exchange membranes [12].
Based on this concept, the use of ionic liquids appears to be promising with
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
respect to high ion conductivity in polymers. Due to an ionic liquid’s
ability to facilitate electron or ion motion, they are now enabling
electroactive devices. Commercially available conductive membranes are
swollen with ionic liquids to enhance their conductivity; alternatively,
conductive membranes are synthesized from novel ionic liquid monomers,
also termed polymerizable ionic liquids. The imidazole ring has gained
much attention for its ability to tune the properties of the resulting ionic
liquid. The imidazole ring is a very versatile scaffold for ionic liquids. The
ring is easily ionized upon quaternization of the tertiary nitrogen atom,
resulting in a permanent positive charge. A unique combination of various
alkyl substituents and counteranions enables tuning of the physical
properties of the liquid such as the melting point, the boiling point, and the
viscosity to meet the demands of the application. The structure is uniquely
tunable because of the inherent amphoteric behavior, i.e. the imidazole ring
both accepts and donates protons. Finally, the imidazolium cation is
associated with a mobile counteranion, which can be exchanged to further
tune solubility and conductivity [13].
1. Visser, A. E., Swatloski, R. P., Reichert, W. M., Mayton, R., Sheff, S.,
Wierzbicki, A., Davis, J. H., Rogers, R. D. Environ. Sci. Technol. 2002,
36 (11), 2523–2529.
2. F.M. Gray, Solid Polymer Electrolytes, VCH, New York, 1992.
3. A.M. Anderson, C.G. Granquist, J.R. Stevens, Appl. Opt. 28 (1989)
3295.
4. M.B. Armand, Ann. Rev. Mater. Sci. 16 (1986) 245.
5. C.A.Vincent, Prog. Solid State Chem. 17 (1987) 145.
6. M.Watanabe, N. Ogata, Br. Polym. J. 20 (1988) 181.
7. M.A. Ratner, D.F. Shriver, Chem. Rev. 88 (1988) 109
8. D.E. Fenton, J.M. Parker, P.V. Wright, Polymer 14 (1973) 589.
9. M.B. Armand, J.M. Chabagno, M. Duclot, 2nd International Conference
on Solid Electrolytes, St. Andrews, 1978, p. 651.
10. C.A. Bruce, P.G. Vincent, Trans. Faraday Soc. 89 (1993) 3187.
[11] G.B. Appetecchi, F. Croce, B. Scrosati, J. Power Source 66 (1997) 77.
12. O. Savadogo, J. New Mater. Electrochem. Syst. 1 (1998) 47.
13. Marcilla, R., Blazquez, J. A., Rodriguez, J., Pomposo, J. A.,
Mecerreyes, D. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry
2004, 42 (1), 208–212.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
BIODEGRADABLE POLYMERS FOR TISSUE ENGINEERING
APPLICATIONS
Kadriye Tuzlakoglu
Department of Polymer Engineering, Faculty of Engineering, Yalova
University, TR-77100 Yalova, Turkey, [email protected]
Tissue engineering is an interdisciplinary field that blends classical
engineering and the life sciences to repair or replace damaged tissues. The
most common strategy to achieve this goal is to culture of patient’s own
cell onto a three dimensional support matrix, so called scaffold, and then
implant this construct to the patient. The function of a degradable scaffold
is to act as a temporary support matrix for transplanted or host cells so as to
restore, maintain, or improve tissue. The design of a polymeric scaffold
plays a significant role in proper cell growth. Therefore, several important
properties must be considered: fabrication, structure, biocompatibility,
biodegradability, and mechanical strength.
Scaffolds may be created from various types of materials, including
polymers. There are two sources of polymers used in tissue engineering:
synthetic and natural. The main biodegradable synthetic polymers include
polyesters,
polyanhydrides,
polyorthoesters,
polycaprolactone,
polycarbonate, and polyfumarate, while the natural origin polymers include
collagen, alginate, agarose, hyaluronic acid derivatives, and chitosan.
Among the man-made polymers, polyglycolide, polylactides,
poly(caprolactone), and poly(dioxanone) constitute the major polymer
groups that have been studied as matrix materials.
Natural polymers are typically biocompatible and enzymatically
biodegradable. The main advantage for using natural polymers is that they
contain bio-functional molecules that aid the attachment, proliferation, and
differentiation of cells. However, disadvantages of natural polymers do
exist. Depending upon the application, the previously mentioned enzymatic
degradation may inhibit function. Further, the rate of this degradation may
not be easily controlled. Since the enzymatic activity varies between hosts,
so will the degradation rate. Therefore it may be difficult to determine the
lifespan of natural polymers in vivo. Additionally, natural polymers are
often weak in terms of mechanical strength but cross-linking these
polymers have shown to enhance their structural stability.
Polymers that are chemically synthesized offer several notable
advantages over natural-origin polymers. A major advantage of synthetic
polymers is that they can be tailored to suit specific functions and thus
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
exhibit controllable properties. Furthermore, since many synthetic
polymers undergo hydrolytic degradation, a scaffold’s degradation rate
should not vary significantly between hosts. A significant disadvantage for
using synthetic polymers is that some degrade into unfavorable products,
often acids. At high concentrations of these degradation products, local
acidity may increase, resulting in adverse responses such as inflammation
or fibrous encapsulation.
There are several methods to produce 3D scaffolds from polymers,
such as particulate leaching combined with compression moulding or
solvent casting, freezing drying, fiber bonding, electrospinning and rapid
prototyping, etc.
Particulate leaching is an inexpensive method based on dispersing
certain size particles within a polymeric solution or fine polymer powder
and then moulding this mixture by solvent casting or compression
moulding techniques. The final porous stucture is achieved by removal of
porogen from polymeric construct.
Freeze-drying is the most common and simple method to produce
scaffolds, especially from natural polymers. The scaffolds, with different
pore size and porosity, can be formed by the simple procedure of freezing a
polymer solution in a suitable mould and subsequently lyophilizing the
frozen structure. The freezing process provides the nucleation of ice
crystals from solution and further growth along the lines of thermal
gradients. Ice removal by lyophilization generates a porous material.
Fiber-based scaffolds can be obtain with fiber bonding followed by
commercial fiber production methods, such as melt spinning, dry spinning
and wet spinning.
Electrospinning is a relatively simple and efficient method to
produce polymeric fibers on a nano scale. It has been used in polymer
processing technology for more than 70 years and recently had much
attention from the biomedical field, particularly in tissue engineering due
to the structural properties of fabricated fibrous structures having diameters
in the range close to the collagen fibers found in the natural extracellular
matrix of about 30–130 nm.
Rapid prototyping is a common name for a group of techniques,
such as fused deposition modeling (FDM), laminated object manufacturing
(LOM), three-dimensional printing (3DP), multiphase jet solidification
(MJS) and 3D plotting, that can generate a physical model directly from
computer aided design data. It is an additive process in which each part is
constructed in a layer-by-layer manner. This technology allows one to
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
produce a complex 3D structure of scaffolds with controlled architecture
which means desired pore size, porosity and pore distribution.
POLYMER/CLAY NANOCOMPOSITES BY IN SITU METHODS
Mehmet Atilla TASDELEN
Department of Polymer Engineering, Faculty of Engineering, Yalova
University, TR-77100 Yalova, Turkey, [email protected]
Polymer/clay nanocomposite materials, in which nano-sized
silicate plates of clay are uniformly dispersed in the polymer matrix,
exhibit superior physical properties such as high dimensional stability, gas
barrier performance, flame retardancy, and mechanical strength that cannot
be achieved by pure polymer or conventional composites (micro- and
macro composites) [1-3]. Furthermore, polymer layered silicate
nanocomposites (PLS) avoid processing techniques (e.g. extrusion) which
are used for materials with a higher content of reinforcement. This
polymer/clay nanocomposites can be prepared in several ways, namely,
solution exfoliation, melt intercalation, in situ polymerization and template
synthesis [4]. Solution exfoliation can be only used with water-soluble
polymers to produce mostly intercalated nanocomposites, because of the
need of large amounts of solvent to ensure a good clay dispersion [5]. Melt
intercalation is a solvent-free method which enables mixing of the layered
silicate with the polymer matrix in the molten state. However, very careful
attention has to be paid to finely tune the processing conditions to increase
the compatibility of clay layer surfaces with the polymer matrix. In the in
situ polymerization technique, the monomer, together with the initiator
and/or catalyst, is intercalated within the silicate layers and the
polymerization is initiated by external stimulation such as thermal,
photochemical or chemical activation [6-10]. The chain growth in the clay
galleries triggers the clay exfoliation and hence the nanocomposite
formation. Unlike melt intercalation, the low viscosity of the monomer (if
compared with the polymer) in the in situ polymerization makes it more
easy to break up particle agglomerates by using high shear devices,
resulting in a more uniform mixing of particles in the monomer. In
template synthesis clay layers are formed by crystallization in an aqueous
polymer gel. However, the layers show a limited length and the size are not
comparable to pristine clays. Furthermore, it is possible to control
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
nanocomposite morphology through the combination of reaction conditions
and clay surface modification.
Since the discovery of polymer/clay nanocomposites by the Toyota
research group [11] in the early 1990s, over 5.000 papers have been
published up to now with the concept of clay as filler for polymer matrices.
In the work of the Toyota group, ε-caprolactam monomers were
polymerized between silica layers resulting in polyamide/clay
nanocomposites showing highly improved thermal rheological and
mechanical properties of the polymer.
Figure 1. Schematic representation of polymer/clay nanocomposites by
various in situ polymerization techniques (A. monomer immersion, B.
intercalation, C. exfoliation).
Various different living and controlled/living polymerization
methods were used in the production of well-dispersed silicate layers,
including atom transfer radical polymerization (ATRP) [12-20], nitroxide
mediated polymerization (NMP) [21,22], and reversible additionfragmentation chain transfer (RAFT) polymerization [23-26] , ring-opening
polymerization (ROP) [27-32], ring-opening metathesis polymerization
(ROMP) [33-35] , living cationic polymerization [10,36] and living anionic
polymerization (Figure 1) [37,38]. The common approach throughout the
literature is to immobilize polymerization initiators in between the clay
layers. This can be done by replacing the cations of the clay surface with
silane coupling agents or with organic salts, mainly quaternary ammonium
salts which comprise functional groups. During the polymerization step the
layers exfoliate and a highly dispersed nanocomposite can be gained [22].
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
In this presentation, we will focus on the recent progress of the in
situ synthesis of polymer/clay nanocomposites with well-defined structures
and highly exfoliated morphologies. The methods used for the preparation
were classified according to the individual polymerization mechanisms.
Other possibilities such as multi-mode polymerization combining different
polymerization methods and click chemistry are also described. A special
emphasize is devoted to the structures and morphologies of the obtained
nanocomposites rather than their practical properties.
References
1. Giannelis, E. P. Adv. Mater. 1996, 8, 29-35.
2. Okamoto, M. Mater. Sci. Tech. Lond. 2006, 22, 756-779.
3. Ray, S. S.; Okamoto, M. Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 1539-1641.
4. Alexandre, M.; Dubois, P. Mat. Sci. Eng. R. 2000, 28, 1-63.
5. Ma, J.; Xu, H.; Ren, J.H.; Yu, Z.Z.; Mai, Y.W. Polymer 2003, 44, 46194624.
6. Akat, H.; Tasdelen, M. A.; Du Prez, F.; Yagci, Y. Eur. Polym. J. 2008,
44, 1949-1954.
7. Nese, A.; Sen, S.; Tasdelen, M. A.; Nugay, N.; Yagci, Y. Macromol.
Chem. Phys. 2006, 207, 820-826.
8. Yenice, Z.; Tasdelen, M. A.; Oral, A.; Guler, C.; Yagci, Y. J. Polym.
Sci. Polym. Chem. 2009, 47, 2190-2197.
9. Oral, A.; Tasdelen, M. A.; Demirel, A. L.; Yagci, Y. Polymer 2009, 50,
3905-3910.
10. Oral, A.; Tasdelen, M. A.; Demirel, A. L.; Yagci, Y. J. Polym. Sci.
Polym. Chem. 2009, 47, 5328-5335
11. Usuki, A.; Kojima, Y.; Kawasumi, M.; Okada, A.; Fukushima, Y.;
Kurauchi, T.; Kamigaito, O. J. Mat. Res. 1993, 8, 1179-1184.
12. Bottcher, H.; Hallensleben, M. L.; Nuss, S.; Wurm, H.; Bauer, J.;
Behrens, P. J. Mat. Chem. 2002, 12, 1351-1354.
13. Zhao, H. Y.; Argoti, S. D.; Farrell, B. P.; Shipp, D. A. J. Polym. Sci.
Polym. Chem. 2004, 42, 916-924.
14. Zhao, H.Y.; Farrell, B.P.; Shipp, D.A. Polymer 2004, 45, 4473-4481.
15. Wang, Y. P.; Pei, X. W.; Liu, X. J.; Kun, Y.; Zhang, D. X.; Li, Q. L.;
Wang, Y. F. Polym. Comp. 2005, 26, 465-469.
16. Datta, H.; Bhowmick, A. K.; Singha, N. K. J. Polym. Sci. Polym.
Chem. 2008, 46, 5014-5027.
17. Datta, H.; Singha, N.K.; Bhowmick, A.K. Macromolecules 2008, 41,
50-57.
18. Oral, A.; Shahwan, T.; Guler, C. J. Mat. Res. 2008, 23, 3316-3322.
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
19. Behling, R. E.; Williams, B. A.; Staade, B. L.; Wolf, L. M.; Cochran,
E. W. Macromolecules 2009, 42, 1867-1872.
20. Karesoia, M.; Jokinen, H.; Karalainen, E.; Pulkkinen, P.; Torkkeli, M.;
Soininen, A.; Ruokolainen, J.; Tenhu, H. J. Polym. Sci. Polym. Chem.
2009, 47, 3086-3097.
21. Weimer, M. W.; Chen, H.; Giannelis, E. P.; Sogah, D. Y. J. Am. Chem.
Soc. 1999, 121, 1615-1616.
22. Konn, C.; Morel, F.; Beyou, E.; Chaumont, P.; Bourgeat-Lami, E.
Macromolecules 2007, 40, 7464-7472.
23. Salem, N.; Shipp, D. A. Polymer 2004, 46, 8573-8581.
24. Zhang, B. Q.; Pan, C. Y.; Hong, C. Y.; Luan, B.; Shi, P. J. Macromol.
Rapid Commun. 2006, 27, 97-102.
25. Ding, P.; Zhang, M.; Gai, J.; Qu, B.J. J. Mat. Chem. 2007, 17, 11171122.
26. Samakande, A.; Sanderson, R. D.; Hartmann, P. C. Eur. Polym. J.
2009, 45, 649-657.
27. Kubies, D.; Pantoustier, N.; Dubois, P.; Rulmont, A.; Jerome, R.
Macromolecules 2002, 35, 3318-3320.
28. Lepoittevin, B.; Pantoustier, N.; Devalckenaere, M.; Alexandre, M.;
Kubies, D.; Calberg, C.; Jerome, R.; Dubois, P. Macromolecules 2002, 35,
8385-8390.
29. Viville, P.; Lazzaroni, R.; Pollet, E.; Alexandre, M.; Dubois, P. J. Am.
Chem. Soc. 2004, 126, 9007-9012.
30. Di, J. B.; Sogah, D. Y. Macromolecules 2006, 39, 5052-5057.
31. Messersmith, P. B.; Giannelis, E. P. Chem. Mat. 1993, 5, 1064-1066.
32. Messersmith, P. B.; Giannelis, E. P. J. Polym. Sci. Polym. Chem. 1995,
33, 1047-1057.
33. Yoonessi, M.; Toghiani, H.; Daulton, T. L.; Lin, J. S.; Pittman, C. U.
Macromolecules 2005, 38, 818-831.
34. Yoonessi, M.; Toghiani, H.; Kingery, W. L.; Pittman, C. U.
Macromolecules 2004, 37, 2511-2518.
35. Yoonessi, M.; Toghiani, H.; Pittman, C. U. J. Appl. Polym. Sci. 2006,
102, 2743-2751.
36. Tasdelen, M. A.; Van Camp, W.; Goethals, E.; Dubois, P.; Du Prez, F.;
Yagci, Y. Macromolecules 2008, 41, 6035-6040.
37. Zhou, Q. Y.; Fan, X. W.; Xia, C. J.; Mays, J.; Advincula, R. Chem.
Mat. 2001, 13, 2465-2467.
38. Fan, X. W.; Zhou, Q. Y.; Xia, C. J.; Cristofoli, W.; Mays, J.;
Advincula, R. Langmuir 2002, 18, 4511-4518.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
SYNTHESIS OF MACROMOLECULAR PHOTOINITIATORS AND
THEIR EFFECTS ON PHOTOINDUCED FREE RADICAL
POLYMERIZATION
Gokhan Temel
Department of Polymer Engineering, Faculty of Engineering, Yalova
University, 77100 Yalova, Turkey, [email protected]
Photoinduced free radical polymerization is a widely used
technology with a wide range of industrial applications such as curing of
coatings on various materials, adhesives, printing plates, inks, electronics
and photoresist and has recently been recognized as also having great
potential in the biomedical fields [1]. In the development of
photopolymerization, photoinitiator systems play a very important role
since even the most reactive acrylate monomers hardly polymerize when
exposed to the pure form of UV light [2]. Free radical photoinitiators can
be classed as α-cleavage (Type I) and H-abstraction (Type II) initiators.
Type II photoinitiators are the most studied free radical photoinitiators. The
most widely used free radical Type II photoinitiators include
benzophenone and derivatives, thioxanthones, benzyl, quinines while
alcohols, ethers, amines and thiols are used as hydrogen donors [3-6].
Thioxanthones are among one of the most widely used bimolecular
photoinitiators in vinyl polymerization because of their absorption
characteristics at near UV-vis range and whose triplet excited states readily
react with hydrogen donors such as amine, alcohol, ether, acid or thiol
functional compounds (Scheme 1) thereby producing initiating radicals [49].
Low molecular weight photoinitiators have a main drawback in that
their photolysis products might migrate onto the coating surface and may
create yellowing and unpleasant odors with serious problems of
contamination. Therefore, much effort has been spent on the development
of polymeric photoinitiators, which have some advantages such as low
migration, reduced yellowing, higher reactivity and low volatility with
respect to low molecular weight analogues.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Scheme 1. Photoinitiation mechanism of thioxanthone in the presence of a
coinitiator.
Polymeric Photoinitiators: Polymeric photoinitiators have attracted
much attention in the past years, for they combine the properties of
polymers with those of low molecular weight photoinitiators [10-26].
Solubility and miscibility problems, often observed with coatings
containing low molecular weight photoinitiators, do not occur with the
polymeric ones since polymers are easily miscible with the resin to be
cured as well as with the final cured film. Moreover, odor and toxicity
problems do not occur with macrophotoinitiators owing to the low
volatility of the large molecules. The low migration tendency of polymeric
photoinitiators and of photoproducts means that cured coatings are less
prone to yellowing [27-31].
Macrophotoinitiators possessing chromophoric groups either in the
main chain or as pendant groups can be prepared in two ways: (i) synthesis
and polymerization of monomers with photoreactive groups or (ii)
introduction of photoactive groups into polymer chains (Scheme 2). In the
latter case, macrophotoinitiators were synthesized either by using
functional initiators and terminators in a particular polymerization or by
reacting functional groups of a preformed polymer with other functional
groups of low molecular weight compounds also possessing photoreactive
groups. Macrophotoinitiators, analogues to the low molecular weight
photoinitiators, are divided into two classes, according to their radical
generation mechanism, namely cleavage type (type I) and hydrogen
abstraction type (type II) macrophotoinitiators.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Scheme 2. Preparing the “Side Chain” and “In Chain” polymeric
photoinitiators according to different pathways.
References
[1] N.S. Allen, Ed., Photopolymerization and Photoimaging Science and
Technology Elsevier Applied Science, London, 1987.
[2] J.P. Fouassier, Photoinitiation, Photopolymerization and Photocuring,
Hanser, Munich, 1995.
[3] N.S. Allen, F. Catalina, J.L. Mateo, R. Sastre, Photochemistry of novel
water-soluble para-substituted benzophenone photoinitiators - a
photocalorimetric and photoreduction study, J. Photochem. Photobiol. A:
Chem. 44 (1988), pp. 171-177.
[4] N.S. Allen, S.J. Hardy, A.F. Jacobine, D.M. Glaser, B. Yang, D. Wolf,
F. Catalina, S. Navaratnam, B.J. Parsons, Photochemistry and
photopolymerization activity of perester derivatives of benzophenone, J.
Appl. Polym. Sci. 42 (1991), pp. 1169-1178.
[5] J.P. Fouassier, Photochemistry and UV Curing: New Trends,Research
Signpost, 2006
[6] L. Cokbaglan, N. Arsu, Y. Yagci, S. Jockusch, and N.J. Turro, 2Mercaptothioxanthone as a novel photoinitiator for free radical
polymerization, Macromolecules 36 (2003), pp. 2649–2653.
[7] M. Aydin, N. Arsu, Y. Yagci, One-component bimolecular
photoinitiating systems, 2-Thioxanthone acetic acid derivatives as
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
photoinitiators for free radical polymerization, Macromol. Rapid Commun.
24 (2003), pp. 718-723.
[8] D.K. Balta, N. Arsu, Y. Yagci, S. Jockusch, N.J. Turro, Thioxanthoneanthracene: a new photoinitiator for free radical polymerization in the
presence of oxygen, Macromolecules 40 (2007), pp. 4138–4141.
[9] M. Aydin, N. Arsu, Y. Yagci, S. Jockusch, and N.J. Turro, Mechanistic
study of photoinitiated free radical polymerization using thioxanthone
thioacetic acid as one-component type II photoinitiator, Macromolecules
38 (2005), pp. 4133–4138.
[10] X. Jiang, J. Yin, Dendritic macrophotoinitiator containing
thioxanthone and coinitiator amine, Macromolecules 37 (2004), pp. 78507853.
[11] X. Jiang, H. Xu, J. Yin, Copolymeric dendritic macrophotoinitiators,
Polymer 46 (2005), pp. 11079–11084.
[12] X. Jiang, H. Xu, J. Yin, Polymeric amine bearing side-chain
thioxanthone as a novel photoinitiator for photopolymerization, Polymer
45 (2004), pp. 133-140.
[13] Jiang X, Yin J, Study of macrophotoinitiator containing in-chain
thioxanthone and coinitiator amines, Polymer 45 (2004), pp. 5057-5063.
[14] X. Jiang, J. Yin, Water-soluble polymeric thioxanthone photoinitiator
containing glucamine as coinitiator, Macromol. Chem. Phys. 209 (15), pp.
1593-1600.
[15] X. Jiang, J. Yin, Polymeric photoinitiator containing in-chain
thioxanthone and coinitiator amines, Macromol. Rapid Commun. 25
(2004), pp. 748–752.
[16] X. Jiang, J. Yin, Copolymeric photoinitiators containing in-chain
thioxanthone and coinitiator amine for photopolymerization, J. Appl.
Polym. Sci. 94 (2004), pp. 2395–2400.
[17] J. Wei, H. Wang, X. Jiang, J. Yin, Effect on photopolymerization of
the structure of amine coinitiators contained in novel polymeric
benzophenone photoinitiators, Macromol. Chem. Phys. 207 (2006), pp.
1752-1763.
[18] H. Wang, J. Wei, X. Jiang, J. Yin, Highly efficient sulfur-containing
polymeric photoinitiators bearing side-chain benzophenone and coinitiator
amine for photopolymerization, J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 186
(2007) 106-114.
[19] H. Wang, J. Wei, X. Jiang, J. Yin, Novel chemical-bonded
polymerizable sulfur-containing photoinitiators comprising the structure of
planar N-phenylmaleimide and benzophenone for photopolymerization,
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Polymer 47 (2007), pp. 4967-4975.
[20] H. Wang, J. Wei, X. Jiang, J. Yin, Novel polymerizable sulfurcontaining benzophenones
as free-radical photoinitiators for
photopolymerization, Macromol Chem. Phys. 207 (2006), pp. 1080-1086.
[21] R.S. Davidson, The chemistry of photoinitiators - some recent
developments, J.Photochem. Photobiol.A: Chem. 73 (1993), pp. 81-96.
[22] C. Carlini, L. Angiolini, Polymeric photoinitiators, Radiat Curing
Polym. Sci. Tech. 2 (1993), pp. 283-320.
[23] G. Temel, N. Arsu, Y. Yagci, Polymeric side chain thioxanthone
photoinitiator for free radical polymerization, Polymer Bulletin 57 (2006),
pp. 51-56.
[24] B. Gacal, H. Akat, D.K. Balta, N. Arsu, Y. Yagci, Synthesis and
characterization of polymeric thioxanthone photoinitatiors via double click
reactions, Macromolecules 41 (2008), pp. 2401-2405.
[25] F. Karasu, N. Arsu, Y. Yagci, 2-Mercapto thioxanthone as a chain
transfer agent in free-radical polymerization: A versatile route to
incorporate thioxanthone moieties into polymer chain-ends, J. Appl.
Polym. Sci. 103 (2007), pp. 3766-3770.
[26] G. Temel, N. Arsu, One-pot synthesis of water soluble polymeric
photoinitiator via thioxanthonation and sulfonation process, J. Photochem.
Photobiol. A: Chem. (2008), in press.
[27] S.P. Pappas, UV Curing Science and Technology, Technology
Marketing Corp., Norwalk, CT, 1978.
[28] J.P. Fouassier, Photoinitiation, Photopolymerization and Photocuring,
Hanser, Munich, 1995.
[29] K. Dietliker, Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for
Coatings, Inks & Paints Vol. III, SITATechnology Ltd, London, 1991.
[30] R.S. Davidson, Exploring the Science, Technology and Applications
of UV and EB Curing, SITA Technology Ltd., London, 1999.
[31] M.K. Mishra, & Y. Yagci, Handbook of radical vinyl polymerization,
Marcel Dekker, New York, 1998, Chapter 7, p. 233.
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОЦЕНКА ПОДВИЖНОСТИ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ЦЕПЕЙ
ФТОРСОДЕРЖАЩЕГО ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА ПО
ДАННЫМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ
КАЛОРИМЕТРИИ
Кудашев С.В., Барковская О.А., Шевченко К.Р.
Волгоградский государственный технический университет,
г. Волгоград, Россия, [email protected]
Применение полиэтилентерефталата (ПЭТ) для производства
материалов широкого профиля использования требует универсальных
способов его стабилизации, что не достигается в настоящее время
существующими органическими и минеральными модификаторами
[Брукс Д., Джайлз Дж. Производство упаковки из ПЭТ: Пер. с англ.
Под ред. О.Ю. Сабсая. СПб.: 2006. 368 с.]. Поли- и перфторированные
соединения для этих целей представляют несомненный интерес,
поскольку позволяют добиваться существенного улучшения ряда
свойств
(термо-,
свето-,
износостойкость,
гидролитическая
устойчивость) гетероцепных полимеров уже при малом их
содержании (10-3 ÷ 5 % масс. [Кудашев С.В. Влияние
полифторированных модификаторов на структуру и свойства
гетероцепных полимеров: Автореф. канд. дис. Волгоград, 2011. 24 с.].
Цель работы – оценка подвижности макромолекулярных цепей
ПЭТ-гранулята, модифицированного фторсодержащими уретанами
(ФУ), методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК,
калориметр Netzsch DSC 204 F1 Phoenix, Германия).
Так подвижность структурных единиц макромолекулярной
цепи ПЭТ оценивается коэффициентами температурных переходов
[1, 2]:
1) α-переход – связан с уменьшением подвижности структурных
единиц макромолекул вследствие начала кристаллизации;
2) β-переход – характеризует усиление вращательного движения
метиленовых групп гликольного остатка и ароматического ядра;
3) γ-переход – описывает прекращение вращательного
движения метиленовых групп гош- и транс-конформаций в аморфной
фазе полиэфира; этот низкотемпературный переход влияет на
барьерные свойства и газопроницаемость полимера.
ДСК-анализ модифицированного ПЭТ указывает на возрастание
температуры α-перехода на 24 0С для ПЭТ-образца, содержащего 2 %
ФУ , что указывает на ассоциацию ~C=O (ПЭТ) ∙∙∙ H-N~ (ФУ), а также
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на межмолекулярные взаимодействия между атомами фтора
перфторуглеродной цепи модификатора и метиленовыми группами
гликольного остатка, приводящие к стабилизации надмолекулярной
полиэфирной структуры. Уменьшение значения γ-перехода
фактически на 11 0С свидетельствует о том, что ФУ могут являться
центрами нуклеации (зародышеобразования) и агентами разветвления
макромолекулярной цепи.
Важно, что введение 2 % ФУ в ПЭТ приводит к уширению
интервала температуры стеклования и ее сдвигу в сторону более
низких температур, что рядом авторов связывается с некоторым
повышением молекулярной массы полиэфира за счет его
модификации по концевым группам. Однако столь же выраженного
эффекта в случае температуры плавления модифицированного
полимера не наблюдается.
Таким образом, совокупность полученных результатов
свидетельствует о формировании «вторичных» надмолекулярных
структур в поверхностных областях модифицированного полиэфира,
существенно отличающихся по длине складок макромолекулярных
цепей в кристаллитах по сравнению с исходным ПЭТ.
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОПРОЧНЫХ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
ПОЛИПРОПИЛЕНА
Беззаметнов*О.Н., Амирова*Л.М., Герасимов**А.В., Амиров**Р.Р.
* - Казанский национальный исследовательский технический
университет им.А.Н.Туполева, Казань, Россия, [email protected]
** - Казанский (Приволжский) федеральный университет
На сегодняшний день разработка композиционных материалов
на основе термопластичных связующих является актуальной задачей.
Такие материалы имеют ряд преимуществ по сравнению с
композитами, имеющими термореактивную матрицу: высокие
ударопрочность, трещиностойкость, низкое водопоглощение и др.
Однако они имеют более низкую адгезию к наполнителю и требуют
более высоких температур и давления формования. Полипропилен
(ПП) и его сополимеры среди большого ряда термопластов особенно
интересны благодаря достаточно высоким эксплуатационным
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
свойствам и невысокой стоимости.
Целью данной работы являлось получение ряда наполненных ПКМ на
основе полипропиленов с повышенными эксплуатационными
свойствами, оптимизация их составов и разработка технологических
режимов их получения.
В качестве объектов исследования был выбран широкий ряд
промышленных полипропиленов и сополимеров ПП: гомополимеры
(марки: PP1500J, РР1525J); статистический сополимер пропилена и
этилена (марка PP4345S); блок-сополимеры пропилена и этилена
(марки: PP8300N, PP9240М, PP9240К, PP8300G).
В качестве наполнителя использовали древесную муку (ГОСТ 1636187) марок 180 и 560, изготавливаемую из древесины хвойных,
лиственных пород и их смеси.
В качестве совмещающего агента использовали водный раствор
натриевой соли полиаминополифосфоновой кислоты (ПАФ-13А)
производства ОАО «Химпром» (ТУ 2439-360-05763441-2001).
Разработка способа совмещения включала в себя следующие этапы:
- выбор методики введения совмещающего агента (функционального
полимера) обработкой гранул полипропилена или древесной муки;
- выбор температурно-временного режима сушки обработанного
компонента;
- выбор температурно-временного режима смешения компонентов в
миксере.
Гомогенизацию компонентов проводили в смесителе
Plastograph® EC plus с номинальным объемом камеры 120 см3 при 190
ºС с частотой вращения 50 об/мин в течение 15 мин.
Изменение вязкости расплава (показатель текучести расплава, ПТР)
при 2.16 г/230 ºС) определяли на пластометре CEAST 7027.
Температуру размягчения по Вика в жидкой среде определяли
на приборе BASIC VICAT/HDT-Tester (Coesfeld GmbH & Co.KG) в
соответствии с ГОСТ 15088-83. Ударную вязкость образцов
определяли на маятниковом копре CEAST 9050 (IMPACTOR II) в
соответствии с ГОСТ 19109-84.
Из полученных результатов следует, что композиты на основе
гомополимеров (РР1525J и РР1500J) и статистического сополимера
(РР4345S) имеют не высокие значения ударной вязкости при
комнатной температуре. Выявленный характер изменения ударной
вязкости образцов при пониженных температурах позволил сделать
вывод, что наименьшей морозостойкостью в этой группе обладают
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
композиты на основе гомополимера РР1525J, наибольшей –
сополимера РР4345S. Вторую группу образуют композиты на основе
блок-сополимеров (PP9240К, PP9240М, PP8300G и PP8300N) с
высокими значениями ударной вязкости.
Использование
полиамфолита
ПАФ-13А
в
качестве
компаундирующего агента улучшает адгезию наполнителя с
полимерной матрицей выбранных марок гомо- и сополимеров
полипропилена.
Определение температур стеклования и плавления полимерных
композитов на основе полипропилена различных марок осуществляли
методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) с
использованием дифференциального сканирующего калориметра
DSC 204 F1 Phoenix (Netzsch, Германия).
Для всех изученных образцов было зафиксировано плавление
полимерного компонента при температурах выше 150ºС. При
температурах выше 200ºС наблюдалось термическое разложение
(деструкция) образцов.
Таким образом, в результате выполненной работы:
- разработан способ получения древопластиков на основе
полипропилена и древесной муки с высоким содержанием
наполнителя (до 70 мас.%) с использованием полиамфолита ПАФ13А в качестве совмещающего агента;
- определены температуры стеклования, плавления, текучести и
деструкции композитных материалов на основе разных марок
полипропилена при различных степенях наполнения, полученным с
применением дифференциальной сканирующей калориметрии в
режиме термомодуляции.
Полученные композиты могут быть использованы для получения
изделий различного назначения.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ (ФЦП
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям
развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012
годы», ГК № 16.552.11.7008).
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТРИХЛОРАЛКИЛФОСФАТОВ НА
МОРОЗОСТОЙКОСТЬ РЕЗИНЫ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕННИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ
Васильева Ю.В., Виногорова С.С., Кольцов Н.И.
Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова,
г. Чебоксары, Россия. [email protected]
Интенсивное освоение районов Сибири и Крайнего Севера
потребовало создания эластомерных материалов, которые могли бы
надежно эксплуатироваться при низких температурах (до – 55ºС).
Существует широкий круг резиновых изделий, для которых основным
требованием, предъявляемым к резине, является морозостойкость.
Более половины случаев выхода из строя машин и механизмов в этих
условиях связаны с разрушением или потерей работоспособности
резиновых уплотнительных деталей. Резины на основе бутадиеннитрильных каучуков с небольшим содержанием акрилонитрила,
особенно СКН-18 ПВХ 30, в определенной степени приближаются к
требованиям,
предъявляемым
к
уплотнительным
резинам,
эксплуатирующимся в районах Крайнего Севера, сочетая
удовлетворительную маслобензостойкость, хорошие технологические
и физико-механические свойства. Однако нельзя ограничиться только
использованием каучуков, эксплуатирующихся при низких
температурах.
Широко
применимым
приемом
улучшения
морозостойкости и физико-механических свойств резин является
введение в их состав пластификаторов. Под пластификаторами
подразумеваются вещества, главный эффект действия которых
проявляется в снижении вязкости и температуры стеклования и
улучшении морозостойких и эластических свойств резин. Наиболее
эффективными пластификаторами резин являются сложные эфиры
дикарбоновых кислот — себациновой, адипиновой, фталевой,
используемые в основном составе морозостойких рецептур. К числу
таких пластификаторов относится дибутилсебацинат (ДБС),
использование которого экономически не выгодно из-за его высокой
стоимости. Поэтому актуальной проблемой является возможность
замены дорогостоящего ДБС на новые пластификаторы.
В настоящее время на рынке сырья появились новые
пластификаторы
трихлорэтилфосфат
(ТХЭФ)
и
трихлорпропилфосфат (ТХПФ), выпускаемые на ОАО «Химпром» г.
Новочебоксарск, которые улучшают эластические свойства и
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
способны повышать морозостойкость полимерных материалов за счет
входящих в их состав атомов хлора и фосфора.
Поэтому представляет интерес изучение эффективности
использования ТХЭФ и ТХПФ в качестве пластификаторовантифризов в составе резины на основе бутадиен-нитрильных
каучуков (БНК) для повышения их морозостойкости.
Цель данной работы: разработка морозостойкой резины на
основе бутадиен-нитрильных каучуков БНКС-18АН и СКН-18 ПВХ30, с высокими физико-механическими и
эксплуатационными
свойствами, за счёт замены ДБС на трихлоралкилфосфаты и
совершенствования состава резиновой смеси.
Задачи работы:
1. Изучение влияния ТХЭФ и ТХПФ в составе исследуемой
резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков на пластоэластические свойства резиновой смеси; морозостойкость, физикомеханические свойства резины; тепло- и агрессивостойкость резины.
2. Разработка рецептуры резины на основе БНК с применением
ТХЭФ и ТХПФ с повышенной морозостойкостью, улучшенными
упруго-прочностными свойствами и стойкостью к воздействию
агрессивных сред при повышенных температурах.
Основные результаты научного исследования:
Проведены исследования по замене дибутилсебацината (ДБС) на
трихлоралкилфосфаты в резиновой смеси на основе полярных каучуков
БНКС-18 АН и СКН-18 ПВХ 30 с изучением ее реологических,
низкотемпературных, физико-механических и эксплуатационных
свойств. Установлено, что наиболее морозостойкой является резина,
содержащая трихлорэтилфосфат, которая по пласто-эластическим и
упруго-прочностным свойствам также превосходит резину,
содержащую
в
качестве
пластификатора
дорогостоящий
пластификатор ДБС.
Результаты исследования по применению трихлорэтилфосфата в
резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков БНКС-18 АН и
СКН-18 ПВХ 30, используемой для изготовления формовых деталей для
автомобилей, переданы для внедрения в производство на ОАО
«Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева».
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В
Pb(ZrxTi1-x)O3 ПЛЕНКАХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ
Водопьянов В.А.,Борисов А.А.
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»,
Зеленоград, Россия, [email protected]
Незаменимыми материалами для применения в электротехнике,
радиотехнике, приборостроении и других областях являются
оксидные материалы. Однако широкое использование таких
материалов часто сдерживаются трудностями их производства. Поиск
и разработка новых методов синтеза оксидных материалов,
способных привести к высокопроизводительным, неэнергоемким и
экологически чистым технологическим процессам, весьма актуальны.
В проекте объектом исследований являются интегральные
сегнетоэлектрические пленки, которые могут быть использованы для
изготовления
энергонезависимой
памяти
со
сверхвысокой
плотностью записи информации.
Цель
проекта:
разработка
технологии
получения
сегнетоэлектрических покрытий с заданными свойствами на основе
синтеза ультрадисперсных и наноразмерных ЦТС порошков.
Многокомпонентность сегнетоэлектриков усложняет процессы
структурообразования, увеличивает фазовую и структурную
неравновесность. В связи с этим, в рамках настоящего проекта
предполагается выполнение следующих научно-исследовательских
работ:
 Создание технологии получения порошковых наноматериалов
цирконата-титаната свинца (ЦТС) с заданными свойствами.
 Установление взаимосвязи между качеством порошковых
наноматериалов и условиями синтеза, изучение свойств покрытий,
полученных на их основе с помощью электрофоретического метода,
их структурных особенностей и областей применения.
 Разработка физико-химических основ новой керамической
технологии создания наноматериалов с использованием алкоксидов
металлов и покрытий на их основе.
Результаты работы:
 Созданы научные и практические предпосылки синтеза
пленочных оксидных материалов с заданными свойствами: проведено
комплексное изучение процессов синтеза, структуры и свойств
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
органозолей металлов, что позволило показать пути практической
реализации полученных экспериментальных результатов.
 Разработан и исследован новый вариант золь-гель метода,
основанный на гидролизе алкоксидов металлов в процессе
электрофоретического осаждения. Рассмотрены конкретные примеры
получения одно и трехкомпонентных пленочных оксидных
материалов и определены физико-химические основы их
формирования.
 Показана взаимосвязь между структурой синтезированных
тонких пленок, механизмом их формирования, а также физикохимическими характеристиками.
 Представленные фундаментальные и материаловедческие
аспекты исследований золь-гель метода на основе алкоксидов
металлов подтвердили возможность получения функциональных
тонкопленочных материалов
с регулируемым комплексом
технически ценных свойств.
Научная значимость работы состоит в
разработке
воспроизводимого
метода
получения
функциональных
сегнетоэлектрических пленочных материалов.
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАДИЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И
ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ
Гарипова Л.И., Рыбаков В.В., Андрианова К.А., Амирова Л.М.
Казанский национальный исследовательский технический
университет им.А.Н.Туполева,
Казань, Россия, [email protected]
Традиционно
наполнитель
в
покрытиях
распределен
равномерно по всему объему, что сильно повышает вязкость
композиций, ухудшает смачиваемость и адгезию покрытия к
подложке. Избежать этих недостатков позволяет получение
функциональных покрытий, в которых наполнитель распределен
градиентно. В гомогенных системах наполнители либо выделяются из
низковязких разбавителей в виде отдельной фазы, либо остаются в
высоковязком олигомере и потому получить градиентное
распределение наполнителя в таких системах невозможно.
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для получения градиентных функциональных покрытий был
предложен ряд технологических приемов. Большое значение здесь
имеет последовательность введения наполнителя. В работе
[Кандырин Л.Б. Структура и свойства смесей олигомеров.
Дисперсные системы на их основе / Л.Б. Кандырин, П.В. Суриков,
В.Н. Кулезнев // Пластические массы. - 2010. - № 9. - С. 3-9.] было
показано, что смешение наполнителя с индивидуальными
компонентами эмульсии или с непосредственно приготовленной
заранее эмульсией приводит к различным распределениям
наполнителя в матрице.
В данной работе наполнитель предварительно смешивали с тем
олигомером, который в ходе расслоения будет «перемещать» его к
нужной поверхности покрытия. Такой технологический прием
позволил получить оптимальные свойства функциональных покрытий
(антифрикционных,
антиадгезионных,
огнезащитных,
теплоизоляционных).
Антиадгезионные покрытия применяются в различных областях
промышленности, основной недостаток существующих покрытий –
низкая адгезия к подложке. Градиентные антиадгезионные покрытия
позволяют сочетать высокие антиадгезионные свойства поверхности
покрытия с высокой адгезией покрытия к поверхностям различным
природы: металлы, пластики, древесина, керамика, стекло. В докладе
приведены
эксплуатационные
свойства
разработанных
антиадгезионных градиентных покрытий, показана возможность
получения покрытий с высокой теплостойкостью (200-250 ºС).
Приведены результаты испытания разработанных составов в качестве
антиадгезионных покрытий форм для автоклавного формования углеи
стеклопластиков.
Показана
возможность
многократного
использования покрытий, а также их ремонтоспособность.
Предложенные антиадгезионные покрытия, кроме их высоких
эксплуатационных свойств, отличает простота нанесения на формы.
На основе саморасслаивающихся олигомер-олигомерных
систем
предложены
высоконаполненные
составы
для
антифрикционных покрытий. Изучено распределение состава, в том
числе антифрикционного наполнителя, по сечению покрытий,
показано концентрирование наполнителя у поверхности покрытия.
Предложены области применения разработанных составов, в
частности, в качестве твердой смазки в процессе обработки давлением
изделий из титановых сплавов.
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Второй технологический прием получения функциональных
градиентных материалов - различная растворимость целевой добавки
в
эпоксидных олигомерах, был использован для получения
саморасслаивающейся грунтовки-преобразователя ржавчины.
На
примере
всех
представленных
функциональных
градиентных материалов показаны принципиальная возможность
получения покрытий
с целенаправленным распределением
функциональных добавок по сечению и достижение соответствующих
необходимых свойств.
МЕТАКРИЛОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
ТРИХЛОРФОСФАЗОДИХЛОРФОСФОНИЛА ДЛЯ
МОДИФИКАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ
КОМПОЗИЦИЙ
Горлов М.В., Бредов Н.С.
Российский химико-технологический университет
им. Д.И. Менделеева, г.Москва, [email protected]
В
настоящее
время
большинство
стоматологических
восстановительных материалов создано на основе полимерной
композиции бис-ГМА/ТГМ-3 [1, 2]. Причиной её широкого
использования является комплекс свойств, среди которых: низкая
полимеризационная усадка, быстрое отверждение при свободнорадикальном инициировании и низкая летучесть. Однако, высокая
вязкость, относительно низкая конверсия двойных связей при
полимеризации, а также склонность полимеризатов к хрупкому
излому и недостаточно высокая биосовместимость заставляют
проводить новые исследования по улучшению свойств полимерных
стоматологических матриц.
Одним из путей решения проблемы является создание
модификаторов, способных вступать в химическое взаимодействие с
полимерной основой стоматологической композиции и придавать ей
комплекс
недостающих
свойств.
Наиболее
интересным
представляется использование синтетических элементорганических
олигомеров и полимеров (например, фосфазенов), обладающих
одновременно свойствами органических и минеральных соединений,
за счет чего их физико-химические характеристики максимально
близки к зубной ткани.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Примером подобного подхода может служить создание
метакриловых
производных
фосфазенов,
способных
сополимеризоваться с полимерной матрицей, образуя единую сшитую
и прочную структуру, обладающую высокой биосовместимостью.
Цикло- и полифосфазены (фосфонитрилы) – наиболее
известные и подробно изученные соединения со связями фосфор-азот,
содержащие по два заместителя у каждого атома фосфора и не
имеющие заместителей у атомов азота. Общие формулы циклических
фосфазенов и линейных полимеров имеют вид I и II.
Типичными представителями подобных соединений являются
гексахлорциклотрифосфазен (далее ГХФ) (III) в случае R=Cl и n=1 в
формуле I, полидихлорфосфазен (IV), полиорганофосфазен (V).
Cl
Cl
Cl
N
P
P
Cl
N
N
P
Cl
Cl
III
Несмотря на то, что трихлорфосфазодихлорфосфонил (далее
ТХДФ) (VI), как и большинство галогенфосфазенов, гидролитически
неустойчив, его метакриловые производные значительно более
стабильны, а композиционные материалы на их основе способны
создавать трехмерную структуру в физиологических условиях, и
образовывать не только механическую, но и химическую связь с
тканями организма.
Нам представляется интересным создание модификаторов
полимерных матриц стоматологических композиций на основе
метакриловых производных ТХДФ, содержащих –POH группу,
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
существенно повышающую адгезию пломбировочного состава к
гидроксиапатиту в составе зуба, и обладающих высокой
биологической совместимостью с живыми тканями.
В связи с этим исследование включало следующие этапы:
- Синтез ТХДФ;
- Алкоголиз ТХДФ 2-гидроксиэтилметакрилатом (β-ГЭМ);
- Применение метакриловых производных ТХДФ
Методы исследований, использованные в работе: ЯМР 1H- и 31Рспектроскопия,
элементный
анализ,
Матричная
лазерная
десорбционная ионизационная масс-спектрометрия MALDI-TOF.
Синтезированы
и
охарактеризованы
производные
трихлорфосфазо-дихлорфосфонила
(ТХДФ),
содержащие
метакриловые фрагменты. Изучена реакция алкоголиза ТХДФ
монометакриловым эфиром этиленгликоля и установлено, что в
процессе замещения атомов хлора в присутствии пиридина
происходит фосфазен-фосфазановая перегруппировка, которая
практически исчезает при выборе триэтиламина в качестве акцептора
гидрохлорида.
Механические
испытания
композиций
с
использованием полученных продуктов в качестве модификаторов
стоматологической матрицы показали значительное улучшение
физико-механических и адгезионных свойств, что позволяет
использовать их при разработке реставрационных стоматологических
материалов и цементов.
ПОЛИСУЛЬФИДНЫЙ АНТИОКСИДАНТ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ
НА ОСНОВЕ 2,6-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛФЕНОЛА
Карасева Ю.С.
Казанский национальный исследовательский технологический
университет», Казань, Россия, [email protected]
Цель научной работы: поиск технологичных способов синтеза
сульфидов пространственно-затрудненных фенолов и изучение
эффективности их антиокислительного действия в полимерах
различной структуры.
Методы исследований, использованные в работе: В процессе
работы изучено взаимодействие 2,6-ди-трет-бутилфенола (2,6ДТБФ) с элементной серой в интервале температур 120-150 °С в
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
полярном
апротонном
растворителе
диметилформамиде
в
присутствии каталитических количеств фенольных оснований
Манниха. Получаемые продукты охарактеризованы с использованием
метода ЯМР 1Н-спектроскопии. Оценка реакционной способности 2,4и 2,6-ДТБФ проведена с привлечением метода квантово-химических
расчетов методом B3LYP/6-31G(d) с помощью пакета прикладных
программ
GAUSSIAN-2003.
Предварительная
оптимизация
проводилась полуэмпирическим методом РМ3. Эффективность
термоантиокислительного действия полисульфидного стабилизатора
оценена манометрическим методом по продолжительности
индукционного периода до начала окисления вазелинового масла, дин-октилового эфира о-фталевой кислоты, каучуков СКИ-3, СКБ-40,
БК, СКЭПТ.
Основные результаты научного исследования (научные,
практические): Выявлены возможности для наиболее оптимального
проведения процесса сульфуризации элементной серой 2,6-ДТБФ с
конверсией 100 %: изучено влияние температуры, времени
проведения процесса и структуры применяемого катализатора на
степень конверсии 2,6-ДТБФ. Показано, оптимально данный процесс
протекает при атмосферном давлении в течение 1,5 часов в
присутствии
1
%
мас.
4-диметиламинометил-2,6-ди-третбутилфенола в качестве катализатора, диполярного апротонного
растворителя и барботаже инертного газа. Проведена реакция
сульфуризации 2,4-ДТБФ элементной серой. Выявлено, что процесс
взаимодействия 2,4-ДТБФ с серой протекает в условиях щелочного
катализа и длительном времени реакции. Низкая реакционная
способность 2,4-ДТБФ по сравнению с 2,6-ДТБФ объясняется
особенностями его электронного строения, что подтверждено
квантово-химическими
расчетами.
Изучена
антиоксидантная
способность изучаемой полисульфидной добавки. Установлено,
введение бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)полисульфида в
вазелиновое масло, ди-н-октиловый эфир о-фталевой кислоты,
каучуки СКИ-3, СКБ-40, БК, СКЭПТ увеличивает индукционный
период до начала окисления.
Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, ГК
№14.740.11.0383
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВЛИЯНИЕ ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ
МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЗОЛЬ-ФРАКЦИЙ ПОЛИМЕРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ
Костюкова* Д.С., Эстрина** Г.А.
*Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова,
г. Москва, [email protected],
**Институт Проблем Химической Физики РАН, г.Черноголовка
Известно, что прочностные свойства композиционных
материалов (КМ) зависят от природы полимеров, применяемых в
качестве термореактивных и термопластичных матриц, которые при
воздействии различных температур способны к обратимости свойств,
как
термопластичные,
и
необратимости
свойств,
как
термореактивные.
Процессы,
протекающие
в
полимерных
материалах, в частности при воздействии γ-радиации, являются
весьма малоизученными.
Целью данной работы являлось исследование влияния γоблучения на полимеры, применяемые в композиционных
материалах: изучение изменений пространственной структуры и
молекулярно-массовых характеристик полимеров в процессе γоблучения.
Для достижения поставленной цели были решены следующие
задачи:
1) проведён золь-гель анализ и выяснена зависимость доли
сшитого полимера от дозы γ-облучения;
2) методом эксклюзионной ВЭЖХ определены молекулярномассовые характеристики золь-фракций исходных и облучённых
полимеров;
3) выяснены особенности соотношения между процессами
сшивки и деструкции полимерных цепей в зависимости от дозы γоблучения и природы полимера.
Исследовались следующие промышленные полимеры:
 поливиниловый спирт (ПВС);
 синтетический
бутадиен-нитрильный
каучук
(СКН-8,
сополимер бутадиена с 8% акрилонитрила);
 полиэтилен высокого давления (ПЭ).
Основные результаты научного исследования:
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 Методом эксклюзионной ВЭЖХ изучено изменение
содержания золь-гель фракций и ММР в ходе γ-облучения полимеров.
 Установлено, что в процессе облучения ПВС преобладает
деструкция, а содержание геля достигает 60%. При малых дозах (до 5
кГр) Мn золя достигает минимального значения и затем не меняется.
В СКН одновременно происходят процессы деструкции и сшивки при
малых дозах γ-облучения и наблюдается постепенное преобладание
сшивки вплоть до больших доз при максимальном содержании геля
99%. Мn в золе падает в несколько раз при малых дозах до 40 кГр, а
при больших дозах возрастает. В ПЭ протекают параллельно
процессы сшивки и деструкции, максимальное содержание геля
достигает 56%, а при больших дозах преобладают процессы
деструкции вплоть до полного исчезновения геля. В то же время
величина Мn золя при малых дозах облучения уменьшается до
некоторого предельного значения, которое сохраняется вплоть до
больших доз облучения (200 кГр).
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
ИОНООБМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
ЭПОКСИАМИНОВ
Мельников Е.А., Хакимболатова К.Х., Никитина А.И.,
Ергожин Е.Е., Чалов Т.К.
АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова», г. Алматы,
Республика Казахстан, [email protected]
Для очистки водных сред атомных и тепловых электростанций,
подводных и надводных судов с ядерными двигательными
установками и многих других промышленных объектов с тепловыми
котлами от солей жесткости, продуктов коррозии металлов,
радионуклидов
и
органических
примесей
используются
синтетические иониты. Существенным недостатком ионообменников
на органической основе является низкая термическая стойкость, что
не позволяет применять их при температурах выше 40–60°С. Из-за
высокой стоимости и дефицитности сорбентов, особенно
термостойких, ионный обмен пока не нашел широкого применения
для очистки различных загрязненных вод, нагретых до высоких
температур. В то же время, большие коэффициенты очистки и
возможность обработки воды без снижения температуры и потери
тепла, делают сорбционный метод перспективным для удаления
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
продуктов коррозии и других загрязнений из водных сред. В связи с
этим синтез новых видов сорбентов, с помощью которых можно
очищать воду от примесей при повышенной температуре, является
актуальным.
Для получения материалов с высокой тепло- и термостойкостью
большой интерес представляют азотсодержащие эпоксидные
соединения ароматического характера. Нами из анилина (А),
бензиламина (БА) и эпихлоргидрина (ЭХГ) синтезированы
эпоксиамины, конденсацией которых с полиэтиленимином (ПЭИ) и
полиэтиленполиамином
(ПЭПА)
получены
новые
полифункциональные аниониты: А-ЭХГ-ПЭИ, БА-ЭХГ-ПЭИ и АЭХГ-ПЭПА. Цель работы – исследование термической устойчивости
новых анионитов на основе эпоксидных производных ароматических
аминов и полиаминов.
Термостойкость анионитов в ОН-форме изучали методом
термогравиметрического анализа (ТГА). Дериватограммы снимали на
приборе «Mettler Toledo» (Швейцария) на воздухе в интервале
температур 20–600°С со скоростью нагрева 10°С/мин. Устойчивость
анионитов к термическому гидролизу определяли путем их кипячения
в воде в течение различного времени с последующим контролем
статической обменной емкости (СОЕ) анионитов.
Использование ТГА дает возможность определить потерю
массы
ионита
в
процессе
термодеструкции.
Результаты
термогравимет-рического анализа анионитов на основе эпоксидных
производных ароматических аминов и полиаминов приведены в
табл.1.
Таблица 1. Потеря массы анионитов А-ЭХГ-ПЭПА, А-ЭХГ-ПЭИ и
БА-ЭХГ-ПЭИ при различных температурах
Потеря массы, %
Т, °С
А-ЭХГ-ПЭПА
А-ЭХГ-ПЭИ
БА-ЭХГ-ПЭИ
100
5
5
5
200
12
8
8
300
35
20
15
350
77
55
40
400
82
90
95
Начальная температура деструкции анионитов, после которой
начинается резкое уменьшение массы, составляет для А-ЭХГ-ПЭПА и
А-ЭХГ-ПЭИ – 260°С, для БА-ЭХГ-ПЭИ – 280°С. При этом потеря их
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
массы составляет соответственно 15, 10 и 10%. Промышленный
сорбент ЭДЭ-10п при нагревании при 100–200°С теряет более 20 %
своей массы. Структура полимерной матрицы анионитов оказывает
существенное влияние на их термостабильность, которая при 300–
350°С уменьшается в ряду:
БА-ЭХГ-ПЭИ > А-ЭХГ-ПЭИ > А-ЭХГ-ПЭПА
Изучение процессов термического гидролиза ионитов позволяет
более точно оценить стабильность их свойств. Получение этих
данных играет важную роль и для практического применения
ионообменников, поскольку их используют для очистки водных
растворов. Влияние продолжительности нагрева в кипящей воде на
сорбционные свойства анионитов А-ЭХГ-ПЭПА, А-ЭХГ-ПЭИ и БАЭХГ-ПЭИ представлены в табл.2.
Таблица 2. Зависимость термостойкости анионитов на основе
эпоксидных производных ароматических аминов и полиаминов от
продолжительности кипячения в воде
СОЕ по 0,1 н.
СОЕ по 0,1 н. раствору HCl, мг-экв/г
Анионит
раствору
Термическая стойкость, %
HCl, мг6ч
24 ч
48 ч
экв/г
А-ЭХГ3,03
ПЭПА
А-ЭХГ-ПЭИ
4,83
БА-ЭХГПЭИ
8,95
Как видно из табл. 2, при нагревании анионитов в течение 48 ч в
воде, потеря СОЕ не превышает 17,2% для А-ЭХГ-ПЭПА, для
анионитов на основе ПЭИ она составляет 7,7–10,2%. Потеря емкости
промышленных сорбентов ЭДЭ-10п и АВ-18 при кипячении в воде в
течение 48 ч составляет 23%.
Таким образом, термическая устойчивость анионитов на
основе эпоксидных производных ароматических аминов и
полиаминов зависит от их химической структуры. Введение в
полимерную матрицу фрагментов ПЭИ способствует повышению их
термостабильности по сравнению с ионитом А-ЭХГ-ПЭПА. Более
высокой термостойкостью при нагревании на воздухе обладает
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
анионит БА-ЭХГ-ПЭИ.
РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫХ
ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Мостовой А.С., Санукова А.А.
Энгельсский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО
Саратовского государственного технического университета имени
Гагарина Ю.А., Саратовская область, г.Энгельс, Россия,
[email protected]
Пластификация сетчатых полимеров является одним из методов
их модификации. Химическое строение, структура и физическое
состояние пластификатора и полимера влияют на механизм
пластификации и его эффективность. В связи с этим, нами для
пластификации ЭД-20 применялись различные по химической
природе пластификаторы, в том числе, широко применяемый для
эпоксидных полимеров трикрезилфосфат (ТКФ), а также
трихлорэтилфосфат
(ТХЭФ)
и
диглицидиловый
эфир
диэтиленгликоля (ДЭГ-1) и наполнитель-антипирен полифосфат
аммония (АРР-2). Наполнитель и пластификаторы содержат в составе
ингибиторы горения Р в ТКФ и АРР-2, и Р и Cl в ТХЭФ. Определено
совпадение температурных интервалов основных потерь массы
эпоксидного полимера, АРР-2 и пластификаторов, что позволяет
продуктам деструкции последних влиять на процессы при пиролизе и
горении эпоксидного полимера. Наличие в них элемента Р,
способного структурировать эпоксидный полимер и увеличивать
коксообразование, делают их эффективными антипиренами для
эпоксидного полимера [Плакунова Е.В. Модифицированные
эпоксидные композиции / Е.В. Плакунова, Е.А. Татаринцева, Л.Г.
Панова // Пластические массы. – 2003. – №2. – с. 39-40; Мостовой
А.С. Новые эпоксидные композиции на основе полититанатов калия
/Мостовой А.С., Плакунова Е.В., Панова Л.Г. //Пластические массы. –
2012. - № 3. – с. 33 – 35; Ширшова Е.С. Изучение влияния
модификаторов на свойства эпоксидных композиций / Е.С. Ширшова,
Е.А Татаринцева, Е.В. Плакунова, Л.Г. Панова//Пластические массы.
– 2006. - № 12. – с. 34-36].
Выбор количества пластификаторов, табл.1, проводили по
показателю устойчивости к динамическому изгибу (ударной
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вязкости), как наиболее отражающему влияние пластификаторов на
эластические свойства композиции и показателю воспламеняемости –
кислородному индексу (КИ).
Таблица 1. Выбор оптимального соотношения компонентов ЭД-20 и
пластификаторов
Состав композиции, масс. ч.,
ауд, кДж/м2
КИ, % об
отвержденной 15 масс.ч. ПЭПА
100ЭД-20
3
19
90ЭД-20+10ТКФ / ТХЭФ
7/5
20 / 21
80ЭД-20+20ТКФ / ТХЭФ
10 / 6
22 / 23
70ЭД-20+30ТКФ / ТХЭФ
13 / 7
23 / 25
60ЭД-20+40ТКФ / ТХЭФ
11 / 6,5
25 / 27
В связи с тем, что только при содержании ингибитора горения –
фосфора в количестве не менее 5 % мас. [Асеева Р.М. Горение
полимерных материалов / Р.М. Асеева, Г.Е. Заиков. – М.: Наука. –
1981. – 280с.], эпоксидный полимер может быть отнесен к классу
пожаробезопасных, содержание пластификаторов должно быть не
менее 30 масс.ч.
Таблица 2. Влияние природы пластификаторов на механические
свойства эпоксидного полимера
Состав
композиции,
масс.ч.
100ЭД-20
70ЭД-20+30ТКФ
70ЭД-20+
30ТХЭФ
100ЭД20+20ДЭГ-1
100ЭД-20
70ЭД-20+
30ТХЭФ
100ЭД20+20ДЭГ-1
Разрушающее Ударная Твердость по
напряж. при
вязкость
Бринеллю,
изгибе, МПа
, кДж/м2
МПа
Отвержденные 15 масс.ч. ПЭПА
17
3
110
34
13
85
Кислородн
ый индекс,
%об.
19
23
35
7
80
25
86
15
185
24
Отвержденные 40 масс.ч. ПО-300
76
13
280
20
4*
34
-
30
67*
18
156
25
* - не разрушаются, прогиб на 1,5 толщины образца
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По данным критериям выбора, рациональным является
содержание пластификаторов в количестве 30 масс.ч., так как при
этом достигается повышение ударной вязкости и КИ. При
дальнейшем увеличении содержания пластификаторов снижается
ударная вязкость и происходит миграция пластификаторов на
поверхность отвержденного образца.
В исследованиях применялись два вида отвердителей, но
отверждающих эпоксидный олигомер по одному и тому же
механизму – за счет миграции подвижного атома водорода. В
качестве таких отвердителей применялись алифатический амин –
полиэтиленполиамин (ПЭПА) и низкомолекулярный полиамид – ПО300. Показано [Мостовой А.С. Модифицированные эпоксидные
смолы как перспективные связующие полимерных композиционных
материалов /Мостовой А.С., Плакунова Е.В., Панова Л.Г. //Известия
высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 2011. - №2. - с. 34–37], что использование ПО-300 обеспечивает
получение эпоксидных композиций с повышенной эластичностью,
большей жизнеспособностью, сравнительно малой усадкой,
коррозионной стойкостью и повышенной ударной прочностью. Также
не менее важным является и то, что низкомолекулярные полиамиды
менее токсичны, чем другие отвердители, например, алифатические
или ароматические амины.
Анализ физико-механических свойств пластифицированных
эпоксидных композиций, отвержденных различными отвердителями
показывает, что для образцов, отвержденных ПЭПА, наиболее
эффективным пластификатором является ДЭГ-1, так как при этом
достигается
максимальное
повышение
всех
показателей
механических свойств, табл.3.
У составов, отвержденных ПО-300, не содержащих
пластификаторы, повышаются в 4-5 раз показатели механических
свойств, в сравнении с составами, отвержденными ПЭПА и в этих
составах эффект пластификации от введения ДЭГ-1 проявляется
меньше, чем от ТХЭФ, видимо, в результате большей эластичности
матрицы, сформированной в процессе отверждения, табл.3.
Однако, пластифицированные составы, за исключением состава
70 масс.ч. ЭД-20 + 30 масс.ч. ТХЭФ + 40 масс.ч. ПО-300, относятся к
пожароопасным материалам. Поэтому в эти составы вводился
наполнитель-антипирен АРР-2, табл.4.
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 3. Взаимосвязь состава эпоксидного полимера со свойствами
Разрушающее
Твердость
Ударная
Состав композиции,
напряжение
по
КИ,
вязкость,
масс.ч.
при изгибе,
Бринеллю,
%об
кДж/м2
МПа
МПа
Отвержденные 15 масс.ч. ПЭПА
100ЭД-20
17
3
110
19
100ЭД-20+10АРР-2
34
4
255
36
70ЭД-20+30ТКФ
34
13
84
23
70ЭД-20
57
10
197
36
+30ТКФ+10АРР-2
70ЭД-20+ 30ТХЭФ
50
7
77
25
70ЭД-20
41
13
110
38
+30ТХЭФ+10АРР-2
Отвержденные 40 масс.ч. ПО-300
100ЭД-20
76
13
279
20
100ЭД-20+10АРР-2
56
5,6
223
38
70ЭД18*
12
96
38
20+30ТКФ+10АРР-2
* - не разрушаются, прогиб на 1,5 толщины образца
При введении АРР-2 в количестве 10 масс.ч. в состав
композиции, даже не содержащей пластификаторов, увеличивается
кислородный индекс (КИ) с 19 до 36 % объем.
С введением АРР-2 также повышаются показатели прочности
при изгибе и твердости, при неизменных значениях ударной вязкости.
Вероятнее всего вклад наполнителя в формирование свойств
определяется физико-химическими процессами на поверхности
раздела полимер-наполнитель и формированием переходного слоя,
его толщиной и подвижностью полимерных цепей в нем [1].
Еще больший вклад наполнителя в повышение свойств
отмечается в пластифицированных матрицах, что может достигаться
за счет улучшения смачиваемости наполнителя связующим, табл.4.
В результате проведенных исследований разработаны составы
композитов с высокими механическими свойствами, относящиеся к
классу трудносгораемых. Установлено индивидуальное и совместное
влияние пластификаторов (ТКФ и ТХЭФ) и наполнителя-антипирена полифосфата аммония на физико-механические свойства эпоксидного
полимера.
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УСЛОВИЯ ДОСТИЖЕНИЯ ВЫСОКИХ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ И БАРЬЕРНЫХ СВОЙСТВ ГОФРОКАРТОНА С
ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ
Перепелкина А.А., Мусина Л.Р., Галиханов М.Ф.
Казанский национальный исследовательский технологический
университет, Казань, Россия, [email protected]
Цель научной работы: создание ламинированного гофрокартона
и исследование его на впитываемость при полном погружении в воду,
а также изучение прочностных свойств в процессе воздействия
статистических нагрузок.
Методы исследований, использованные в работе: поверхностная
обработка гофрокартона марки Т 22 С (ГОСТ Р 52901-2007) стрейчпленкой из полиэтилена высокого давления и пленкой из
полипропилена. Испытание гофрокартона на сопротивление
торцевому сжатию согласно ГОСТ 20683-97, определение
впитываемости при полном погружением в воду (ГОСТ 12604-77).
Основные результаты научного исследования: ламинирование
гофрокартона повышает значения сопротивления торцевому сжатию.
Исследования впитываемости гофрокартона при полном погружении
в воду показали, что полимерный слой снижает поверхностную
впитываемость материала. Применение полимерного покрытия для
гофрокартона способствует упрочнению структуры межволоконных
связей
целлюлозно-бумажного
материала
и
повышению
сопротивления проникновению влаги в его структуру. Увеличение
значений сопротивления гофрокартона при ламинации статическим
нагрузкам обуславливает повышение жесткости и
снижение
впитывающей способности
одного из слоев гофрокартона и
возрастание жесткости гофрокартона в целом
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ И ПРОПИТЫВАЮЩИХ
СВОЙСТВ ЭПОКСИДНЫХ СВЯЗУЮЩИХ
ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Хасанов Р.Р., Петрова А.А., Андрианова К.А., Амирова Л.М.
Казанский национальный исследовательский технический
университет им.А.Н.Туполева, Казань, Россия, [email protected]
Для производства изделий из полимерных композиционных
материалов в авиации наиболее широко используются эпоксидные
смолы. Большинство эпоксидных смол являются высоковязкими и,
таким образом, не могут обеспечить хорошую пропитку армирующих
наполнителей [Чернин И.З., Смехов Ф.М., Жердев Ю.В. Эпоксидные
полимеры и композиции. М.: Знание, 1982. С. 53-81; Мошинский Л.Я.
Эпоксидные смолы и отвердители. Тель-Авив: Аркадия Пресс Лтд.,
1995. С. 40-142]. Специально синтезируемые низковязкие связующие,
например, ЭДБ-7 [Лобинская Н.В., Кобельчук Ю.М., Гаврилюк В.Г.
Эпоксидные связующие для стеклопластиков
с высокой
жизнеспособностью. Пластмассы, 1984, № 3, С. 59-60.], имеют
невысокие
теплофизические
и
деформационно-прочностные
характеристики. В работе [Сорокин В.П., Батог А.Е. Состояние и
перспективы
развития
технологии
получения
эпоксидных
олигомеров. Пластмассы, 1984, № 4, С. 36-39.] проведен анализ
возможности синтеза различных эпоксидных олигомеров, в том числе
с низкой вязкостью, однако большинство из них промышленностью
не выпускаются. Та же учесть постигла и фосфорорганические
низковязкие эпоксидные олигомеры и мономеры [Амирова Л.М.
Элементоорганические и металлкоординированные эпоксидные
полимерные материалы: синтез, свойства и применение. Казань:
«Новое Знание», 2003. - 244 с.]. Использование смесей
промышленных олигомеров не позволяет достичь необходимой
низкой вязкости, хотя при этом возможно варьирование
теплофизических и физико-механических свойств в широком
интервале [Кандырин Л.Б., Копырина С.Е., Кулезнев В.Н.
Исследование свойств смесей промышленных термореактивных смол.
Пластмассы, 2001, № 4, С. 20-23]. В работе [Кулезнев В.Н., Кандырин
Л.Б. Смеси олигомеров: реология, структура, свойства. ВМС, А, 2008,
Т.50, № 7, С. 1180-1190] для снижения вязкости эпоксидных
связующих предпринята попытка введения низковязких полиэфирных
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
смол, однако это значительно снижает теплостойкость отвержденного
полимера, а также повышает его горючесть.
Для снижения вязкости связующих в эпоксидные смолы
вводят различные растворители, однако это приводит к увеличению
усадки за счет испарения растворителя, при этом образуются поры,
которые сильно снижают прочностные характеристики получаемого
полимера. Наиболее перспективным направлением для снижения
вязкости
эпоксидных
олигомеров
является
введение
низкомолекулярных
эпоксидных
соединений
(активных
разбавителей), однако работ такого плана крайне мало.
Целью данной работы было исследование реологических и
пропитывающих свойств эпоксидных связующих, полученных на
основе смесей олигомеров. В качестве основных объектов
исследования были выбраны эпоксиноволачные смолы и ряд
активных разбавителей (АР).
Исходя из уравнений Лапласа [Магсумова А.Ф., Андрианова
К.А., Ганиев М.М., Амирова Л.М. Физико-химические основы
производства полимерных композитов: Учебное пособие. – Казань:
ЗАО «Новое знание», 2011. - 120 с.] и Пуазейля, можно сказать, что
для
улучшения пропитываемости
наполнителя
связующим
необходимо поверхностное натяжение связующего повышать, а угол
смачивания и вязкость связующего снижать. Данного эффекта можно
добиться путем применения активных разбавителей.
Было показано, что поверхностное натяжение смесей
эпоксидных олигомеров зависит как от температуры, так и от
концентрации. Добавление небольших концентраций активного
разбавителя (примерно до 20-30%) повышает поверхностное
натяжение смеси. Дальнейшее увеличение концентрации активного
разбавителя (от 30 до 100%) не влияет на величину поверхностного
натяжения смеси. При повышении температуры до 60-70С
увеличение концентрации активного разбавителя почти не играет
роли, получаемая зависимость носит почти линейный характер.
В работе приведены зависимости угла смачивания Θ
стеклянных волокон смесями эпоксидных олигомеров NPPN638/ДЭГ-1 от содержания ДЭГ-1 при различных температурах.
Показано, что с повышением температуры угол смачивания
увеличивается и при температуре выше 70С перестает зависеть от
концентрации разбавителя. При температуре 80С эта зависимость
носит уже линейный характер.
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Очевидно, что введение низковязкого активного разбавителя
понижает вязкость эпоксиноволачного олигомера. Были исследованы
реологические свойства смесевых составов в широком интервале
концентраций и температур. Показано, что добавление активного
разбавителя до 20% резко снижает вязкость смеси, что в свою очередь
повышает скорость пропитки.
По уравнению Пуазейля были рассчитаны скорость пропитки
чистым эпоксиноволачным связующим (V1), скорость пропитки
смесью с содержанием разбавителя 10 % (V2) и скорость пропитки
смесью с содержанием разбавителя 20 % (V3). Экспериментально
скорость пропитки определяли по зависимости высоты поднятия h
связующего по стеклоткани марки Т-10 от времени. Было показано,
что увеличение концентрации активного разбавителя и повышение
температуры увеличивают скорость пропитки. Расчетные и
экспериментальные данные хорошо согласуются между собой.
Таким образом, показано, что введение активного разбавителя
в результате суммарного действия вязкости, поверхностного
натяжения и угла смачивания повышает скорость пропитки
эпоксидных связующих.
ПЕРСПЕКТИВНЫЙ СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ
ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНОЙ ДИСПЕРСИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ЗАЩИТЫХ ПОКРЫТИЙ И КЛЕЁВ
Похарукова Ю.Е., Фитерер Е.П.
Национальный исследовательский Томский политехнический
университет, г. Томск, Россия, [email protected]
В настоящее время большое внимание уделяется проблемам,
связанным с повышением эффективности и долговечности покрытий
и клеёв на основе экологически полноценных плёнкообразующих,
которые не содержат в своём составе органических растворителей. К
таким плёнкообразующим относятся водоэмульсионные полимеры на
основе винилацетата. Основным достоинством поливинилацетатных
дисперсий (эмульсий) (ПВАД) является безвредность, негорючесть,
стойкость к нефтепродуктам, сопротивление к абразивному износу.
Но наряду с перечисленными достоинствами существуют и
недостатки, такие как недостаточная адгезия и низкая водостойкость.
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В данной работе основные усилия направлены на повышение
адгезионных характеристик покрытий на основе ПВАД за счёт
введения диальдегида (глиоксаля) в процессе синтеза винилацетата
эмульсионной
полимеризацией.
Целью
работы
является
исследование
процесса
модификации
поливинилацетата
в
присутствии глиоксаля, изучение структуры полученных полимеров,
исследование свойства модифицированной ПВАД и покрытий на её
основе, а также поиск областей практического применения
полученных продуктов.
Научная новизна. Впервые предложен в способ эмульсионной
полимеризации винилацетата в присутствии модификатора –
глиоксаля,
который
позволяет
получить
стабильную
поливинилацетатную дисперсию с высокими адгезионными
характеристиками. Модификации ПВАД в процессе полимеризации
глиоксалем вне всяких сомнений будет перспективным планом в
области развития новых технологий для профильных производств.
Структуру
полученных
полимеров
на
основе
модифицированной ПВАД исследовали с использованием ИКспектроскопии, изучение адгезионных характеристик клеевых швов
проводили с использованием разрывной машины марки РМ 250 Н.
Изучены характеристики модифицированных ПВАД, а также
противокоррозионных покрытий и клёв на основе ПВАД с
использованием стандартных методик.
Основные результаты научного исследования. Предложен
способ эмульсионной полимеризации винилацетата с использованием
в качестве модифицирующей добавки глиоксаля. Установлено, что
количество глиоксаля и способ его введения в реакционную массу
влияет на стабильность при хранении ПВАД и адгезию клеевых швов
на её основе. Результаты испытаний показали, что опытные партии
модифицированной ПВАД по качеству превышают стандартные
образцы.
Опытные партии образцов модифицированной ПВАД были
исследованы в ООО «Сибтест» испытательном центре «Сибирь-тест»
г. Томск.
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПОЛУЧЕНИЕ НОВОГО ФЕНОЛЬНОГО АНТИОКСИДАНТА ДЛЯ
ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Сайгитбаталова С.Ш., Черезова Е.Н., Балабанова Ф.Б.,
Лиакумович А.Г.
Казанский национальный исследовательский технологический
университет, Россия, г. Казань, e-mail: [email protected]
В условиях все большего ужесточения требований к
полимерным материалам среди стабилизаторов большее применение
находят пространственно-затрудненные производные фенолов эффективные неокрашивающие, малотоксичные антиоксиданты.
Данная работа посвящена оптимизации условий синтеза
фенольного
стабилизатора
2,6-ди(3,3',5,5'-ди-трет-бутил-4,4'оксибензил)-циклогексан-1-она. В качестве исходных реагентов
использовались 3,5-ди-трет-бутил-4-окси-N,N-диметилбензиламин и
циклогексанон. Исследовали влияние температуры реакции, давления
и соотношения компонентов на выход целевого продукта. В таблице 1
приведены условия проведенных реакций.
Таблица 1. Условия взаимодействия 3,5-ди-трет-бутил-4-окси-N,Nдиметилбензиламина (ОМ) с циклогексаноном (ЦГ)
Соотношени
Т, Давлени
Время
Раств-ль для
Выход,
е ОМ: ЦГ,
°С
е,
реакции
высаживания
%
мол.
мм
, час.
продукта
рт.ст.
2:1,05
135
740
2,5
н-С4Н9ОН
74,1
2:1,1
135
660
2,5
Н-С4Н9ОН
73,4
2:1,1
135
660
3
Н-С4Н9ОН
75,8
2:1,1
140
600
3
СН3ОН
83,9
2:1,1
140
660
3
С2Н5ОН
74,0
2:1,0
140
660
3
Н-С4Н9ОН
62,3
2:1,1
125
710
6
н-С4Н9ОН
61,5
2:1,1
135
660
2
Н-С4Н9ОН
63,0
2:1,2
135
700
3
Н-С4Н9ОН
85,4
2:1,0
145
735
3
Н-С4Н9ОН
62,6
Как показали экспериментальные данные, за оптимальную
температуру синтеза следует принять 135-145°С, использование более
глубокого вакуума или проведение процесса в токе азота,
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
способствующем удалению диметиламина из реакционной зоны,
привело к увеличению выхода продукта до 85,4 % масс.
Полученный при подобранных оптимальных условиях синтеза
продукт представлял собой белый кристаллический порошок с
Тпл=220°С и был охарактеризован ЯМР 1H- и ИК-спектроскопией.
В ИК-спектре 2,6-ди(3,3',5,5'-ди-трет-бутил-4,4'-оксибензил)циклогексан-1-она
наблюдаются
полосы,
соответствующие
валентным колебаниям НО-группы 3660 см-1, полосы поглощения
скелетных колебаний ароматического кольца в обл. 735 см-1,
валентным колебаниям связи С=O соответствует пик в области 1695
см-1.
Спектр ЯМР 1H содержит полосы (ацетон-d6, 300 МГц, δ, м.д.,
J/Гц): HAr 6.980 д.; -ОН 5.803 д.; СН3 1,412д. ; -СН2-Аг квадруплет;
пара-СН2 1,44 д.; мета-СН2 1,3 д.
Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и
научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013
годы, ГК № 14.740.11.0913.
ПРИМЕНЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ КАВИТАЦИИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ
НЕФТИ
Троян Е.С., Токарчук Д.О.
Кубанский государственный технологический университет,
Краснодар, РФ, [email protected]
В основе многих процессов переработки нефти и нефтяных
остатков лежат фазовые переходы, характерные для нефтяных
дисперсных систем. Воздействовать на кинетику фазовых переходов
можно химическими веществами и физическими полями. Это
позволяет увеличить выход целевых нефтепродуктов, улучшить их
качество, снизить энергозатраты.
Уже достаточно давно известно такое явление, как кавитация
(от лат. cavitas — пустота). Это явление образования в жидкости
полостей, заполненных паром, возникающее в результате местного
понижения давления в жидкости. Кавитация является эффективным
средством концентрации энергии низкой плотности в высокую
плотность. Это связано с пульсациями и захлопыванием
кавитационных пузырьков. В момент схлопывания давление и
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
температура газа достигают значительных величин – по некоторым
данным до 100 МПа и 5000°С.
При кавитационной обработке жидкость подвергается
следующим воздействиям: механическому, гидродинамическому,
гидроакустическому. Кавитационная обработка ускоряет диффузию
нефти в полости парафина, интенсифицирует процесс его
разрушения, разрывает непрерывную цепочку, разрушая связи между
отдельными частями молекул, вследствие чего происходят изменения
физико-химического состава (уменьшение молекулярной массы,
температуры кристаллизации и др.).
Таким образом, под воздействием кавитации в нефти и
нефтепродуктах происходит процесс крекинга.
СИНТЕЗ ОКСИЭТИЛИРОВАННЫХ ЭФИРОВ НА
ТИТАНОСИЛИКАТНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ
Феофанова О.Н., Кольцов Н.И.
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова,
г. Чебоксары, Россия, [email protected]
Реакции переэтерефикации растительных масел различными
оксиэтилирующими агентами известны и применяются в
производстве различных пластификаторов и эмульгаторов для
нефтедобычи, косметической и пищевой промышленности. Обычно
реакции этерификации и переэтерификации осуществляют с
использованием кислотных и основных катализаторов. При
применении основных катализаторов, в частности едкого калия,
процесс оксиэтилирования протекает в течение 3-5 часов при
температурах 120-140 °С, причем количество катализатора может
достигать 5%. При этом возможно протекание побочного процесса –
омыление сырья щелочью. При использовании в качестве
катализаторов в реакциях оксиэтилирования сильных кислот выход
целевого продукта может быть выше, чем при щелочном катализе в
тех же реакциях. Однако кислотный катализ обуславливает более
продолжительный процесс – до 6 часов. Серная кислота, применяемая
в качестве катализатора, может вступить во взаимодействие с
остатками ненасыщенных жирных кислот триглицерида. Кроме того,
проведение
реакции
переэтерификации
с
применением
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
традиционного гомогенного катализатора, в частности, серной
кислоты, сопряжено с накоплением большого количества отходов –
сульфата кальция, который образуется в результате нейтрализации
отработанной серной кислоты окисью кальция. Длительность
процесса и применение токсичных веществ в качестве катализаторов,
их потеря при каждом новом синтезе в определенной степени
усложняют технологию производства и приводит к удорожанию
целевых продуктов. В связи с этим разработка методов синтеза
оксиэтилированных эфиров с использование новых эффективных
катализаторов, в частности для процесса переэтерификации
триглицеридов рапсового масла полиэтиленгликолем ПЭГ-400,
является актуальной темой.
Новизна. В качестве катализаторов процесса оксиэтилирования
триглицеридов рапсового масла полиэтиленгликолем ПЭГ-400
предлагается использовать комплексные титаносиликаты.
Цель работы: оптимизация процесса оксиэтилирования
рапсового масла полиэтиленгликолем ПЭГ-400 за счет подбора
титаносиликатных катализаторов, способствующих прохождению
процесса в мягких условиях.
Задачи, решаемые в работе:
1) Изготовление и разработка смешанных гетерогенных
титаносиликатных катализаторов для процесса оксиэтилирования
триглицеридов рапсового масла полиэтиленгликолем ПЭГ-400.
2)
Исследование
каталитической
активности
титаносиликатных катализаторов в реакции переэтерификации
триглицеридов рапсового масла полиэтиленгликолем ПЭГ-400.
3)
Определение
оптимальных
условий
синтеза
оксиэтилированных эфиров на титаносиликатных катализаторах.
4) Изучение физических и эксплуатационных свойств
оксиэтилированных эфиров.
Основание. Применение титаносиликатных катализаторов
позволит снизить температуру процесса
оксиэтилирования
триглицеридов рапсового масла полиэтиленгликолем ПЭГ-400 и
многократно использовать катализаторы, что удешевит процесс
оксиэтилирования и снизит себестоимость оксиэтилированных
эфиров.
Методы исследований, использованные в работе: стандартные
методы определения кинематической вязкости, плотности, показателя
преломления и трибологических характеристик синтезированных
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
оксиэтилированных эфиров, метод определения гидрофильнолипофильного баланса оксиэтилированных соединений, молекулярномассового распределения методом температурного осаждения.
Основные результаты научного исследования.
1. Изучена каталитическая активность девяти гетерогенных
титаносиликатных катализаторов в реакции переэтерификации
триглицеридов рапсового масла полиэтиленгликолем ПЭГ-400.
2. Разработан новый метод синтеза в мягких условиях
оксиэтилированных эфиров с выходом 75%.
3. Изучены физические свойства полученных эфиров,
подтверждена их идентичность в реакциях с различными
титаносодержащими катализаторами..
4. Проведены исследования эксплуатационных свойств
оксиэтилированных эфиров. Показана возможность их применения в
качестве смазочного материала или в качестве многофункциональной
присадки (смазочного агента, эмульгатора).
5. По результатам работы на ООО «Инструментальномеханический завод «Евростар» (г. Новочебоксарск) проведен синтез
полупромышленной партии «Средства технологического KSA-202М»
с использованием гетерогенного титаносиликата в качестве
катализатора.
Показано,
что
применение
титаносиликата,
содержащего эквимольные количества титаната и силиката натрия в
качестве гетерогенного катализатора по сравнению с гомогенным
щелочным позволяет снизить температуру данного процесса со 120140ºС до 80ºС и время синтеза с 2-4 часов до 1 часа, что приводит к
снижению себестоимости конечного продукта в 1,5 раза за счет
экономии электроэнергии, требуемой для проведения синтеза.
ПОЛИОЛЫ НА ОСНОВЕ ЦИКЛОПЕНТАДИЕНА И
ФОРМАЛЬДЕГИДА КАК СЫРЬЕ ДЛЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
Филоненко* С.Ю., Киреев П.М., Чеников И.В.
Кубанский государственный технологический университет, кафедра
технологии нефти и экологии, Краснодар, РФ, [email protected]
Как известно, при конденсации циклопентадиена (ЦПД) с
формальдегидом
образуются
полиметилольные
производные
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
циклопентадиена и фульвена, которые по мере образования вступают
в реакцию поликонденсации с образованием неплавких и
нерастворимых полимеров. [Филоненко С.Ю, Чеников И.В, Ясьян
Ю.П. Особенности конденсации циклопентадиена с формальдегидом
// Нефтепереработка и нефтехимия. – 2008. - № 6. – С. 32-35.].
Исследованиями этой реакции в водных и водно-спиртовых средах
было установлено [Филоненко С.Ю, Чеников И.В. Влияние спиртов
на
конденсацию
циклопентадиена
с
формальдегидом//
Нефтепереработка и нефтехимия. – 2009. - № 6. – С. 18-21], что
получение стабильных гидроксилсодержащих продуктов конденсации
ЦПД
с
формальдегидом
лежит
на
пути
уменьшения
функциональности начальных продуктов или их реакционной
способности. Этого можно достичь, проводя конденсацию в
безводных средах.
Проведение взаимодействия формальдегида с ЦПД в
безводных системах требует использования безводной формы
альдегида – параформа. Авторами было исследовано влияние
температуры, соотношениях реагентов и типа растворителя на выход
образующихся продуктов.. Полученные результаты показали, что с
увеличением температуры реакционной среды выход продуктов
реакции растет, однако выше 30 ºС образуется гель.
До соотношения параформ : ЦПД = 3:1 выход продуктов
реакции растет, а затем начинает уменьшаться, что, по-видимому,
связано с образованием нестойких ацетальных и полуацетальных
структур в соответствии с [BrzezińskiJ. WirpszaZ. Aminoplasty. –
Warszawa.: PaństwoweWydawnictwaTechniczne, 1960. - 420 c.].
При соотношении исходных реагентов 3:1 реакционная
система достаточно стабильна и из нее можно, отогнав растворитель,
получить нежелирующиеся полиолы.
Известно,
что
донорно-акцепторные
растворители
(диметилформамид (ДМФА), диметилсульфоксид (ДМСО)) образуют
с едким кали, так называемые, «супероснования», обладающие
заметно большей основностью, чем щелочи в спиртовых растворах
[Фролов Ю.Л., Гучик И.В., Шагун В.А., Ващенко А.В.
Квантовохимические модели сверхосновных сред гидроксид
щелочного металла — вода — диметилсульфоксид (MOH—H2O—
ДМСО, где М = Li, Na, K).// Журнал структурной химии. – 2005.–
Т.46. - № 6. – С. 1019-1024].
Нами установлено, что скорость конденсации формальдегида с
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЦПД в присутствии таких каталитических систем увеличивается, о
чем свидетельствует заметно более интенсивное выделение тепла.
При этом выход полиолов также становится выше: в среднем более
чем на 10% по сравнению с опытами, где в качестве растворителя
использовался только метанол, как это показано в [Патент № 2405794
Российская Федерация, МПК С 08 L 61/00. Способ получения
полимерного связующего. / И.В. Чеников, С.Ю. Филоненко, Ю.П.
Ясьян.].
Увеличение выхода достигается, очевидно, за счет повышения
степени связывания формальдегида с циклопентадиеном в
присутствии «супероснований». Повышение степени связывания не
сопровождается
увеличением
функциональности
продуктов
взаимодействия и по этой причине студень не образуется. Снижение
функциональности первоначально образующихся полиоловвозможно
также за счет частичной этерификации метилольных групп спиртомрастворителем в присутствии супероснования:
Получаемый в оптимальных условиях конденсат обладал
20
20
следующими свойствами:  4 1.22 -1.24 кг/м3; nD 1.61-1.62; ГЧ, мг
КОН/г, 454; Молекулярная масса (криоскопией в диоксане) - 234.
Величина молекулярной массы и гидроксильное число дают
основание представить продукт в виде диола:
CH2
H2C
OH
O
HO
Таким образом, проведение конденсации циклопентадиена с
формальдегидом в безводной среде с использованием донорноакцепорных растворителей, позволяет не только повысить степень
связывания формальдегида с циклопентадиеном, но и, что главное,
получить в основном бифункциональное достаточно устойчивое
соединение.Полученный диол можно превратить в продукт
трехмерного строения за счет диеновой конденсации, либо
использовать в качестве сомономера в поликонденсационных
синтезах,
а
также
для
модификации
различных
поликонденсационных полимеров.
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ
ПОЛИАМИДА-6 В БИНАРНОМ РАСТВОРИТЕЛЕ НА
КОНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИАМИДА
Фокина А.В., Козлов Н.А.
Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г.
Столетовых, Владимир, Россия, [email protected]
В последние годы широкое применение в медицинской,
пищевой, электронной и других отраслях промышленности для
стерилизующей, осветляющей и тонкой фильтрации жидких водных
сред находят применение патронные фильтры, основным элементом
которых является полимерная мембрана.
Для характеристики полимерных соединений наряду с
химическим составом и строением элементарного звена важными
являются величины элементарного звена и сегмента, длины связей,
вокруг которых возможно вращение, степень заторможенности
вращения статистических элементов цепи макромолекулы в растворе,
т.е.
конфигурационные
и
конформационные
параметры
макромолекул.
Макромолекулы
полиамидов
могут
быть
разветвленными, сшитыми, циклическими и – в случае сополимеров –
с регулярными или нерегулярными чередованием сомономерных
звеньев вдоль цепи. Для воспроизводимости свойств полиамидов эти
характеристики молекулярных цепей должны определяться и
контролироваться в технологических процессах.
Наиболее распространенным, быстрым и простым в
экспериментальном оформлении методом оценки перечисленных
выше параметров является вискозиметрия. Сущность этого метода
заключается в нахождении характеристической вязкости раствора по
времени истечения раствора в капиллярном вискозиметре.
Вискозиметрия позволяет определять молекулярную массу полимера
и
получать
целый
набор
параметров,
характеризующих
конформационную гибкость макромолекул в растворе.
В работе изучена вязкость разбавленных растворов ПА-6 в
бинарном растворителе «муравьиная кислота-вода» разного
соотношения. Определена характеристическая вязкость и константа
Хаггинса раствора, рассчитаны основные характеристики клубков
макромолекулы ПА-6.
Показано, что вязкость растворов зависит от температуры их
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
приготовления.
Характеристическая
вязкость
возрастает
с
увеличением температуры приготовления раствора, увеличивается так
же наклон прямых к оси абсцисс. Этот рост свидетельствует об
улучшение термодинамического сродства полимера с растворителем,
объясняется разбуханием молекулярных статистических клубков
цепей ПА-6. Клубки макромолекул вследствие полиэлектролитного
поведения полимера оказываются большего размера, чем и
объясняется возрастание вязкости раствора с увеличением
температуры приготовления раствора.
Изучена зависимость вязкости системы «ПА-6 – муравьиная
кислота – вода» от соотношения компонентов растворителя при
концентрациях меньше 1 г/дл. В координатах уравнения Хаггинса
зависимость приведенной вязкости от концентрации линейна до
концентрации примерно 0,1 г/дл, т.е. в интервале концентраций,
применяемых в опубликованной литературе для расчета
конформационных характеристик цепей.
Экспериментальные данные обработаны с помощью программы
составленной в системе Matlab.
РАЗРАБОТКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
СУПЕРАБСОРБЕНТА «АКВАСИН» НА ОСНОВЕ СОПОЛИМЕРОВ
АКРИЛАМИДА/СОЛЕЙ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ
Халяпов Р.М.,
ООО «Сингер», г.Зеленодольск
Использования акриловой кислоты является наиболее емкой
сферой её применения в качестве сырья для производства
суперабсорбентов – более 40% всего производства.
В России отсутствуют подобные производства, что
обусловлено многими причинами, наиболее важной из которых
является технологическая сложность получения данного продукта,
особенно в сухом виде.
Нами получен суперабсорбент «Аквасин» на основе
инновационной
технологии
использования
сополимеров
акриламида/солей акриловой кислоты.
Суперабсорбент
«Аквасин» уникально впитывает и
удерживают в себе влагу, количеством в сотни раз превышающем их
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
собственный вес. Связывая влагу в гелевидную массу, суперабсорбент
«Аквасин» работает как своеобразный аккумулятор и при дефиците
влаги дозированно её отдает.
Область применения абсорбента.
В лесном и сельском хозяйстве в целях:
-повышения запаса воды в почвах и субстратах,
-равномерного подвода воды к растению,
-снижения затрат на полив и удобрения почвы.
В строительной отрасли в целях:
-удержания влаги в различных видах железо-бетонных изделий.
В производстве синтетических волокон в целях:
-использования для изготовления нетканых материалов с
влаговпитывающими и водобарьерными свойствами,
-получения
полотна
заданной
плотности
с
требуемыми
характеристиками по водоблокировке для технических целей
применения.
ПРОИЗВОДСТВО МЕТИЛЕНДИФЕНИЛДИИЗОЦИАНАТА
КАРБОМАТНЫМ МЕТОДОМ
Черезов Д.С., Соловьев Д.Н., Валиуллина Г.Х.
Казанский национальный исследовательский технологический
университет, Казань, Россия, [email protected]
Целью данного исследования является оценка технологических
процессов и экономических показателей бесфосгенного процесса
производства МДИ.
Эта информация позволит оценить имеющиеся в настоящее
время технологии и дать текущую оценку экономической ситуации
вокруг бесфосгенного способа получения МДИ которые отражают
текущее состояние этой технологии в сегодняшней бизнес-среде.
Проведенное исследование включает в себя:
- Проведение анализа основных опубликованных научных работ,
посвященных
бесфосгенным
методам
получения
метилендифенилдиизоцианата (МДИ), в том числе патентов, и выбор
наиболее лучшего метода синтеза для разработки технологии.
- Поиск оптимальных параметров проведения процесса
получения МДИ методом, основанным на карбаматном способе
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
синтеза.
- Концептуальный проект бесфосгенного процесса производства
МДИ в промышленных масштабах, в том числе поток схемы, размеры
списков оборудования, список оборудования, механический расчет,
основы проектирования.
Методы исследований, использованные в работе: Gaussian B3LYP/6-311++G(df,p), физические методы исследований на
дериватографе, Aspen Capital Cost Estimator V7, ПАССАТ 1.08
Основные результаты научного исследования:
- Произведена оценка основных научных работ, посвященных
получению МДИ бесфосгенным методом.
- Найдены оптимальные параметры проведения процесса
получения МДИ методом, основанным на карбаматном способе
синтеза.
- Создан концептуальный проект бесфосгенного процесса
производства в промышленных масштабах, в том числе поток схемы,
список оборудования, 2D и 3D чертеж основных аппаратов,
механический расчет основного оборудования.
ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА “ВАТТОН” НА
ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ ПОЛУЧЕННОГО ОТ
КОПИРОВАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Шорсткий И.А., Кошевой Е.П.
Кубанский государственный технологический университет,
г. Краснодар, Россия, [email protected]
Цели проекта и основные задачи, решаемые в его рамках
1. Разработать новую технологию по утилизации отходов
порошка (тонера), образовавшегося в результате деятельности работы
офисной техники.
2. Получение нового вида материала “ВАТТОН” и разработка
новых видов продукции.
Обоснование актуальности проекта
• Решение экологической проблемы. Уменьшить влияние
человеческой деятельности на загрязнение окружающей среды.
• Актуальность данной проблемы определена объемами
эксплуатации офисного оборудования в Краснодарском крае.
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
• Отходы от тонера пока не оценены как товар. Он
утилизируется в виде вывоза на городскую свалку, поэтому его
себестоимость низкая, и определяется только транспортными
расходами.
• Ватин – продукт отечественного производства, в основе
которого 100% хлопок.
Технология получения нового вида материала “ВАТТОН”
включает объединение двух компонентов методом пылепоглощения
в пылевой камере: первый компонент: нано материал – тонер; второй
компонент: хлопковое волокно в составе материала ватин, - с
дальнейшим применением тепловой обработки для получения
окончательного вида нового материала.
Рисунок 1 Условная схема получения материала
Следует отметить, что на данный момент подобной технологии
по утилизации отходов порошка (тонера) не существует на
территории Краснодарского Края.
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Яруллин Р.С.,
ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг», г. Казань, Россия
В настоящее время развитие всех без исключения отраслей
промышленности стало невозможным без применения разнообразных
полимерных материалов. На российском рынке представлен
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
огромный ассортимент полимерных материалов, начиная от
пластмасс общего назначения, заканчивая суперконструкционными
полимерами. К сожалению, возможности Российского производства
ограничены
лишь
полимерами
общего
назначения
(крупнотоннажными: такими как полиэтилен, полипропилен,
полистирол. ПВХ и т.д.) и инженерными (среднетоннажными)
полимерами (поликарбонат, ПЭТФ, полиамиды), все остальное - это
импорт. Суперконструкционные полимеры не так широко
применяются, но их потребление растет с каждым годом и охватывает
все большие области промышленности, заменяя металлические
конструкции в ответственных узлах. Еще недавно уделом этих
материалов считался космос, авиация и спецтехника, а сегодня они
все более активно проникают в гражданские области —
автомобилестроение, электронику, медицину. Суммарное мировое
производство всех суперполимеров не большое, но их потребление
ежегодно растет на 6,5%.
Российская полимерная промышленность развивается в этом
направлении: за последние годы были введены производства
поликарбонатов на ОАО «Казаньоргсинтез», в ОЭЗ «Алабуга»
стекловолокна и стеклопластиков, изделий на его основе, начато
строительство завода по производству углеродного волокна, ОАО
«Нижнекамскнефтехим»
развивает
производство
стирольных
пластиков и к концу 2012 года планируется ввод производства АБСпластиков. Но производства «суперполимеров», таких как фенилон,
полиимиды, полиэфиркетоны, полифениленсульфиды и т.д. так и не
значится в инвестиционных проектах российских предприятий, в то
время как цены на них несравнимо больше чем у полимеров общего
назначения и достигают десятков а иногда даже сотни долларов за 1
кг. В то же время, все они закупаются по импорту.
Пора задуматься над нашим будущим и думать на 3 хода
вперед, ведь без «суперполимеров» невозможен прорыв в других
областях промышленности, а для их создания необходима
соответствующая сырьевая база, которую необходимо развивать
именно сейчас.
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.2 БИОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОПЛИВНОГО БИОЭТАНОЛА С ПОМОЩЬЮ
ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК ZYMOMONAS MOBILIS
Алескерова Л.Э., Захарчук Л.М.
Московский государственный университет им. Ломоносова,
Москва. Россия, Е-mail: [email protected]
Снижение природных запасов нефти привело к развитию
технологий альтернативных видов топлива, одним из которых в
настоящее время является биоэтанол. Для производства топливного
этанола могут применяться непригодное для пищевых и фуражных
целей зерно и картофель. При этом качество зерна и картофеля,
идущего на приготовление топливного этанола, не регламентируется.
Таким образом, все некондиционное крахмалсодержащее сырье
может быть переработано в биоэтанол (Thomas, Kwong 2001;
Яровенко и др. 2002).
Биотехнологический процесс получения биотопливного этанола
включает обязательный этап сбраживания сахаров с помощью
микроорганизмов – дрожжей или бактерий в специальных
ферментерах. От биотехнологических свойств и возможностей
штаммов этих продуцентов биоэтанола и технологических
возможностей ферментера, применяемого для получения биоэтанола,
в большой степени зависит экономическая эффективность
производства.
Одним из главных продуцентов биоэтанола остаются до сих пор
дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Ведутся также исследования по
получению топливного спирта с использованием бактерий. Род
Zymomonas является одним из основных объектов исследования среди
бактерий.
Целью проекта являлось получения биоэтанола с помощью
иммобилизованных клеток Zymomonas mobilis.
Задачи состояли в следующем:
- изучение способности бактерий рода Zymomonas к синтезу этанола;
- сравнение способности дрожжей Saccharomyces cerevisiae и
бактерий Zymomonas mobilis к биосинтезу этанола.
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
иммобилизация клеток бактерий, газо-жидкостная хроматография,
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
одновременное осахаривание-сбраживание крахмалсодержащего
сырья.
В ходе исследований был выявлен ряд преимуществ бактерий
рода Zymomonas в синтезе биоэтанола по сравнению с дрожжами. При
росте на 20% сахарозе-глюкозе образуют 10%, а выход продукта в 1,5
выше, чем у дрожжей. Был применен метод одновременного
осахаривания-сбраживания крахмалсодержащего сырья. Этот метод
позволил получить свободными клетками бактерий до 10,5% этанола
в среде, что на 30% превосходит показатели для клеток дрожжей S.
cerevisiae в тех же условиях опыта. Также для повышения выхода
продукта был применен метод иммобилизации бактерий в различные
носители. Иммобилизованные клетки Zymomonas были использованы
для получения этанола в периодических условиях в специальных
флаконах и в непрерывных условиях с использованием специально
сконструированного ферментера колоночного типа с взвешенным
слоем гранул носителя с иммобилизованными в них бактериями.
Показана возможность непрерывного получения биоэтанола с
использованием
иммобилизованных
клеток
с
высокой
продуктивностью.
ВЫДЕЛЕНИЕ КАРОТИНОИДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ФЛЮИДНЫХ СРЕД
Амосова А.С. Ивахнов А.Д.
Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В.
Ломоносова, [email protected]
В связи с ростом опасений, связанных с потреблением
синтетических пищевых красителей и строгих требований
законодательств некоторых стран, в последнее время резко возрос
интерес и спрос на природные красители, Одними из важнейших
природных пищевых красителей являются каротиноиды, кроме того
они играют важную провитаминную и антиокислительную роль,
составляя неотъемлемую часть рациона питания. Теоретически βкаротин обладает 100% провитаминной активностью (провитамин А),
а α- и γ- каротины проявляют 50% провитаминной активности.
Основными источниками каротиноидов являются фрукты и овощи.
Особое положение среди них занимает морковь, являясь источником
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
практически исключительно α-, β- и γ – каротина.
Традиционные
способы
извлечения
каротиноидов
подразумевают их экстракцию из природного сырья с использованием
органических растворителей и/или относительно высоких температур.
Использование токсичных органических растворителей создаёт
трудности при последующей очистке экстракта, а высокие
температуры
способствуют
нежелательной
изомеризации
каротиноидов, приводящей к потере их активности.
Реальной
альтернативой
традиционным
технологиям
извлечения каротиноидов может служить сверхкритическая
флюидная экстракция (СКФЭ), используя в большинстве случаев
сверхкритический (СК) СО2, и обеспечивая мягкое извлечение
лабильных биологически активных веществ. Согласно литературным
данным, СК СО2 использовался в процессах выделения каротиноидов
(как составной части суммарных экстрактов) ряда растений, в
основном цветов растений семейства роз и показал себя как хороший
экстрагент. Относительно недавно Saldaсa и соавт. сообщили о
выделении β-каротина из сухой моркови. По данным авторов
«извлекающая» в процессе экстракции способность СК СО2
составляет около 80 мкг/моль СО2 (при 100-150 атм и 60 ОС), при
использовании матрицы, содержащей 1832 мкг каротиноидов в
грамме сухого вещества. Однако узкий интервал состояния СК СО2 не
раскрывает всех возможностей данного процесса.
В принципе, низкая критическая температура СО2 может быть
полезным фактором в экстракции термолабильных веществ, таких как
каротиноиды. Тем не менее, степень деградации β-каротина путем
окисления или изомеризации во время сверхкритической флюидной
экстракции (СФЭ) является предметом дискуссий в соответствующей
литературе.
Целью данной работы является изучение процесса выделения
каротиноидов методом СФЭ с использованием СК СО2 из природного
сырья (на примере моркови) и выявление влияния параметров
процесса на выход каротиноидов.
В
результате
проведённых
исследований
показана
возможность выделения каротиноидов, как ценных биологически
активных веществ, из возобновляемого природного сырья на примере
корнеплодов моркови Шантанэ. Установлена зависимость выхода
каротиноидов в процессе экстракции от условий экстракции.
Обнаружено преимущественное влияние величины давления
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сверхкритического диоксида углерода на суммарный выход
каротиноидов, в то время как селективность процесса практически не
меняется в приемлемом диапазоне давлений. В качестве оптимальных
условий проведения процесса экстракции можно рекомендовать
давление 350 атм при температуре 80 ОС, выход каротиноидов при
данных параметрах составляет до 35 %.
Экспериментальная часть работы выполнена с привлечением
оборудования ЦКП НО «Арктика» Северного (Арктического)
федерального университета имени М.В. Ломоносова при частичной
финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ, ГК
от «29» апреля 2011 г. № 16.552.11.7023.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке
Министерства образования и науки РФ, ГК от «23» мая 2011 г.
№ 14.740.11.1019.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке
гранта РФФИ № 11-03-12021-офи-м-2011.
МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Андреев Д.Н.
Пермский государственный национальный исследовательский
университет, [email protected]
Загрязнение окружающей среды – один из основных факторов
вредного антропогенного воздействия на природу, нерационального
природопользования. В экологической науке важным приоритетным
направлением является выявление загрязненных экосистем, изучение
реакции живых организмов на такое воздействие. В настоящее время
существует множество методов индикации загрязнения окружающей
среды, однако большинство из них не помогут выявить нарушения в
экосистеме на ранней стадии изменения ее экологического состояния.
Для прогнозирования изменения отдельных компонентов
экологической системы в результате различных внешних воздействий
и на основании этого предсказать дальнейшую эволюцию экосистемы
во времени необходимо получение экспресс-информации состояния
клеток живых организмов. Имеется в виду информация, которая
позволила бы уже на ранних этапах диагностировать изменение
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
клеточного метаболизма под влиянием внешних факторов.
Принципиально важно получить эту информацию задолго до того, как
результат внешних воздействий на организмы проявится в видимых
признаках, таких, как изменение формы и задержка роста клеток,
уменьшение численности клеточной популяции и общей биомассы.
Конечно, эти признаки также важны для характеристики состояния,
как отдельных компонентов, так и экосистемы в целом. Однако на
основании их изменения можно констатировать лишь конечный
эффект оказанного воздействия, результат того, что уже произошло.
Такие признаки могут служить источником информации для ранней
диагностики нарушения состояния клетки при внешних воздействиях.
Современные
биофизические
методы
экспресс-диагностики
состояния клеток основаны на регистрации начальных нарушений
клеточного метаболизма в основном на мембранном уровне
организации клетки (Рубин, 2000). Наиболее перспективными в
экологическом мониторинге являются биофизические методы
измерения параметров фотосинтетического аппарата растений.
Для получения комплексного и более достоверного результата в
экологических исследованиях необходимо применение современных
биофизических
методов
совместно
с
традиционными
геоботаническими, геохимическими, дистанционными и другими
методами.
Для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к
загрязнению воздуха сосновые породы. Это обусловливает выбор
сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния,
принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики». Сосна
чутко реагирует на малейшее изменение условий произрастания, в
том числе и загрязнение среды. Помимо этого, сосна широко
распространена, благодаря чему упрощается проблема сравнимости
данных из разных регионов (Баскакова, 2009).
Цель данной работы – разработать и апробировать методику
комплексного мониторинга состояния окружающей среды (далее –
Методика). Задачи, которые необходимо решить для достижения цели
работы:
1. Разработать Методику мониторинга, основанную на
применении биофизических, геохимических, геоботанических и
дистанционных методов;
2. Апробировать разработанную Методику на модельных
участках.
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Составленная и апробированная по результатам научных
исследований Методика комплексного мониторинга состояния
окружающей среды включает в себя следующие методы
исследований: измерение флуоресценции хлорофилла хвои;
геоботаническое обследование; лесотаксационное описание; оценка
степени деградации экосистем; геохимическое исследование;
дешифрирование космических снимков; расчет вегетационного
индекса NDVI по космическим снимкам.
Для апробации Методики в летний сезон 2011 г. сотрудниками
кафедры биогеоценологии и охраны природы ПГНИУ выполнены
работы по комплексному мониторингу состояния экосистем сосновых
лесов на двух ООПТ Пермского края. По итогам работы выявлены
существенные отличия в состоянии сосновых экосистем на
территориях с различной антропогенной нагрузкой. Таким образом,
разработанная Методика позволяет достоверно и комплексно
выполнять экологическую оценку современного состояния экосистем
сосновых лесов.
Выполненные исследования станут основой для подобных
работ, проводимых на других территориях с целью экологического
контроля. Информация о современном состоянии окружающей среды
позволит принимать управленческие решения для поддержания
экологического баланса, а также модернизировать систему
природопользования территорий различного уровня.
УДАЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА И ФОСФОРА НА ФИЛЬТРЕ С
ЦЕОЛИТОВОЙ ЗАГРУЗКОЙ
Вейсгейм А.С., Назаренко О.Б.
Томский политехнический университет, г. Томск, Россия
В последние десятилетия наблюдается ухудшение качественных
показателей состояния водных объектов, используемых для
хозяйственной деятельности. Это связано с увеличением объемов
сброса в них сточных вод, содержащих большое количество вредных
веществ, в том числе соединений фосфора и азота.
Поступление в природные водоемы со сточными водами
биогенных веществ в концентрациях, превышающих предельнодопустимые, вызывает в них нарушение естественного равновесия,
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
приводит к их эвтрофикации, уменьшению содержания растворенного
кислорода, оказывает токсическое влияние на рыб, вследствие чего
они включены в число главных показателей при оценке степени
загрязнения водоисточников. Наиболее целесообразно бороться с
эвтрофикацией путем сведения к минимуму концентрации азота и
фосфора в сточных водах, сбрасываемых в водоемы. В связи с этим
поиск эффективных методов удаления биогенных веществ является
одной из важнейших проблем водоочистки.
На сегодняшний день существует большое количество
различных методов обработки воды, многие из которых имеют ряд
недостатков и не обеспечивают необходимую эффективность.
Одним из наиболее простых и дешевых способов очистки воды
является фильтрование воды через природные сорбенты.
Перспективным материалом для повышения качества воды следует
считать природные цеолиты. Природные цеолиты являются широко
распространенным и дешевым минеральным сырьем, обладают
уникальным
спектром
физических,
физико-химических,
адсорбционных и ионообменных свойств, возможностью их
модифицирования, утилизации и регенерации, благодаря чему они
нашли широкое применение во многих отраслях народного хозяйства,
в том числе и в практике очистки сточных вод.
Ранее была показана высокая эффективность процесса очистки
воды на природных цеолитах от примесей, характерных для
подземных вод Томской области (ионов железа, марганца, кальция).
Концентрация примесей после очистки не превышала ПДК, что
позволило рекомендовать исследованные цеолиты в технологии
подготовки питьевой воды.
Изучение минералогического состава цеолитов Сахаптинского
и Бадинского месторождений показало, что данные цеолиты
относятся к клиноптилолитовой модификации, которая проявляет
селективность по отношению к ионам больших размеров, таким как
ионы аммония, железа, кальция.
Целью данной работы является изучение возможности очистки
сточных вод от соединений азота и фосфора, используя в качестве
фильтрующей загрузки природные цеолиты. Для осуществления цели
необходимо решить следующие задачи:
1.
Исследовать
физико-химические
свойства
и
минералогический состав природных цеолитов Сахаптинского и
Бадинского месторождений.
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.
Изучить возможность очистки сточных вод от
фосфатов на фильтре с цеолитовой загрузкой.
3.
Исследовать возможность удаления азотсодержащих
веществ – аммонийного азота и нитритов – из модельных растворов.
Исследована возможность удаления ионов аммония, нитритов и
фосфатов, являющихся компонентами сточных вод многих
промышленных предприятий. Экспериментально установлено, что
эффективность удаления фосфатов зависит от скорости фильтрации и
достигает максимального значения 78 % для модельных растворов в
условиях проведенных экспериментов. Достигнута высокая
эффективность очистки модельных растворов от ионов аммония,
снижение концентрации которых при пропускании воды через
цеолитовый фильтр составило от 42,5 до 91 % в зависимости от
исходной концентрации. Показана возможность удаления нитритионов после предварительного модифицирования цеолита ионами
железа.
Таким
образом,
природные
цеолиты,
являясь
катионообменниками, с успехом могут быть использованы и для
удаления некоторых анионов. Для выяснения механизма удаления
анионов и нахождения оптимальных условий их удаления
необходимо дальнейшее проведение детальных исследований.
По результатам исследований можно сделать вывод о
перспективности использования цеолитов Сахаптинского и
Бадинского месторождений для очистки сточных вод.
НОВЫЕ ПУТИ ПОИСКА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ
СОКРИСТАЛЛОВ
Воронин А.П.1,2, Манин А.Н.1, Перлович Г.Л.1
1
Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН
2
Ивановский государственный химико-технологический университет
В
условиях
конкуренции
между
фармацевтическими
компаниями как никогда становятся актуальны новые подходы
разработке новых лекарственных соединений (ЛС). Поскольку
создание нового ЛС «с нуля» очень затратно, и требуется несколько
лет для проведения доклинических и клинических испытаний (рис. 1),
более
перспективным
представляется
видоизменение
уже
существующих соединений с целью повышения биологической
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
активности или биодоступности. В то время как изменение
биологической активности препарата всегда должно быть
подтверждено испытаниями in vivo, повышение биодоступности, если
оно не связано с химической модификацией исследуемого ЛС, не
подвергается клиническим испытаниям в полном объёме, и
созданный таким образом препарат способен быстрее выйти на
рынок.
Рис. 1. Примерные материальные и временные затраты на создание
одного лекарственного соединения по состоянию на 2008 г.
Среди методов, способных изменить биодоступность ЛС,
используя только межмолекулярные взаимодействия, наиболее
перспективными на данный момент являются аморфизация,
использование
полиморфных
модификаций,
образование
кристаллосольватов, солей и сокристаллов (рис.2).
Сокристалл – это кристалл, образованный гетеросинтонами
(устойчивыми невалентными межмолекулярными взаимодействиями),
в котором все компоненты при стандартных условиях в чистом виде
находятся в твердом состоянии. Преимущества сокристаллизации
заключаются в более высокой стабильности продукта по отношению
к аморфам и метастабильным полиморфам и большем разнообразии
коформеров (вторых компонентов) по сравнению с солями и
кристаллосольватами. Получение сокристаллов проходит со 100%-м
выходом с применением экологически чистых технологий, при этом
фармацевтические свойства исходного ЛС не изменяются, и
сокристалл можно запатентовать как новую лекарственную форму.
Также выгодной
особенностью сокристаллизации является
возможность тонкой настройки физико-химических свойств
получаемого соединения путём подбора коформера.
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2. Разнообразие возможных форм кристаллического соединения:
a) исходное ЛС, b) его полиморфная модификация, c) клатрат с
растворителем
в
качестве
«гостя»,
d)
кристаллогидрат/
кристаллосольват, e) соль и f) сокристалл исходного ЛC.
В настоящее время применение сокристаллов не ограничивается
лабораторными исследованиями. На мировом рынке уже достаточно
давно известны сокристаллы карбамазепина (Tegretole® –
противоэпилептический препарат), флуоксетина (Prozac® –
общеуспокаивающее средство), итраконазола (Sporanox® –
противогрибковый препарат) и других препаратов.
Поскольку факторы, влияющие на возможность образования
сокристалла, многочисленны и с трудом поддаются учёту, в
настоящее время поиск новых сокристаллов проводится методом проб
и ошибок аналогично фармацевтическому скринингу. Это означает,
что для успешной конкуренции с другими исследовательскими
группами
необходимо
создать
оптимальную
методику
многоступенчатого скрининга сокристаллов, способную дать
однозначный ответ с минимальными затратами времени и реактивов.
Разработанная в нашей лаборатории методика состоит в
последовательном проведении дифференциальной сканирующей
калориметрии, метода изменения температуры насыщения с
дальнейшим подтверждением образования сокристалла методами
микроскопии фазового перехода и рентгеноспектральных методов
анализа. Для её апробации был проведён скрининг 18 двойных систем
с изомерами гидроксибензамида в качестве модельных ЛС.
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
дифференциальная
сканирующая
калориметрия,
метод
изотермического насыщения, спектрофотометрия поглощения в
ближней УФ-области, микроскопия фазового перехода, порошковая
дифрактография рентгеновских лучей.
Основные результаты научного исследования (научные,
практические):

Разработана и апробирована многоступенчатая методика
скрининга сокристаллов фармацевтического назначения

На основании скрининга 18 бинарных смесей получено 4
сокристалла с изомерами гидроксибензамида: [2-гидроксибензамид +
4-ацетамидобензойная кислота] (1:1), [3-гидроксибензамид + 2ацетамидобензойная кислота] (2:1), [4-гидроксибензамид +
салициловая кислота] (1:1) и [4-гидроксибензамид + 2ацетамидобензойная кислота] (1:1).

Для
сокристалла
[2-гидроксибензамид
+
4ацетамидобензойная кислота] (1:1) была построена кинетическая
кривая растворимости в фосфатном буфере с pH 7.4, подтверждающая
повышение растворимости по сравнению с чистым 2гидроксибензамидом.
МОНИТОРИНГ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СОСНОВЫХ
ЭКОСИСТЕМ МЕТОДОМ АНАЛИЗА МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО
СОСТАВА ХВОИ И ПОЧВЫ
Гоголина Н.Е. , Андреев Д.Н.
Пермский государственный национальный исследовательский
университет, г. Пермь, [email protected]
В современных условиях растущей антропогенной нагрузки на
биосферу происходят нарушения состояния экосистем. При
рассмотрении этой проблемы следует учитывать факторы, влияющие
на ухудшение окружающей среды. Одним из таких факторов,
определяющий нормальный рост и развитие организмов является
сбалансированность их минерального состава. В биосфере содержатся
все химические элементы, но в разном количестве. Данный факт
позволяет разделить их на макро- и микроэлементы, значимые
биологически. Природные миграции и антропогенное воздействие
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
приводят к перераспределению химических элементов, изменению их
концентраций в различных частях природного комплекса. Вследствие
этого некоторые микроэлементы могут выступать в качестве
загрязняющих веществ, пагубно влияющих на живые организмы.
Проследить динамику распределения возможно проводя постоянные
наблюдения, выполнять оценку и прогноз трансформации экосистем,
т.е. организовать систему экологического мониторинга.
Цель данной работы – выполнение мониторинга состояния
сосновых экосистем методом анализа микроэлементного состава хвои
и почвы. Для достижения цели следует выполнить следующие задачи:
1.
Изучить роль и факторы распределения микроэлементов в
почве и растительности;
2.
Описать изучаемые объекты и методику выполнения работ;
3.
Провести
биогеохимическое
исследование
экосистем
сосновых лесов и проанализировать полученные результаты.
Проведя биогеохимическое исследование методом анализа
микроэлементного состава хвои и почвы мы оценили современное
состояние экосистем сосновых лесов.
Работа позволила получить четкое представление о
микроэлементах, их свойствах, роли в окружающей среде. Были
приведены данные по характеру распределения химических
элементов в земной коре, почвах, растительности, отображены их
фоновые содержания.
Выполнение работы позволило ответить на вопрос как факторы
почвообразования,
окислительно-восстановительные
условия,
механический состав, водный режим почв влияют на концентрацию в
них определенных микроэлементов. Подобный анализ проведен и для
растительности. Здесь также выделены факторы формирующие состав
растений, определена зависимость элементного состава почв и
произрастающей на них растительности.
Биогеохимическое исследование экосистем сосновых лесов
Пермского края позволило описать современное состояние
определенной формации сосновых экосистем в г. Пермь и в Осинском
муниципальном районе. Определены концентрации 36 химических
элементов в почве, хвое и кернах сосны двух ООПТ местного
значения «Черняевский лес» и «Осинская лесная дача». Отмечено
повышенное валовое содержание никеля, кобальта, марганца, меди,
цинка, свинца в почве относительно фонового значения зоны
подзолистых почв, а также повышенное значение марганца и хрома в
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
хвое относительно фонового содержания в Красновишерском районе.
Посчитан суммарный показатель загрязнения, выявлены площадки с
опасным уровнем загрязнения. Отмечено отсутствие корреляции
между количеством содержания микроэлементов в почве, хвое и
кернах древесины обеих ООПТ.
Наличие на сегодняшний день повышенных концентраций
некоторых химических элементов говорит об антропогенной нагрузке
на изучаемые ООПТ. Однако для получения наиболее точной
информации о динамике и скорости данного воздействия требуется
проведение необходимо задуматься о проведении ежегодных
систематических исследований – организации экологического
мониторинга.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАЛЬЦИЕВЫХ И МАГНИЕВЫХ
МАЛОРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА
ВОЗВРАТНЫЙ АКТИВНЫЙ ИЛ С ЦЕЛЬЮ ИНТЕНСИФИКАЦИИ
РАБОТЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Дрегуло А.М.
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и
дизайна, [email protected]
Цель научной работы. Исследование обезвреживания
возвратного активного ила от тяжелых металлов и фосфатов при его
обработке кальциевыми и магниевыми малорастворимыми солями,
влияние обезвреженного возвратного активного ила на очистку
сточных вод, утилизация обезвреженного ила.
Методы исследований, использованные в работе: массспектрометрия, рентгенфлуоресцентная спектрометрия, атомноабсорбционная
спектрометрия,
спектрофотометрия,
ИКспектрометрия, хроматография.
Основные результаты научного исследования:
1. Активный ил биологических очистных сооружений включает
три составляющие: биологическую, органическую и неорганическую.
Основными компонентами илов являются: полисахариды – 46 %,
белки 17,9-18,9 %, гуминовые кислоты 17,6-27,12 %.
2. Обработанный кальциевым материалом, возвратный ил в
системе ил - сточная вода поглощает, железа на 41,7 %, меди на 20 %,
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
никеля на 37% эффективней необработанного возвратного ила.
Обработанный магниевым материалом, возвратный ил в системе ил сточная вода поглощает илом меди на 7,14 %, цинка на 20 %, марганца
на 16,7%.
3. Обезвреженные илы и осадки можно использовать в
качестве удобрений.
4. Предложен метод обезвреживания возвратных и
избыточных илов от тяжелых металлов с целью интенсификации
очистки стоков.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С
ПОМОЩЬЮ ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОГО ТОРФА
Ибрагимова Е.Ю., Иванова О.А.
Тобольский индустриальный институт
Тюменского государственного нефтегазового университета,
[email protected]
Сточные воды нефтехимических предприятий – это сложные
многокомпонентные растворы, содержащие соли, нефтепродукты,
масла и смолы, поверхностно-активные вещества и другие
загрязнители. Процесс их очистки должен быть эффективным, с
применением недорогих реагентов.
Большие запасы торфа расположены в Северной части
Северного полушария, особенно на территории Тюменской области.
Торф содержит разнообразные компоненты, благодаря которым он
может вступать в ионный обмен. Это свойство может быть
использовано в процессе очистки сточных вод. Сравнительный анализ
Тобольского и Верхне-Пышминского торфа на способность к
ионному обмену при очистке сточных вод и определил актуальность
исследования.
Цель
научной
работы:
получение
химически
модифицированных форм торфа, обладающих улучшенными по
сравнению с исходным природным материалом свойствами,
используемых для очистки сточных вод нефтехимических заводов.
Объект исследования – процесс очистки сточных вод
нефтехимических
заводов
при
помощи
химически
модифицированного торфа.
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В соответствии с целью была сформулирована рабочая
гипотеза: если провести химическую модификацию торфа
различными соединениями, то можно выявить метод химической
модификации, который приведет к увеличению обменной емкости
торфа и эффективной очистке сточных вод.
В процессе исследования было необходимо решить следующие
задачи:
1) Провести анализ химического состава, свойств и строения
торфа и его ионообменных свойств.
2) Рассмотреть химический состав и методы очистки сточных
вод на предприятиях.
3) Выявить методы химической модификации образцов торфа,
провести количественный анализ сточных вод и апробировать
методики применения в лабораторной практике.
4) Исследовать эффективность образцов торфа для очистки
точных вод от хлоридов, солей жесткости и окисляемости воды.
В процессе проведения эксперимента были использованы
методы исследования:
1) Анализ научной литературы.
2) Химический эксперимент, связанный с проведением
химической модификации торфа, изучением его обменной емкости и
количественный анализ загрязнений сточных вод до и после очистки с
помощью модифицированного торфа.
3) Обработка результатов химического эксперимента с
применением методов математической статистики, спектрометрия,
элементный анализ, титриметрия.
Были исследованы образцы Тобольского и ВерхнеПышминского торфа на предмет изучения их обменной емкости до и
после химической модификации, и его способности к очистке
некоторых компонентов сточных вод нефтеперерабатывающих
заводов.
Основные результаты научного исследования:
Установлено, что в процессе обработки торфа некоторыми
химическими реагентами, увеличивается количество функциональных
групп (карбоксильных, фенольных и спиртовых гидроксильных,
карбонильных и метоксильных) в структуре торфа. В процессе
обработки торфа серной кислотой наблюдается максимальное
увеличение количества данных функциональных групп, что
способствует увеличению обменной емкости торфа. Химически
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
модифицированный торф способен вступать в реакции ионного
обмена с загрязнителями сточных вод. Таким образом, химически
модифицированный торф может быть эффективно использован для
очистки
от
некоторых
компонентов
сточных
вод
нефтеперерабатывающих предприятий.
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА И ЛЕНИНГРАДСКОЙ
ОБЛАСТИ С ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Иванченко М.А., Епифанов А.В.
Санкт-Петербургский государственный технологический
университет растительных полимеров , Санкт-Петербург,
[email protected]
В настоящее время на малых водных объектах СанктПетербурга и Ленинградской области посты гидрохимического и
гидробиологического мониторинга практически отсутствуют, при
этом данные водные объекты имеют высокую социальную и
водохозяйственную значимость, что определяет актуальность
выполненной работы.
Цель научной работы: создание единого геоинформационного
комплекса для оценки экологического состояния и мониторинга
водных объектов Санкт-Петербурга и Ленинградской области по
гидрохимическим и гидробиологическим показателям. Для
достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1.
Рассмотрены методики расчета основных гидрохимических и
гидробиологических показателей.
2.
Проведены полевые отборы проб воды, бентоса и планктона в
водных объектов Санкт-Петербурга и Ленинградской области по
гидрохимическим и гидробиологическим показателям.
3.
Проведен гидрохимический и гидробиологический анализ
отобранных проб воды в лабораторных условиях.
4.
Создана геоинформационная система исследуемых водных
объектов: оцифрованы водные объекты и точки мониторинга; созданы
атрибутивные таблицы.
5.
Произведен расчет интегральных гидрохимических и
гидробиологических индексов.
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Методы исследований, использованные в работе: колориметрия,
спектрофотометрия, титрометрия, биотестирование, компьютерное
программирование.
В ходе работы проведен отбор проб воды, планктона и бентоса
в 19 малых водных объектах Санкт-Петербурга и Ленинградской
области в 42 точках контроля. Всего в лабораторных условиях было
проанализировано более 50 проб по гидрохимическим и
гидробиологическим показателям.
Была создана геоинформационная система водных объектов и
точек мониторинга, позволяющая с монитора компьютера получать
необходиму информацию о состоянии водных объектов. Была создана
атрибутивная таблица, содержащая информацию за все года
исследований, т.е. почти о 2,5 тысячах результатом натурных
измерений, по 72 точкам контроля по 23 водным объектам. Все
водные объекты оцифрованы в среде ГИС. Созданная база данных
позволяет по запросу пользователя выводить информацию о
интересующих показателях по нужной точки контроля в водном
объекте за заданный промежуток времени.
Рассчитаны
интегральные
гидрохимические
и
гидробиологические показатели качества воды: индекс загрязнения
воды, удельный комбинаторный индекс загрязнения воды, индексу
Шеннона, Вудивисса и Олигохетный индекс. Результаты расчетов
показали, что гидрохимический и гидробиологический показатели
коррелируют по большинству точек. Незначительно загрязненными
можно считать оз. Безымянное, оз. Дудергофское, оз. Блюдечко, оз.
Серебряное, их качество воды варьируется от 2 до 3. В свою очередь
значительно загрязненными являются река Малая Сестра, ручей
Ржавая канава, Смолячков ручей , река Черная, их класс качества
колеблется между 4 и 5 за весь исследуемый период.
Созданные геоинформационный комплекс и результаты
комплексного анализа водных объектов Санкт-Петербурга и
Ленинградской области могут найти применение в Муниципальных
образований на территории которых находятся водные объекты, для
более рационального использования водных ресурсов и принятия мер
препятствующих ухудшению качества воды.
Произведена оцифровка в среде ArcGis 10.0 19 водных объектов
в Санкт-Петербурге и Ленинградской области из них 14 рек 5 озер.
Создана атрибутивная база данных, содержащая тысячу значений по
35 показателям качества воды. Кроме этого в базу внесены показатели
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
класса качества воды, выполненные в рамках данного проекта.
Проведен анализ воды водных объектов по следующим компонентам:
железо, рН, медь, зоопланктон, зообентос и тд.
Созданный геоинформационный комплекс по запросу
пользователя выводит информацию о интересующих показателях по
нужной точки контроля в водном объекте за заданный промежуток
времени.
Новизна работы обусловлена использование современных
данных, полученных, в ходе полевых исследований и лабораторных
анализов, в рамках международных Биос-школ, а так же
использованием современных геоинформационных технологий, что
позволило создать современный программный продукт.
Результаты работы могут способствовать обеспечению
устойчивого и безопасного водопользования в процессе социальноэкономического
развития
территории
Санкт-Петербурга
и
Ленинградской области.
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 5-АМИНОЗАМЕЩЁННЫХ-3-ОКСО-4ЦИАНО-3Н-ТИОФЕН-2-ИЛИДЕНОВ
Климарева Е.Л., Обыденнов К.Л.
Уральский федеральный университет имени первого Президента
России Б.Н.Ельцина, [email protected]
Тиофены
занимают
достойное
место
в
химии
гетероциклических соединений. Это связано как с их биологической
активностью [Kobayashi E., Ohashi T., Furukawa J. // J. Polymer Sci.,
Polymer Chem. Ed. 1987, 8. P. 2077], так и c различными уникальными
физико-химическими свойствами [Б.Г. Сухов, С.Ф. Малышева, Н.И.
Иванова, М.В. Богданова, Н.А. Коновалова, Е.Ф. Мартынович, А.И.
Илларионов, В.В. Тирский, А.А. Старченко, Ю.А. Григорьева, Н.К.
Гусарова, Б.А. Трофимов. // Диорганилфосфин халькогениды – новые
классы фосфорорганических соединений для нелинейно-оптических
сред. Сборник трудов IX международной школы-семинара по
люминесцентной и лазерной физике, С. 261]. Особый интерес в этом
классе веществ представляют тиофены, содержащие экзоциклические
двойные С=С связи. Несмотря на то, что существует немало методов
синтеза тиофена и его производных, не так много методов синтеза
тиофеновых производных, содержащих экзоциклические двойные
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С=С связи, поэтому разработка методов синтеза таких производных
тиофена и изучение их свойств является важной и актуальной
задачей. Исследование в области химии таких гетероциклических
соединений связано также с решением ряда общих фундаментальных
проблем химического строения и реакционной способности. Это
связано, прежде всего, с уникальным строением серосодержащих
пятичленных гетероциклов, содержащих непосредственно рядом с
атомом серы сопряженную оксоеновую систему (С=СН–С=О),
обуславливающую ряд специфических особенностей строения и
химического поведения этих соединений.
Настоящая работа посвящена получению тиофенов на основе
реакции взаимодействия малонтиоамидов с ацетилендикарбоксилатом
и изучению свойств полученных производных.
Методы исследований, использованные в работе: ЯМРспектроскопия,
ИК-спектроскопия,
масс-спектрометрия,
УФспектроскопия.
Основные результаты научного исследования.
В случае исходных циантиоацетамидов образованию
тиофенового
кольца
благоприятствует
наличие
объёмного
заместителя при атоме азота тиоамидного фрагмента. Было
обнаружено, что 4-циано-3-оксо-5-аминозамещённые тиофен-2(5Н)илидены существуют в растворе в виде двух изомеров. По данным
УФ-спектроскопии видно, что 4-циано-3-оксо-5-аминозамещенные
тиофен-2(5H)-илидены претерпевают гипсохромный сдвиг по
отношению к 4-оксотиазолидин-2,5-илиденам.
«ПОИСК И ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ЛЕВОМИЦЕТИНА
(ХЛОРАМФЕНИКОЛА) В СЫРОМ И ПАСТЕРИЗОВАННОМ
КОРОВЬЕМ МОЛОКЕ МЕТОДОМ ОБРАЩЕННО-ФАЗОВОЙ
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ»
Лебедев А.С., Орлов В.Ю.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова,
г. Ярославль, [email protected]
Цель работы – разработка и оптимизация чувствительного,
селективного, точного и надежного методического комплекса
определения остаточных количеств левомицетина в сыром и
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пастеризованном коровьем молоке, соответствующего современным
требованиям нормативных документов.
Основные результаты научного исследования:
Предложена селективная, чувствительная, точная и надежная
ВЭЖХ-методика
количественного
определения
следовых
концентраций левомицетина в сыром и пастеризованном коровьем
молоке.
Оптимизированы
этапы
подготовки
образцов
и
хроматографического
анализа.
Удалось
достичь
высокого
коэффициента извлечения левомицетина из проб – 0.79. Предел
обнаружения методики составил 0.11 мкг/кг, что на три порядка ниже,
чем у методики изложенной в официальном нормативном документе
– «МУК 4.1.1912-04. Определение остаточных количеств
левомицетина (хлорамфеникола, хлормицетина) в продуктах
животного происхождения методом высокоэффективной жидкостной
хроматографии и иммуноферментного анализа». Несмотря на все
вышесказанное, реализация данной методики в лабораторных условия
не требует приобретения дорогостоящего оборудования как,
например, масс-селективный детектор.
На основе данной методики возможна разработка методик для
обнаружения и количественного анализа левомицетина в других
пищевых продуктах, требующих контроля его содержания, как,
например, молочные продукты, мясо и мясные продукты, яйца и
продукты их переработки.
Методы исследований, использованные в работе: УФспектроскопия, обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная
хроматография с детектированием в УФ-области спектра.
ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИНКОВЫХ КОМПЛЕКСОВ
ЦЕФАЛОСПОРИНОВ
Маякова М.Н., Алексеев В.Г.
Тверской государственный университет, г.Тверь, Россия,
[email protected]
Антибиотики
это
химиотерапевтические
вещества,
полученные
из
различных
организмов
в
процессе
их
жизнедеятельности, отличающиеся от обычных метаболитов
специфичностью и высокой активностью, а также их синтетические
аналоги и производные, обладающие способностью избирательно
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
подавлять рост возбудителей заболеваний - микроорганизмов,
водорослей, простейших, гельминтов и (или) задерживать развитие
злокачественных опухолей.Антибиотики – самые востребованные
медицинские препараты в современном мире. На сегодняшний день
наиболее часто используемыми антимикробными препаратами
являются цефалоспорины. В медицинской практике применяются
десятки препаратов этого типа, синтезируются новые, более
эффективные и химически устойчивые, менее токсичные.
Есть литературные сведения, что данная группа антибиотиков
способна образовывать комплексы с катионами металлов, в частности
с цинком, и такие соединения обладают повышенной антимикробной
активностью. Данный вопрос ещё недостаточно изучен, поэтому
исследования в этом направлении вызывают интерес и
необходимость.
Целью работы являлось получение и исследование твердых
цинковых комплексов цефалоспоринов.
В связи, с чем были поставлены следующие задачи:
 анализ и систематизация данных об изучении структуры и
свойств цефалоспоринов;
 получение твердых цинковых комплексов цефалоспоринов;
 выявление
состава
полученных
соединений
методами
элементного анализа и комплексонометрического титрования;
 исследование структуры цинковых комплексов методом
инфракрасной спектроскопии;

изучение комплексов методами термического анализа,
его микробиологических характеристик.
Методы исследований, используемые в работе: синхронный
термический анализ, атомно-абсорбционная спектроскопия, ИК
спектроскопия, компьютерное моделирование в программе
ChemBioOffice Ultra v.12.0.2 с подключенной программой MOPAC
2009 (методы молекулярной динамики, молекулярной механики в
силовом поле MMFF94 и квантовой механики полуэмпирический
метод PM6),
элементный
анализ,
комплексонометрическое
титрование, метод диффузии в агар-агар на среде Muller-Hinton
(определение антимикробной активности).
Основные результаты исследований:
Цинковые
комплексы
бета-лактамных
антибиотиков
цефазолина и цефотаксима выделены в твердом состоянии и
исследованы с применением экспериментальных и теоретических
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
методов. Установлен состав комплексов: [ZnClCzl]·H2O и
[ZnClCxm]·2H2O, где Czl– и Cxm– - анионы цефазолина и
цефотаксима, соответственно. Растворимость полученных соединений
в воде составляет 0,33 г/100мл для [ZnClCzl]·H2O и 0,46 г/100мл
[ZnClCxm]·2H2O. Определена структура и их антимикробная
активность.
ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОЛИЗНЫХ ЛИГНИНОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
СОРБЕНТОВ
Метелева Д.С., Хитрин С.В.
Вятский государственный университет г.Киров, Россия,
[email protected]
Одним из самых эффективных методов, позволяющих очистить
стоки до ПДК, является сорбционная очистка. В качестве сорбентов
используют активированные угли, синтетические сорбенты и
некоторые отходы производства (золы, шлаки, опилки и др.). На
основе выполненного нами систематического обзора литературы за
последние годы, установлено, что высокую сорбционную способность
по отношению ко многим органическим и неорганическим
загрязнителям проявляют сорбенты на основе лигнина (Л). Л –
сложное полимерное соединение ароматической природы. На
гидролизных предприятиях при химической переработке древесины
образуется гидролизный Л (ГЛ).
Использование разнообразных сорбционных свойств продуктов
на основе ГЛ обуславливают большое содержание углерода в Л,
наличие предорганизованных
координационно - активных
функциональных групп и высокоразвитая внутренняя поверхность. В
то же время лигнинсодержащие отходы при размещении в больших
количествах на шламонакопителях
могут служить источником
образования токсичных и мутагенных веществ. Поэтому поиск
рациональных путей использования лигнина приобретает актуальное
значение.
Наиболее перспективные направления переработки ГЛ связаны
с его модификацией, в процессе которой в Л вводятся новые
функциональные группы, меняется структура и молекулярная масса
ГЛ, что придает ему комплекс новых ценных свойств.
Объектом
исследования
является
крупнотоннажный,
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
практически не используемый отход химической переработки
древесного сырья – ГЛ.
Целью работы является исследование различных способов
модификации ГЛ для последующего использования в качестве
сорбентов.
Для достижения поставленной цели необходимо решение
следующих задач:
1.
Проведение анализа образцов сырья ГЛ и ГЛ, прошедшего
щелочную активацию;
2.
Осуществление модификации Л карбоксиметилированием,
аминированием и карбоксиметилированием с последующим
аминированием, а также термической обработки для достижения
оптимальных характеристик;
3.
Изучение состава и свойств модифицированных ГЛ и
сравнение полученных характеристик и связанных с ними
сорбционных свойств с исходными ГЛ.
Методы исследований, использованные в работе: Химический
анализ, РФЭС, СЭМ, ИК-Фурье спектроскопия, ГХ-МС, ТГА, ДСК.
Основные результаты научного исследования (научные,
практические) предложены различные методы активации и
модификации ГЛ: щелочная активация, карбоксиметилирование,
аминирование, термообработка на разных стадиях модификации.
Изучены изменения в ГЛ химическими методами и методом ИКФурье спектроскопии, РФЭС, СЭМ, ГХ-МС, ТГА, ДСК.
Проанализирована площадь удельной поверхности образцов после
различных
модификаций,
а
также
прикладные
свойства
модифицированных ГЛ. Предложенные способы модификации ГЛ
позволяют рекомендовать модифицированные различными методами
ГЛ в качестве сорбентов для различных по природе сорбатов.
НАНОПОЛИМЕРНЫЕ ПЛЕНКИ С МОЛЕКУЛЯРНЫМИ
ОТПЕЧАТКАМИ АМИНОКИСЛОТ В КАЧЕСТВЕ
ДЕТЕКТИРУЮЩИХ СЛОЕВ ПРИ ПЬЕЗОСЕНСОРНОМ И
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ ФЕНИЛАЛАНИНА
Никитская Л.М., Стекольников Ю.А.
Елецкий государственный университет имени И.А. Бунина, Россия,
г. Елец, [email protected]
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В настоящее время актуальной проблемой является разработка
биологических и химических сенсоров и устройств на их основе для
аналитического определения аминокислот в медицине, экологии,
фармацевтической химии.
Создание таких устройств предполагает использование
микроэлектронных технологий, достижений в области получения и
применения
нанопленок
полимеров
и
биополимеров
с
молекулярными отпечатками для мониторинга объектов природной
среды в состоянии in situ. Это особенно важно на стадиях ранней
диагностики фенилкетонурии, когда необходимо в первые дни жизни
новорожденных определять концентрацию фенилаланина в крови. С
этой целью используют микробиологические, флюорометрические,
хроматографические методы в биохимических лабораториях. Однако
данные методы занимают достаточно много времени и не отличаются
экспрессностью.
Цель исследования – изучить применение модифицированного
полимерами сенсора для количественного определения фенилаланина
в биологических и природных средах методом пьезокварцевого
микровзвешивания с разработкой соответствующего устройства.
В ходе исследования разработаны два метода количественного
определения фенилаланина в водных растворах и крови человека с
применением
либо
пьезокварцевого
датчика,
либо
потенциометрического
электрода,
поверхности
которых
модифицированы полимерами с молекулярными отпечатками
фенилаланина.
На
основе
разработанных
методов
количественного
определения фенилаланина в водных растворах и крови человека
спроектированы и созданы два типа измерительных устройств.
Определены два вида полимерных покрытий с молекулярными
отпечатками
фенилаланина,
образующие
селективные
детектирующие поверхности и обеспечивающие работоспособность
датчика в течение 10-30 циклов измерений.
Проведены экспериментальные исследования разработанных
методов определения фенилаланина в водных растворах и крови
человека. Результаты эксперимента показали корректность и
эффективность разработанных методов.
Научная новизна способов определения фенилаланина с
помощью пьезосенсоров подтверждена патентом.
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СТРУКТУРА И ЭНЕРГЕТИКА НЕКОТОРЫХ ПОРФИРИНАТОВ
МЕТАЛЛОВ
Погонин А.Е., Гиричев Г.В.
Ивановский государственный химико-технологический университет,
Иваново, Россия, [email protected]
В последние годы порфириновые комплексы металлов стали
предметом интенсивных исследований, как в плане фундаментальной
науки, так и в плане их промышленного применения. Интерес к этим
соединениям столь же широк, сколь и широк круг методов,
используемых для изучения их свойств - рентгеноструктурный
анализ, ИКС, СКР, УФС и оптическая спектроскопия видимой
области, магнитный круговой дихроизм, ЯМР, ЭПР, рентгеновская
спектроскопия, расчетные методы квантовой химии.
Такой интерес в случае металлопорфиринов объясняется,
прежде всего, тем, что они входят в состав биологически активных
молекул, среди которых хлорофилл, гемм крови и некоторые
ферментативные системы живых организмов. Огромное внимание
уделяется порфириновым комплексам и препаратам на их основе со
стороны фармацевтической промышленности и практической
медицины.
Тщательное изучение как электронного, так и геометрического
строения металлопорфиринов является необходимым для объяснения
химических, биологических и физических свойств этого класса
соединений. Однако данные по геометрическому строению, как
свободных молекул порфиринов, так и их металлокомплексов на
сегодняшний день представлены исключительно квантовохимическими расчетами, причем в большинстве своем с
привлечением базисных наборов и методов весьма низкого уровня.
Последнее связано с дороговизной и длительностью расчетов столь
больших молекул даже на компьютерной технике современного
уровня.
Цель работы. Исследование строения свободных молекул
октаметилпорфиринов олова(II), никеля(II) в рамках синхронного
электронографического/масс-спектрометрического эксперимента и
квантово-химических расчетов, выполненных с привлечением теории
функционала плотности. Это позволит нам оценить адекватность
результатов, получаемых в рамках наиболее рациональных на
сегодняшний день по показателю «качество/стоимость» DFT
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
расчетов, в корректной форме. Одной из целей настоящей работы
являлось самостоятельное квантово-химическое DFT-исследование
строения некоторых молекул порфириновых комплексов галогенидов
олова(IV) с использованием базисных наборов достаточно высокого
уровня. Также одной из первоочередных целей являлось исследование
процессов сублимации Me(II)-этиопорфиринов-II (в ряду Co, Ni, Cu,
Zn) методом высокотемпературной масс-спектрометрии.
Методы исследований, использованные в работе: газовая
электронография, масс-спектрометрия, методы квантовой химии
(DFT, MP2, RI MP2, CAS SCF)
Основные результаты научного исследования:
Установлена C4v симметрия молекулы SnOMP с атомом олова,
выходящим из плоскости атомов азота, и куполообразным
искажением макрогетероцикла. При некоторой неоднозначности
определения геометрии молекулы NiOMP в ЭГ эксперименте,
предпочтение отдано ruffling-искаженному строению. Предложено
обоснование возникновения куполообразного и ruffling искажений в
порфириновых циклах. Проведен анализ применимости различных
вариантов DFT расчетов для описания строения координационных
соединений металлов. Найдены теплоты сублимации соединений:
M(II)EP-II (M=Co, Ni, Cu, Zn).
БИОРЕЗОРБИРУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ
ОРТОФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ И ЖЕЛАТИНА
Солоненко А.П., Голованова О.А.
Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского,
Россия, Омск, [email protected]
Цель научной работы - исследование возможности
модифицирования состава и свойств ортофосфатов кальция
(гидроксилапатита и брушита) путем осаждения в присутствии
желатина.
Методы исследований, использованные в работе: РФА («D8
Advance», Bruker); ИК-Фурье-спектроскопия (таблетки с KBr; «ФТ801», СИМЕКС); атомно-эмиссионный анализ с индуктивносвязанной плазмой (оптико-эмиссионный спектрометр с индуктивносвязанной плазмой «710-ES», Varian); дисперсионный анализ
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(«SALD-2101», Shimadzu); анализ удельной поверхности (по методу
БЭТ; «Сорбтометр», ИК СО РАН); оптическая микроскопия
(микросокоп «МБР-1», ЛОМО); термогравиметрический анализ
(«STA-449C Jupiter», Netzsch); гравиметрия (муфельная печь «LOIP
LF-7/13-G2», ЛОИП; аналитические весы «VIBRA HT», Shinko
Denshi); рН-метрия («рН-150МИ», ИТ); фотометрический анализ;
комплексонометрия.
Основные результаты научного исследования. По результатам
экспериментов и физико-химических исследований установлено, что
в результате кристаллизации из водно-желатинового раствора
возможно получение органо-минеральных композитов состава
гидроксилапатит / брушит – желатин. При этом фазовый состав
образцов, а также количество включенной органической
составляющей, определяются значением рН системы и не зависят от
содержания желатина в среде кристаллизации. Композит с
наибольшим количеством желатина получен в системе Ca(NO3)2 (NH4)2HPO4 - желатин - H2O (Са/Р = 1.70) при рН = 9.00.
Показано, что введение в систему белка приводит к смене механизма
зарождения твердой фазы с гомогенного (в водном растворе) на
гетерогенный (в водно-желатиновом растворе), при котором
зарождение новой фазы инициируется активными центрами,
входящими в состав органических молекул.
Установлено, что синтетические композиты гидроксилапатит /
брушит - желатин характеризуются большей растворимостью
(биоактивностью) по сравнению с чистыми ортофосфатами кальция
того же стехиометрического состава. Перешедшие в жидкую среду в
процессе растворения ионы Са2+ и Н2РО4-/НРО42-/РО43- in vivo снова
вовлекаются в процессы фазообразования, выступая в качестве
строительных компонентов вновь формирующихся малорастворимых
соединений.
Полученные в ходе работы результаты могут быть использованы
при дальнейшей разработке биоматериалов с улучшенными
свойствами.
Предложенные композиции
перспективны
для
применения в тканевой инженерии и ортопедии.
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЭФФЕКТЫ БИОЛОГИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ
СОЛЕЙ В КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИИ α-ЦИКЛОДЕКСТРИНА
С АМИНОБЕНЗОЙНЫМИ КИСЛОТАМИ
Чибунова Е.С., Терехова И.В.
Ивановский государственный университет,
Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН,
г. Иваново, Россия, [email protected]
Цель научной работы состоит в исследовании влияния
неорганических солей, составляющих основу биологических
жидкостей и обеспечивающих функционирование живых систем, на
возможность получения лекарственных препаратов, капсулированных
циклодекстринами.
Методы исследований, использованные в работе: 1Н ЯМРспектроскопия, калориметрия растворения, спектрофотометрия.
Основные результаты научного исследования:
1. Эффекты катионов К+ и Na+
проявляются для
комплексообразования α-циклодекстрина с анионными формами
аминобензойных кислот. Присутствие ионов Na+ в растворе приводит
к заметному уменьшению константы связывания аминобензойных
кислот с α-циклодекстрином, в то время как ионы К+ оказывают
несущественное влияние на устойчивость комплексов. Полученный
результат объясняется селективным взаимодействием К+ и Na+ с
карбоксильной группой кислот.
2. Введение Br- приводит к понижению устойчивости
комплексов -циклодекстрина с аминобенезойными кислотами, в то
время как Cl- проявляет индифферентный эффект. Влияние Brинтерпретировано с точки зрения параллельного протекания в
системе двух конкурирующих процессов включения Br- и
аминобензойной кислоты в полость α-ЦД.
3. Обнаружено, что аминобензойные кислоты, находящиеся в
форме аниона, образуют с α-циклодекстрином менее устойчивые
комплексы, по сравнению с их электрически нейтральными формами.
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ
ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ
РАСТИТЕЛЬНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ
Шагина Н.А., Азимова Ф.Ш.
ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический
университет, ФГБОУ ВПО «МГУТУ им. К.Г. Разумовского»,
РД., г. Махачкала, [email protected]
В связи с ухудшающейся экологической обстановкой в стране и
мире, человечество оказалось вынужденным вновь вернуться к
услугам природы. Страны Европы все меньше потребляют изделия,
выработанные с помощью синтетических красителей и дубителей.
Всемирная организация «ЮНЕСКО» в 2002 году приняло план о
поставке на мировые рынке экологически чистой продукции, так
называемом экотекстиле.
Исследования по применению растений в качестве сырья
красителей и дубителей ведутся во многих странах, о чем
свидетельствуют
многочисленные
научные
публикации.
Растительные красители отличаются от синтетических не только
экологической безопасностью, но и рядом других преимуществ. В
отличие
от
индивидуальных
по
химическому
строению
синтетических веществ, растительные красители и дубители состоят
из целого набора природных дубящих, красящих и сопутствующих
веществ. Сложный состав красящего вещества дает эффектные
красочные художественные эффекты, какие не могут дать
синтетические красители. Природные красители позволяют получить
оригинальную красивую окраску текстильному волокну.
Данное исследование ставит перед собой решения
региональной задачи – разработка экологичной технологии
колорирования текстильных материалов из шерсти с помощью
красителей, сырьем для которых являются растения широкого
ассортимента, обильно произрастающие на Кавказе и в республике
Дагестан в частности.
Решение этой задачи имеет не только важное научное,
технологическое, Но и социальное значение, так как позволяет
создать в дотационной республике новые рабочие места и
необходимую для региона и для всей Российской Федерации ценную
конечную продукцию.
В ходе работы впервые изучены новые виды растений, такие
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
как зверобой, птичий горец, чертополох как сырье, содержащее
красящие вещества. На примере зверобоя продырявленного получен
сухой красящий растительный экстракт. Выявлена химическая
природа красящих веществ растительного происхождения для ряда
красителей. Показано, что предельно допустимые концентрации
металлов при протравливании соответствует норме. Дан
спектральный анализ растительных экстрактов. Показана степень
истощения флавоноидов из красильной ванны.
Практическая значимость. С целью расширения ассортимента
красителей проведено изучение состава, свойств и способов
извлечения красящих веществ из местного сырья, повышения
качества окраски и более эффективном использовании сырьевых
ресурсов. Проведено комплексное исследование в области
применения растительных красителей для колорирования изделий в
текстильном производстве.
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.3 НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
МОДИФИКАЦИИ ЭПОКСИДНЫХ СВЯЗУЮЩИХ
УГЛЕРОДНЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ ДЕТОНАЦИОННОГО
СИНТЕЗА И УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ ДЛЯ
ПОВЫШЕНИЯ СВОЙСТВ УГЛЕПЛАСТИКОВ НА ИХ ОСНОВЕ.
Ананьев М.И.
Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова, Барнаул, Россия
Полимерные композиции на основе эпоксидных олигомеров,
благодаря комплексу ценных свойств, широко используется в
качестве связующих композиционных материалов на основе
углеродных волокон. Вместе с тем невысокие ударо- и
трещиностойкость эпоксидных связующих ограничивают применение
углепластиков на их основе, в условиях длительного воздействия
ударных, вибрационных нагрузок, температурных перепадов. Кроме
того, недостаточный уровень адгезионного взаимодействия
с
волокнистым наполнителем в сочетании с вышеперечисленными
недостатками приводит к снижению эффективной реализационной
прочности углепластиков (особенно на основе высокомодульных
волокон).
Преодоление указанных недостатков с помощью традиционных
физико-химических методов
модификации, основанных на
применении
пластификаторов,
отвердителей
с
гибкими
молекулярными цепями, не всегда эффективно, поскольку при этом
существенно снижается модуль упругости и теплостойкость. Кроме
того, эффекты, достигнутые при модификации связующего
нивелируются при введении волокнистого наполнителя. Таким
образом, разработка эффективных методов модификации эпоксидных
связующих, приводящих к возникновению синергетических эффектов
при введении основного волокнистого наполнителя является
актуальной задачей в области формирования определенного уровня
свойств углепластиков.
Целью работы является анализ эффективности модификации
эпоксидианового
связующего
углеродными
частицами
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
детонационного синтеза и углепластиков на его основе (в сравнении с
углеродными нанотрубками). Для достижения поставленной цели
необходимо решение следующих задач:
- Аналитически оценить возможность и выявить механизмы
взаимодействия углеродных наночастиц и их агрегатов с
термореактивными матрицами;
- Выявить особенности влияния углеродных наночастиц (в
зависимости от регулярности структуры, в сравнении УДП-АГ и
углеродных нанотрубок (УНТ)) на трещиностойкость эпоксидной
матрицы;
- Экспериментально оценить эффективность модификации
эпоксидного связующего УНТ и УДП-АГ и возможность трансляции
улучшенных характеристик в углепластик;
Новизна исследований:
1.Показана
возможность
эффективного
использования
углеродных наночастиц (детонационного синтеза) с неупорядоченной
структурой для модификации термореактивных матриц эпоксидной
группы: зафиксировано одновременное увеличение физикомеханических характеристик матрицы (прочность при сжатии, изгибе,
модуль упругости, ударная вязкость, температура стеклования) при
содержании наночастиц до 0,5 объемных %.
2. Экспериментально установлена трансляция свойств
модифицированной матрицы на свойства углепластика на его основе.
3. Предложены вероятные механизмы взаимодействия
углеродных наночастиц нерегулярной структуры с эпоксидной
матрицей на микро- и макроуровнях.
Результаты исследований получены в результате механических
испытаний образцов на универсальной испытательной машине Instron
3369 и маятниковом копре UGT-7045 в соответствии с ГОСТ 465182, ГОСТ 4647 – 80, ГОСТ 4648-61, ISO 10618-04, МР-49-82.
Эффекты изменения свойств как эпоксидного связующего, так и
углепластиков на его основе наблюдается и при введении УДП-АГ И
УНТ, однако эти изменения происходят при различных степенях
наполнения углеродными наночастицами. Проявление усиления при
меньших степенях УДП-АГ можно объяснить различием в
топологических свойствах УДП-АГ И УНТ. Шероховатость
поверхности УДП-АГ, обеспечивает высокое сцепление с полимером,
и значительно большую, чем в случае нанотрубок, площадь,
взаимодействующую с полимерной основой поверхности. Результаты
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
исследований показали, что введение углеродных наночастиц частиц
детонационного синтеза приводит к комплексному росту предела
прочности при сжатии на 50–100 %, при изгибе на 30–50 %, ударной
вязкости на 40–80 %. Если взять углепластик на основе связующего
такого же компонентного состава, то здесь наблюдается прирост
прочности при растяжении вдоль направления армирования на 50–100
%, увеличение ударной вязкости на 16 – 65 %, а также незначительно
увеличивается предел прочности при межслоевом сдвиге на 3–8 %.
КЕРАМИЧЕСКИЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ
Афонько А.А., Гусаров В.В.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический
университет им.В.И.Ульянова (Ленина)»,
Санкт-Петербург, Россия, [email protected]
Неотъемлемой частью передовых исследований в области
материаловедения, биологии и медицины является разработка
материалов на основе фосфатов кальция (ФК). Современные
методики лечения требуют от биоматериалов быстрого растворения в
организме
и
замещения
имплантата
костной
тканью
(биорезорбируемость).
Чистый
гидроксиапатит
(ГАП
–
Са10(РО4)6(ОН)2),
активно
используемый
ранее,
является
биорезистивным материалом, т.е. он сопротивляется растворению в
организме при имплантации, поэтому в настоящий момент многие
исследования направлены на изучение других, более резорбируемых
фосфатов кальция как в качестве однофазных материалов, так и в
виде композитов. Причем, важную роль играет дисперсность
компонентов таких материалов. Среди наиболее изученных и широко
применяемых резорбируемых материалов можно отметить материалы
на основе трехкальциевого фосфата (ТКФ – Ca3(PO4)2) и на основе
биостекол. Пирофосфат кальция (ПФК – Ca2P2O7), а также
керамические
композиционные
материалы
(нанокерамика),
содержащие ПФК, в качестве биоматериала недостаточно хорошо
изучены.
Концепция бифазных материалов системы ГАП–ТКФ была
разработана, исходя из предположения о возможности регулирования
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
кинетики резорбции путем изменения соотношения менее (ГАП) и
более (ТКФ) растворимых фаз в одном материале.
Повышение биоактивности керамики на основе ГАП может
быть достигнуто применением материалов, содержащих в качестве
резорбируемой
фазы
ТКФ.
В
качестве
альтернативных
резорбируемых фаз рассматриваются ПФК, полифосфаты кальция,
фосфатные стекла, карбонат кальция, а также ренанит (двойной
фосфат натрия кальция – NaCaPO4). Двойные фосфаты кальция и
щелочного металла обладают более высокой растворимостью по
сравнению с ТКФ благодаря замещению иона Са2+ на ион с большим
радиусом и/или меньшим зарядом. Двойные фосфаты обычно
получают при высокой температуре (выше 600 С) взаимодействием
ФК и соединения щелочного металла.
Таким образом, получение керамических наноматериалов на
основе двойных фосфатов кальция, обладающих высокой
резорбируемостью, является актуальной задачей современного
медицинского материаловедения.
Цель: определение влияния условий синтеза на процесс
формирования фосфатов кальция.
В работе проводится исследование керамических и
композиционных материалов на основе фосфатов кальция.
Исследуются их структура и свойства такими методами, как
рентгенофазовый анализ, сканирующая электронная микроскопия,
микроиндентирование, титриметрия, спектрофотометрия. Список
использованных источников составляет 12 наименований.
Исследовано
влияние
параметров
ультразвуковой,
гидротермальной и термообработки на свойства продуктов синтеза.
Определены значения линейной усадки, водопоглощения, пористости
полученных керамических образцов. Показана возможность
получения нанокерамики, содержащей фазы двойных фосфатов
кальция, которые обладают высокой степенью резорбируемости.
Показано, что совместное использование ультразвуковой и
гидротермальной
обработки
способствует
формированию
стехиометрического гидроксиапатита при более низких температурах.
Гидротермальная и ультразвуковая обработка образцов позволяет
значительно
повысить
стабильность
результатов
синтеза
композиционных
материалов
в
системе
CaO–P2O5–H2O.
Синтезированные нанопорошки фосфатов кальция могут быть
использованы для получения биосовместимых керамических
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
композиционных материалов, содержащих биорезорбируемую фазу –
двойные фосфаты кальция натрия такие, как Ca10Na(PO4)7, β-NaCaPO4,
Na3Ca6(PO4)5. Микротвердость полученных образцов нанокерамики
сопоставима со значениями приведенными в литературе. В ходе
экспериментов in vitro показано, что нанокерамика с подобным
фазовым и элементным составом и микроструктурными параметрами
может рассматриваться как биорезорбируемая.
СВЕТОСТОЙКОСТЬ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ
НАНОКОМПОЗИТОВ, СОДЕРЖАЩИХ УРЕТАНОВЫЕ И
ТИОУРЕТАНОВЫЕ ФРАГМЕНТЫ
Барковская О.А., Кудашев С.В., Шевченко К.Р.
Волгоградский государственный технический университет,
Волгоград, Россия, [email protected]
Модификация полимеров с целью получения материалов с
новыми или улучшенными свойствами привлекает постоянный
интерес исследователей, поскольку исходные материалы часто не
обладают комплексом свойств и характеристик, необходимых для
того или иного их практического применения. Перспективным
направлением модификации полимеров является использование
микро- и наномодификаторов [Рахимова, Н.А. Органофилизация Na+монтмориллонита полифторированными спиртами / Н.А. Рахимова,
С.В. Кудашев // Журнал прикладной химии. - 2010. - Т. 83, вып. 11. C. 1905-1910].
В связи с чем, модификация полифторированными спиртамителомерами типа H(CF2CF2)nCH2OH со степенью теломеризации n =
2÷5
высокодисперсного
слоистого
алюмосиликата
Na+монтмориллонита,
способного
в
определенных
условиях
расслаиваться на отдельные пластины толщиной порядка 1 нм и
диаметром 20-250 нм, с целью последующего его использования в
качестве «носителя» полифторированных групп – вызывает
несомненный интерес.
Улучшение показателей светостойкости полиуретанов и
политиоуретанов достигается путем значительного осложнения для
диффузии летучих продуктов разложения как прямого результата
затрудненной
проходимости,
свойственной
для
слоистых
нанокомпозитов. С другой стороны было показано методом
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
электронного парамагнитного резонанса, что дифторметиленовые
группы в макромолекулах полиуретанов способны «улавливать»
радикалы с образованием стабильных в условиях нагревания
макрорадикалов,
которые
наряду
с
межмолекулярными
взаимодействиями атомов фтора с пространственной структурой
полимера, способны повышать устойчивость макромолекулярной
системы в условиях термо-, свето- и трибодеструкции.
Разработанные
фторсодержащие
слоисто-полимерные
композиционные материалы могут быть использованы для
изготовления триботехнических изделий, строительных герметиков,
монолитных спортивных, гидроизоляционных и кровельных
покрытий [Пат. 2434921 РФ, МПК С 09 K 3/10. Герметизирующая и
гидроизолирующая композиция / А.В. Нистратов, С.В. Кудашев, Н.А.
Рахимова, Е.Н. Титова, С.Ю. Гугина, А.И. Рахимов, И.А. Новаков,
В.А. Лукасик; ВолгГТУ. – 2011; Пат. 2451052 РФ, МПК C 09 K 3/10.
Герметизирующая и гидроизоляционная композиция / А.В.
Нистратов, С.В. Кудашев, С.Ю. Гугина, А.И. Рахимов, Н.А. Рахимова,
И.А. Новаков; ВолгГТУ. – 2012; Пат. 2453573 РФ, МПК C 09 K 3/10.
Герметизирующая и гидроизоляционная композиция / А.В.
Нистратов, С.В. Кудашев, С.Ю. Гугина, А.И. Рахимов, Н.А. Рахимова,
И.А. Новаков; ВолгГТУ. – 2012; Пат. 2447110 РФ, МПК С 09 D
109/00, C 09 D 175/14. Композиция для покрытий / А.В. Нистратов,
С.В. Кудашев, С.Ю. Гугина, А.И. Рахимов, Н.А. Рахимова, И.А.
Новаков; ВолгГТУ. – 2012; Пат. 2448137 РФ, МПК C 09 D 109/00, C
09 D 175/14. Композиция для покрытий / А.В. Нистратов, С.В.
Кудашев, С.Ю. Гугина, А.И. Рахимов, Н.А. Рахимова, И.А. Новаков;
ВолгГТУ. – 2012; Пат. 2448138 РФ, МПК C 09 D 109/00, C 09 D
175/14. Композиция для покрытий / А.В. Нистратов, С.В. Кудашев,
С.Ю. Гугина, А.И. Рахимов, Н.А. Рахимова, И.А. Новаков; ВолгГТУ.
– 2012].
Авторы выражают благодарность за неоценимую помощь
к.т.н. ВолгГТУ Нистратову А. В.
121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СЕНСОРНЫХ
НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ZnO МЕТОДОМ
ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ
Вакулов З.Е., Вакулов Д.Е., Ивонин М.Н., Шумов А.В.,
Замбург Е.Г., Агеев О.А.
Технологический институт Южного федерального университета
в г. Таганроге, [email protected]
Оксид цинка является одним из наиболее перспективных
материалов для создания приборов наноэлектроники и наносистемной
техники. Интерес вызван рядом электрофизических свойств ZnO:
высокой
температурой
плавления
и
теплопроводностью,
фоточувствительностью,
пьезо- и
пироэффектом,
широкой
запрещенной зоной, большой экситонной энергией, химической
стабильностью, биологической совместимостью, возможностью
создания различных наноструктур (nanowires, nanobelts, nanosaws,
nanorings, nanospirals, nanohelixes, nanorods, nanocages, nanotubes,
nanopropellers, nanowiskers, nanotetrapods и пр.).
Зависимость электрофизических параметров оксида цинка от
условий получения и различных внешних факторов, в частности,
адсорбционно-десорбционных процессов, особенно существенна в
случае получения наноструктурированных пленок и наноструктур. В
частности, удельная электропроводность пленок оксида цинка может
изменяться в достаточно широких пределах, что связано с
нестехиометричностью соединения и вариацией содержания
примесей в пленке. Избыток цинка в кристаллической решетке
обусловливает наличие собственных дефектов типа междоузельных
атомов цинка или вакансий кислорода, которые являются донорами,
способными к двойной ионизации, а их концентрация определяет
величину электропроводности оксида цинка.
Наноструктурированные пленки и наноструктуры ZnO
используются в ультрафиолетовых фотодетекторах и газовых и
биологических датчиках. Благодаря сильным пьезоэлектрическим
свойствам, ZnO широко применяется в электромеханических
преобразователях и датчиках давления.
В ходе выполнения работы проведены исследования по
получению наноструктурированных пленок и наноструктур ZnO в
широком диапазоне электрических и морфологических параметров.
Проведены теоретические исследования процессов, происходящих
122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
при
ИЛО.
Показана
возможность
формирования
нанокристаллических пленок ZnO с контролируемым размером зерна,
морфологией, сопротивлением, подвижностью и концентрацией
электронов. Разработана технология получения газочувствительного
материала на основе нанокристаллических пленок ZnO.
Разработана конструкция сенсора, произведен расчет
параметров нагревателя (адекватность проведенных расчетов
распределения температуры по подложке была подтверждена при
помощи тепловизора), разработана топология шаблонов, отработаны
режимы литографии по металлам и ZnO. При анализе в качестве
материала подложки был выбран поликор, материала нагревательного
элемента и контакта к газочувствительному слою - двойная
металлизация титан-никель Ti/Ni, материала контактных площадок металлизация никель. В результате отработки процесса литографии
по металлам, путем подбора режимов, выбраны следующим
параметры процесса: время сушки фоторезистивного слоя на воздухе
– 10 мин, время экспонирования – 30 сек, травитель –
HF:HNO3:CH3COH=1:10:10.
Полученные
таким
образом
металлические пленки характеризовались удовлетворительными
значениями разнотолщности по поверхности от 515 нм до 530 нм (т.е.
не более 20 нм) и ровным краем топологической границы
металл/подложка. При отработке процессов литографии по
нанокристаллическим пленкам ZnO были выбраны следующие
параметры процесса: время сушки фоторезистивного слоя на воздухе
– 10 мин, время экспонирования – 30 сек, травитель – NH4OH.
Исследована зависимость температуры сенсора от напряжения
питания резистивного нагревателя. Для обеспечения заданных
параметров экспериментальных образцов чувствительных элементов
детектора газов сопротивление нагревателя должно находиться в
пределах от 6 до 10 Ом.
Исследована
газочувствительность
экспериментальных
образцов чувствительных элементов детектора газов на основе
нанокристаллических пленок ZnO легированных Sn и Al. Выявлено,
что отклик таких структур возрастает с увеличением рабочей
температуры.
Также
исследовано
влияние
измерительного
напряжения на величину отклика сенсора, показано, что при
увеличении измерительного напряжения от 0,5 до 2 В
чувствительность возрастает, а при напряжении от 2 до 10 В
снижается. Максимальный отклик на газ достигается при
123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
измерительном напряжении 2 В.
Полученные
результаты
показывают
перспективность
применения сенсорных материалов на основе ZnO в газовых сенсорах,
устройствах мониторинга окружающей среды, УФ-преобразователях,
датчиках излучения и др. устройствах наносенсорики.
СОЗДАНИЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНЫХ НАНОКАПСУЛ МЕТОДОМ
ПОСЛОЙНОЙ АДСОРБЦИИ ПРОТИВОПОЛОЖНО ЗАРЯЖЕННЫХ
ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ
Васильева* Э.Р., Захарова** Л.Я.
*Казанский национальный исследовательский технологический
университет, Казань, Россия, [email protected]
**ФГБУ науки «Институт органической и физической химии
им. А.Е. Арбузова Казанского НЦ РАН
Цель научной работы: разработка и синтез наноразмерных
капсул содержащих низкомолекулярные незаряженные органические
соединения с помощью технологии послойного нанесения на субстрат
противоположно заряженных полиэлектролитов.
Методы исследований использованные в работе: динамическое
и электрофоретическое рассеяние света, атомно – силовая
микроскопия, спектрофотометрия, рН- метрия
Основные результаты научного исследования:
Синтезированы полиэлектролитные нанокапсулы, содержащие
низкомолекулярные незаряженные
органические
соединения,
методом поочередного наслаивания противоположно заряженных
полиэлектролитов (ПАК и ПЭИ). Установлено, что скорость
разложения
инкапсулированных
субстратов
контролируется
проницаемостью оболочки микрокапсулы и может регулироваться
путем варьирования следующих факторов: рН раствора, количества
нанесенных слоев, ультразвуковой обработки.
Таким образом, в зависимости от поставленной цели:
хранение, адресная доставка или пролонгированное действие,
можно направлено регулировать процесс высвобождения
субстратов путем варьирования вышеуказанных факторов в
широком временном диапазоне. С точки зрения биотехнологий
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
особенно актуально, что
нанометрового диапазона.
были
синтезированы
капсулы
МАГНИТНЫЕ КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩИЕ НАНОКОМПОЗИТНЫЕ
ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Войциховская С.А., Соколов М.Е.
Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия,
[email protected]
В последнее время отмечается постоянно растущий интерес
исследователей
к
композитным
полимерным
материалам,
содержащим наночастицы различных металлов. Интерес к таким
композитным материалам вызван возможностью объединения
уникальных свойств металлов (люминесценция, магнитные свойства,
электропроводность и др.) с технологичностью (пластичность,
эластичность, оптическая прозрачность, устойчивость к агрессивным
средам и др.) и дешевизной полимеров, что позволяет использовать
их в зависимости от типа и формы металла в различных отраслях
промышленности:
(оптической,
в
электронике,
легкой
промышленности, а также медицине, биотехнологии и др.).
Перспективными в качестве объектов исследования являются
полимерные материалы, содержащие наночастицы d-металлов (Co, Ni,
Fe), и их соединения. Известно, что наночастицы Co, Ni, Fe размером
до 10 нм обладают высокими магнитными свойствами.
Методы
получения
металлосодержащих
полимерных
композитов разнообразны. Одним из перспективных методов
получение наночастиц металлов является термическое разложение
металлосодержащих соединений. Осуществление этих реакций в
присутствии полимеров - наиболее простая и известная техника и,
пожалуй, самый распространенный метод введения больших (иногда
до 90 мас.%.) количеств коллоидных частиц металлов в полимерные
композиции. Это основной путь приготовления ферромагнитных
наноразмерных частиц (НРЧ), заключенных в полимеры,
сопровождающийся хемосорбцией макромолекул на НРЧ в момент их
образования.
Цель работы заключалась в получении наночастиц кобальта в
среде толуола, стабилизированных сополимерами этилметакрилата
(ЭМА) с акриловой кислотой (АК), и изучение свойств полученных
композитных магнитных материалов. В задачи работы входило:
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. Определение влияния состава сополимера на состав и
размер образующихся наночастиц;
2. Определение влияния концентраций исходных
компонентов на размер наночастиц;
3. Влияние концентраций наночастиц и состава
сополимера на магнитные характеристики тонкопленочных
композитных полимерных материалов.
Методы исследований – просвечивающая электронная
микроскопия (ПЭМ), рентгеновская спектроскопия поглощения
(EXAFS-спектроскопия), метод ферромагнитного резонанса (ФМР).
Результаты работы:
Получены серии магнитных нанокомпозитных материалов,
содержащих 20,45мас.%, 34,00мас.%, 43,50мас.%, 50,70мас.%
кобальта в полимерных матрицах ЭМА с АК 100:1 и 10:1.
Координационные
числа
(КЧ)
для
ближайших
координационных сфер (КС) исследованных образцов имеют
меньшие значения по сравнению с соответствующими КС стандартов,
что указывает на образование наноразмерных частиц кобальта.
Только образец ЭМА:АК 10:1 с содержанием кобальта 20,45 мас.%
является монофазным, атомная структура наночастиц в нем
соответствует структуре СоО. Все остальные образцы состоят как
минимум из двух фаз со структурой СоО и металлического кобальта.
Образцы ЭМА:АК 100:1 с содержанием кобальта 43,50 и 50,70 мас.%,
содержащие наибольшее количество металлической фазы, имеют
максимальные значения КЧ для первой КС. Остальные образцы
состоят из преимущественно окисленных наночастиц кобальта. Такие
различия могут быть обусловлены отличающимися размерами частиц
в различных образцах. Наночастицы кобальта имеют структуру
«металлическое ядро - оксидная оболочка», а вариации оксидной и
металлической составляющей будут определяться различным
распределением по размерам наночастиц и резистивными
характеристиками полимерной матрицы.
На магнитные свойства тонкопленочных полимерных
материалов влияет концентрация наночастиц кобальта. Максимальная
эффективная намагниченность образцов в полимерной матрице ЭМА
с АК 10:1 наблюдается при концентрациях наночастиц кобальта в
пределах 20-40 мас.%, для сополимера ЭМА с АК 100:1- 30-50 мас.%.
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕРМОДИНАМИКА МЕЖФАЗНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ
НАНОДИСПЕРСНЫХ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ И ПОЛИМЕРОВ
МЕТАКРИЛОВОГО РЯДА
Володина Н.С., Пантелеева М.С.
Уральский федеральный университет имени первого Президента
России Б.Н.Ельцина, Россия, Екатеринбург, [email protected]
Цель научной работы: изучение энтальпии взаимодействия
наночастиц оксидной природы с полимерными матрицами на основе
производных метакриловой кислоты.
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
динамического рассеяния света, вискозиметрия, электронная
микроскопия, рентгенофазовый анализ, низкотемпературная сорбция
азота изотермическая микрокалориметрия.
Методом изотермической калориметрии были получены
энтальпии смачивания и рассчитаны значения критерия Ребиндера (R)
для оксидов Al2O3, ZnO, TiO2, ZrO2, NiO. Для всех оксидов значения
R>1, что говорит о гидрофильности поверхности. Показано, что
значения R увеличиваются в ряду NiO – ZrO2 – TiO2 – ZnO – Al2O3,
что согласуется с уменьшением ионного радиуса металла
образующего оксид.
Рассчитаны
концентрационные
зависимости
энтальпии
смешения сополимера бутилметакрилата и меткриловой кислоты 5
моль%
(БМК-5)
с
оксидами
металлов.
С
помощью
термодинамической модели межфазного взаимодействия сополимера
с наполнителями, рассчитаны величины предельной энтальпии

адгезии ( H адг
). Показано, что для всех систем предельная энтальпия

адгезии ( H адг
) принимает отрицательные значения и увеличивается
в ряду NiO – ZrO2 – TiO2 – ZnO – Al2O3.
Построена корреляционная зависимость значений критерия
Ребиндера и предельной энтальпии адгезии. Показано, что чем выше
гидрофильность поверхности
наполнителя,
тем
он
хуже
взаимодействует с сополимером БМК-5.
Рассчитаны
концентрационные
зависимости
энтальпии
смешения полимеров метакрилового ряда (ПБМК, БМК-1, БМК-5,
ПМАК, ПММА и ПАК) с оксидом никеля. В ряду систем на основе
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПБМА – БМК-1 – БМК-5 – ПММА – ПАК – ПМАК значения
предельной энтальпии адгезии возрастают. Установлена взаимосвязь
предельной энтальпии адгезии с параметром растворимости.
ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ БЕТОНОВ,
МОДИФИЦИРОВАННЫХ НАНОТРУБКАМИ
Гончарова Н.С.
Воронежский государственный архитектурно-строительный
университет, Воронеж, Россия
В последние годы все большую значимость приобретают
высококачественные бетоны, которые характеризуются высокими
показателями прочности на сжатие от 60 МПа и выше, ранней
прочности (1-2суток) – не менее 25…30 МПа, морозостойкости F700,
водонепроницаемости
и
другими
показателями.
Из
высококачественных бетонов изготовляются такие ответственные
сооружения как большепролетные мосты, высотные здания,
нефтедобывающие
платформы
и
т.д.
Использование
высококачественных бетонов позволит сократить расход материалов,
снизить собственный вес и стоимость конструкций, уменьшив их
сечение, создать более рациональные конструктивные формы
элементов, одновременно уменьшить трудоемкость их изготовления и
монтажа.
Одним из способов получения высококачественных бетонов
является введение в состав бетона углеродных нанотрубок, которые
способны модифицировать структуру цементного камня и бетона. К
настоящему времени уже имеется опыт применения углеродных
наноматериалов в цементных бетонах. Вместе с тем, механизмы
формирования структур материалов гидратного твердения под
действием углеродных нанотрубок остаются малоизученными,
поэтому изучение влияния нанотрубок на свойства бетона является
актуальным.
Целью исследований является получение высококачественных
бетонов на основе местных сырьевых материалов за счет
модифицирования их структуры углеродными нанотрубками.
Методы исследований, используемые в работе: в исследованиях
реализован известный метод
синтеза, предусматривающий
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
помасштабное совершенствование структуры цементного камня,
контактной зоны, структуры бетона. В основе исследований лежит
изучение механизма формирования самоорганизующихся структур
изучаемых систем в присутствии углеродных нанотрубок. В нашем
случае реализовывался принцип модифицирования.
Основные результаты научных исследований: введение в состав
бетонов углеродных нанотрубок с модифицированной поверхностью
позволило снизить существенное влияние на процессы формирования
структуры бетона в целом и соответственно на его свойства. Было
достигнуто существенное увеличение плотности цементного камня,
прочности контактной зоны «цементный камень – заполнитель»,
увеличение прочности бетона.
Уточнены теоретические представления и получены новые
экспериментальные данные о влиянии углеродных нанотрубок на
процессы структурообразования
цементного камня и
бетона.
Доказано, что модифицирование поверхности
нанотрубок,
количественное содержание их в системе позволяет, используя
потенциал внутренних сил, управлять процессами формирования
ранней структуры бетонов, повышая их качество.
Результаты выполненных исследований показали возможность
получения высокопрочного тяжелого бетона на рядовых сырьевых
материалах через совершенствования структуры бетона и контактной
зоны путем оптимизации их составов и модифицированием
углеродными нанодобавками.
ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СОСТОЯНИЙ С
НАНОРАЗМЕРНОЙ КАРБИДНОЙ ФАЗОЙ В
НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 06МБФ МЕТОДОМ
ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Захарова Г.Г., Астафурова Е.Г.
Институт физики прочности и материаловедение Сибирского
отделения РАН, Томск, Россия, [email protected]
В
настоящее время
важным направлением
физики
конденсированного состояния и материаловедения является
исследование субмикрокристаллических (СМК) (c размером зерна
100нм<d<1мкм) и нанокристаллических (НК) (1нм<d<100нм)
материалов. Их физико-механические характеристики в значительной
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
степени отличаются от свойств обычных поликристаллических
систем. В частности, при высокой прочности они обладают
способностью к сверпластическому течению при относительно
низких температурах (0.3-0.4 Тпл). При наноструктурировании могут
изменяться также и те фундаментальные характеристики материалов,
которые считаются независимыми от структуры: магнитные свойства,
упругость и внутреннее трение, электросопротивление и др.
Методы интенсивной пластической деформации (ИПД) широко
используются в современном материаловедении как эффективный
способ изменения физических и механических свойств материалов.
Наибольшее
количество
работ
направлено
на
изучение
субмикрокристаллической (СМК) и нанокристаллической (НК)
структуры в чистых металлах Al, Cu, Ti и Ni и армко-железе.
Выполненные к настоящему времени работы показывают хорошую
перспективу использования методов ИПД для модификации
структуры сталей, хотя этот вопрос не освещен в полной мере.
Наличие в составе стали легирующих элементов, таких как Mo,
V, Ti, Nb, являющихся сильными карбидообразователями,
способствует дисперсионному твердению и препятствует миграции
границ зерен во время высокотемпературных отжигов полученных
при ИПД структур. Уменьшение размера карбидов и однородное их
распределение в объеме материала позволяет повысить прочностные
свойства
и
устойчивость
СМК
и
НК
структуры
к
высокотемпературным отжигам, и может быть достигнуто не только в
процессе ИПД, но и за счет оптимизации исходного состояния стали
до РКУП. Высокий отпуск предварительно закаленной стали
приводит к формированию более однородной структуры феррита с
карбидами в сравнении, например, с феррито-перлитной сталью. При
этом ферритная сталь легче деформируется в ходе ИПД в сравнении
со сталями, закаленными на мартенсит.
В работе исследовали влияние равноканального углового
прессования и последующих высокотемпературных отжигов на
структуру, механические свойства при растяжении и микротвердость
низкоуглеродистой стали 06МБФ в исходно ферритном состоянии.
Цель научной работы: Разработка научных основ формирования
высокопрочных
субмикрокристаллических
состояний
с
наноразмерной карбидной фазой в низкоуглеродистой стали 06МБФ,
обладающей высокой термостабильностью, путем модифицирования
структуры методом интенсивной пластической деформации.
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Получение субмикрокристаллической структуры с наноразмерными
карбидами в стали 06МБФ откроет перспективы улучшения исходных
параметров прочности и создания новых перспективных материалов с
уникальным комплексом физических и механических свойств для
использования в строительном секторе экономики.
Методы исследований, использованные в работе: метод
оптической металлографии, метод просвечивающей электронной
микроскопии,
метод
рентгенофазового
анализа,
метод
рентгеноструктурного анализа, метод измерения микротвердости
металлических материалов, метод интенсивной пластической
деформации, метод секущих для определения среднего размера зерна
и карбидов.
Основные результаты научного исследования (научные,
практические):
Сформировано
высокопрочное
субмикрокристаллическое состояние в стали 06МБФ в ферритном
состоянии со средним размером зеренно-субзеренной структуры 325
нм с системой наноразмерных карбидов с размером < 5 нм.
Наноразмерные частицы играют важную роль в повышении
прочностных свойств сформированной структуры до H = 3,3 ГПа,
увеличивают эффективность дисперсионного твердения, повышая
термическую стабильность субмикрокристаллической структуры до
500 °С.
Использование недорогого исходного материала, а также
высокие прочностные свойства и высокая термостабильность
субмикрокристаллической стали 06МБФ с наноразмерной карбидной
фазой после равноканального углового прессования в совокупности
значительно выигрывают у аналогичных материалов и, в перспективе,
являются конкурентоспособными.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НАНОСТРУКТУРНЫХ ПОКРЫТИЙ
НА ОСНОВЕ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩЕГО ГИДРОКСИЛАПАТИТА,
ОСАЖДЕННЫХ МЕТОДОМ
ВЧ-МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ
Иванова А.А.
Национальный исследовательский Томский политехнический
университет, Томск, Россия
Создание биоматериалов для замены поврежденной костной
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ткани перспективная, бурно развивающаяся область исследований.
Одной из центральных задач медицинского материаловедения на
сегодняшний день, как и прежде, является совершенствование
имплантируемых конструкций путём повышения их интеграционного
потенциала. Вопрос биологической совместимости имплантатов
решается путем создания необходимого интерфейса между
поверхностью конструкции и тканью.
В силу сходства химического состава, материалы на основе
фосфатов кальция находят широкое применение в медицине при
операциях по восстановлению целостности поврежденной кости.
Покрытие из гидроксиапатита (ГА) на металлических
имплантатах улучшает их биосовметимость и остеоиндуктивность.
Однако до сих пор существует риск отторжения имплантируемых
конструкций, связанный с возникновением бактериальных инфекций,
вызывающих воспалительные процессы в окружающих имплантат
тканях. Для решения этой проблемы многочисленные исследования
ведутся в направлении создания биокомпозитных покрытий,
проявляющих биоактивные и антибактериальные свойства.
В качестве противомикробного компонента покрытия
перспективно использовать серебро, поскольку согласно имеющимся
данным, оно обладает выраженным антибактериальным действием и
достаточно стабильно. Даже самый сильный антибиотик убивает не
более десяти разновидностей микробов, вирусов и грибов, в случае
серебра их число достигает 650.
Однако известно, что серебро в больших дозах токсично,
поэтому для формирования антибактериального покрытия необходим
строгий контроль его концентрации.
Метод ВЧ-магнетронного распыления является эффективным
методом модифицирования поверхности имплантатов. Он позволяет,
управляя режимом напыления, создавать покрытия с заданными
микро/наноструктурой, химическим и фазовым составом. Кроме того,
сформированные из ВЧ-плазмы тонкие пленки повторяют
топографию подложки, которая играет важную роль в процессах
взаимодействия с клетками костной ткани, их адгезией,
пролиферацией и дифференцировкой.
Цель научной работы состоит в изучении закономерностей
формирования
наноструктурных
покрытий
на
основе
серебросодержащего гидроксиапатита (Ag-ГА) методом ВЧмагнетронного осаждения.
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Методами рентгеновской дифрактометрии, растровой и
просвечивающей электронной микроскопии, энерго-дисперсионного
анализа и спектральной эллипсометрии были исследованы свойства
Ag-ГА порошка, синтезированного механохимически методом,
материала мишени для распыления и ВЧ-магнетронного Ag-ГА
покрытия.
В работе рассмотрена возможность управления структурой и
стехиометрией пленок в процессе их роста из плазмы ВЧмагнетронного разряда путем изменения отрицательного потенциала
смещения, прикладываемого на подложкодержатель.
Механохимическим способом был синтезирован порошок,
содержащий две фазы: кристаллический ГА и металлическое серебро
с средним размером частиц порядка 2-10 нм. Установлено, что в
результате отжига прекурсора при 950оС наночастицы серебра
объединяются в более крупные – средним размером 20-50 нм.
Формирование мишени не приводит к каким-либо изменениям в
составе материала.
Методом ВЧ-магнетронного распыления были сформированы
плотные, однородные пленки, без видимых дефектов, трещин и
сколов по всей площади. В процессе роста Ag-ГА слоя происходит
формирование столбчатой текстурированной структуры. Состав
покрытия
определяется
составом
распыляемой
мишени.
Использование отрицательного электрического смещения на
подложке приводит к уменьшению толщины покрытий, а также
измельчению их зеренной структуры. При этом наблюдается
увеличение отношения Ca/P с 1,58 в случае заземленной подложки до
1,92 и 2,16 в случае смещения -50 и -100 В, соответственно. Это
свидетельствует о происходящих в пленках фазово-структурных
изменениях в процессе их роста. Проведенные эллипсометрические
исследования
показали,
что
увеличение
отрицательного
электрического смещения приводит к росту показателя преломления
покрытия. Изменение показателя преломления в зависимости от
режима напыления является качественным доказательством
изменения структуры пленок.
Антибактериальное действие изучаемых пленок не установлено.
Выбранная концентрация серебра (0,3 моля на элементарную ячейку
гидроксиапатита) при синтезе порошка-прекурсора оказалась не
достаточной. Следующий этап исследований будет направлен на
формирование
покрытий,
используя
при
вч-магнетронном
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
распылении мишень с большей концентрацией серебра и определение
оптимальной концентрации этого элемента в пленке, обеспечивающей
антибактериальный эффект без цитотоксического действия.
Автор выражает благодарность д.х.н. М.В. Чайкиной
(Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, г.
Новосибирск) за помощь в приготовлении порошка-прекурсора и
исследовании его свойств, так же профессору М. Эппле
(Университет Дуйсбург-Эссен, г. Эссен, Германия) за помощь в
проведении исследований физико-химических свойств покрытий.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ГРАФЕНА
Ильясов Ф.К., Булатов М.Ф.
Астраханский государственный университет, Астрахань, Россия,
[email protected]
Одной из основных задач
микроэлектроники и
наноэлектроники на современном этапе – это миниатюризация
готовых изделий. Но используемые технологии и материалы в этих
отраслях приближаются к пределу своих возможностей, поэтому в
современном научном мире активно ведутся работы по созданию и
исследованию свойств новых материалов и разработке принципов
работы устройств на их основе.
Уникальные свойства графена – высокая теплопроводность,
аномальный эффект Холла, хорошая электропроводность, толщина в
один атом – делают его одним из самых перспективных материалов в
области наноэлектроники и приборов спинтроники. Одним из
наиболее актуальных вопросов, стоящих перед современным
материаловедением является разработка технологии промышленного
производства графена.
На сегодняшний день метод CVD считается наиболее
перспективным для получения высококачественного графена
больших размеров. В основе этого метода лежит возможность
термокаталитического разложения газообразных углеводородов на
поверхности переходных металлов с образованием углеродных
структур. Регулирование количества слоев графена осуществляется
путем регулировки температуры синтеза, так как растворимость
134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
углерода в переходных металлах зависит от температуры.
Первоначально, при высокой температуре
металл насыщается
углеродом, последующее резкое охлаждение приводит к выделению
избыточного углерода на его поверхность
в виде тонкой
наноуглеродной пленки.
Последние достижения в области допинга графена (в основном
гетероатомный допинг, химическая модификация и настройка
электростатического поля)
позволяют
создать значительную
запрещенную зону в графене, что делает его отличным кандидатом
для применения за пределами обычных КМОП-технологии.
Цель
научной
работы:
Установление
зависимости
электрических характеристик графена от метода получения;
Методы исследований, использованные в работе: CVD-метод,
рамановская спектроскопия, СЭМ, четырехконтактный метод.
Основные результаты научного исследования (научные,
практические): В результате проведенных исследований, нами было
выявлено, что крупномасштабные графеновые пленки, полученные
методом CVD на тонких поликристаллических пленках Ni, обладают
хорошими электрическими свойствами. С учетом их прекрасных
оптических и тепловых характеристик является перспективным их
дальнейшее приложение в качестве основы углеродной электроники
(например, в высокочастотных устройствах), проводящих покрытий
и прозрачной гибкой электроники.
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ТЕХНИЧЕСКОЙ НАНОДИАГНОСТИКИ
КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ
СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ
Погодаев А.В., Погодаев В.П.
Дальневосточный федеральный университет,
Владивосток, Россия, [email protected]
Микроструктурные особенности, связанные с фазовым
составом, доменной структурой, кристаллографическими свойствами,
наличием структурных дефектов, пор, микротрещин, включений и т.
д.,
непосредственно
определяют
полезные
свойства
конденсированных сред.
В связи с вышеизложенным, целью работы является разработка
135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
метода технической нанодиагностики конструкционных материалов.
В настоящее время существует целый ряд способов получения
информации о структуре вещества в нанометровом диапазоне
размерностей. Среди них сканирующая зондовая и электронная
микроскопии, различные виды спектроскопии, рентгеноструктурный
анализ, ядерный магнитный резонанс и другие. Их применение
актуально для исследований и технологического контроля
современных конденсированных материалов. Однако на сегодняшний
день широкое распространение подобных методик сдерживается
сложностью и относительно высокой стоимостью оборудования, а
также отсутствием методов количественного анализа и интерпретации
получаемых результатов. Анализ тенденций развития показывает, что
прогресс в зондовой микроскопии и нанотехнологии будет связан с
усложнением и интеллектуализацией зондовых инструментов.
Для достижения поставленной цели сформулированы
следующие задачи:
1. Анализ диагностических возможностей сканирующей
зондовой
микроскопии для исследования многокомпонентных
систем.
2.
Разработка
методики
получения
диагностических
показателей - характеристик организации структуры материала и
механических свойств.
Основные результаты научного исследования:
Установлено, что параметры структуры металла являются
информативными диагностическими показателями, так как они
определяют основные механические характеристики, влияющие на
работоспособность сварных конструкций. Это требует разработки
надежных методов и средств оценки структурных параметров, а также
алгоритмов расчета показателей работоспособности в конкретных
условиях эксплуатации на основе структурных моделей.
Разработана
методика
количественной
параметризации
микроструктуры металла на базе атомного силового микроскопа.
Показано, что структура низкоуглеродистых феррито-перлитных
сталей имеет несколько наиболее вероятных размеров зерна (мод).
Моды наиболее вероятных размеров подчиняются геометрической
прогрессии: di+n=qndi, где q=1,41 - коэффициент прогрессии.
Проведен выбор оборудования, приспособлений контрольноизмерительной аппаратуры для выполнения исследований на
субмикро- и наноуровне
136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОДИФИЦИРОВАНИЕ БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
НАНОНАПОЛНИТЕЛЯ
Поспелова Т.А., Айзенштадт А.М.
Северный (Арктический) федеральный университет имени
М.В. Ломоносова, Архангельск, Россия, [email protected]
Количественной мерой свободной поверхностной энергии в
конденсированных
системах,
другими
словами,
критерием
направленности
и
самопроизвольности
трансформационных
процессов может служить величина изменения изобарноизотермического потенциала (энергии Гиббса). Как известно из
классической термодинамики в условиях постоянства давления и
температуры изменение свободной поверхностной энергии системы
определяется характеристической функцией (ΔG) и равно:
G    S уд  S уд  
где σ – величина поверхностного натяжения (н/м); Sуд – удельная
площадь поверхности (кг/м2).
В случае твердых тел, процесс образования твердой
поверхности носит необратимый характер. Появление свободной
поверхности в твердом теле связано с возникновением дефектов,
которые разрывают массу вещества, благодаря чему частицы
оказываются на поверхности. Эта работа производится только
внешними механическими силами. Кроме того, если в жидкости
поверхностное натяжение реализуется в виде стремления сократить
поверхность с образованием сферических капель, то в твердом теле
этому препятствуют механические силы жесткости кристаллической
решетки. Поэтому, как отмечают авторы ряда научных публикаций,
параметр σ для твердого тела является мерой накопления энергии в
разуплотненном
поверхностном
слое
(мерой
свободной
поверхностной энергии).
Реальное значение поверхностного натяжения твердого тела
определить невозможно, вместе с тем, поверхностную энергию такого
вещества можно рассчитать с помощью критического поверхностного
натяжения жидкости (σк) на границе с твердым телом (метод Г.А.
Зисмана).
Для использования метода Зисмана на практике необходимо
получить зависимость cosθ=f(σ) (θ – краевой угол смачивания) для
различных жидкостей и экстраполируя усредненную кривую до
cosθ=1, определить критическое значение поверхностного натяжения,
137
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
σк, которое и является характеристикой поверхностной энергии
единицы поверхности твердой фазы. По нашему мнению, величина
критического
поверхностного
натяжения
позволяет
дать
характеристику энергетического состояния поверхности материала и
контролировать процессы структурообразования на поверхности
твердой фазы.
Целью данной работы является – экспериментальное
определение оптимального состава наноразмерного наполнителя для
модификации бетона с использованием метода Зисмана; создание
опытных образцов модифицированного бетона и измерение их
прочности.
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
диспергирование, метод определения краевого угла смачивания,
определение прочностных показателей бетона, математическая
обработка полученных данных с последующим построением
графиков и таблиц.
Основные результаты научного исследования: Установлено, что
энергетические параметры поверхности дисперсного материала
(критическое поверхностное натяжение σк. и сложная постоянная
Гамакера А*), можно использовать для оптимизации состава
компонентов при создании композиционных материалов на основе
наноразмерных составляющих; на основании определенных
энергетических параметров поверхности оптимальный состав
композитной смеси предлагается следующий: песок и сапонитсодержащий материал процентное соотношение по массе
соответственно составило 96 % и 4 %; опытным путем доказано, что
при использовании смеси из наполнителя в наноразмерном состоянии
прочность бетона увеличивается почти в 2 раза по сравнению с
бетоном, наполнителем которого служит обычный неизмельченный
песок. Рассчитан экономический эффект при использовании
нанодобавки на 1 куб. м бетона класса В10.
138
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОЗДАНИЕ ВОЛОКОН НАНОРАЗМЕРНОГО РЯДА ИЗ
ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРОВ МЕТОДОМ
ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ
Рылкова М.В., Коваленко Г.М.
Московский государственный университет дизайна и технологии,
Москва, Россия, [email protected]
В течение последних десятилетий электроформование
композиционных нановолокнистых материалов из растворов
полимеров развивается интенсивными темпами. Этим способом в
отечественной и мировой практике производят высокоэффективные
аэрозольные фильтры, аналитические ленты для контроля уровня
загрязненности воздуха, текстильные материалы с регулируемой
водо- и паропроницаемостью.
Весьма перспективным направлением является использование
нановолокнистых полотен, полученных методом электроформования,
в биоинженерии и медицине для создания материалов санитарногигиенического, косметологического и лечебного назначения.
Учитывая условия их эксплуатации в контакте с человеческим
организмом,
наиболее
предпочтительными
системами
для
формования являются экологически чистые композиции без
использования высокотоксичных растворителей. В научной
литературе в этой связи упоминаются водные растворы
поливинилового спирта (ПВС), коллагена, хитозана.
Производство волокон и нетканых материалов на их основе,
как правило, включает в себя довольно сложную модификацию
прядильных
растворов
с
применением
большого
числа
технологических добавок для достижения требуемого комплекса
свойств: нерастворимости в воде, эластичности, прочности,
паропроницаемости, гигроскопичности, биосовместимости.
Одним из возможных направлений ухода от сложной
модификации является использование в качестве исходного сырья
для электроформования смесевых композиций водорастворимых
полимеров, а также интерполимерных комплексов на их основе
(ИПК).
Особенно интересны для этих целей полимер–полимерные
комплексы на основе полиакриловой кислоты (ПАК) и неионогенных
полимеров (поливиниловый спирт, полиэтиленоксид, производные
целлюлозы и др.), стабилизированные кооперативной системой
139
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
водородных связей, поскольку именно эти представители огромного
семейства интерполимерных комплексов в условиях относительной
влажности окружающей среды, соответствующей комфортной
эксплуатации готовых изделий, проявляют эластомерные свойства и
обладают сверхвысокими сорбционными и «транспортными»
свойствами по отношению к парам воды.
Целью работы являлось получение нетканых материалов на
основе комплексообразующих водорастворимых полимеров методом
электроформования для создания изделий санитарно-гигиенического
назначения.
В качестве объектов исследования выбраны ПВС (марки BF-17,
ММ=78 000, степень гидролиза 99%, фирмы «Chang Chun
Petrochemical CO., LTD», Тайвань), ПАК (ТУ 6-02-137-91,
ММ=250 000, ФГУП «НИИ химии и технологии полимеров им. ак.
В. А. Каргина с опытным заводом» г. Дзержинск), а также их
смесевые водные композиции.
Предполагалось решить ряд задач:
- исследовать физико-химические свойства растворов
полимеров, их
смесевых композиций и ИПК и предложить
оптимальные составы формовочных систем для получения
бездефектных однородных волокон и нетканых материалов на их
основе;
- определить оптимальные технологические параметры
процесса электроформования и установить их влияние на
динамические характеристики струи, средний диаметр и
распределение волокон по диаметру, а также структуру нетканых
материалов;
- установить влияние состава и структуры, полученных
нетканых материалов на показатели их свойств.
В результате работы исследована возможность получения
нановолокнистых материалов из растворов ПВС, ПАК, их смесевых
водных композиций и ИПК методом электроформования.
Установлены основные характеристики растворов и параметры
процесса для формирования стабильных ультратонких волокон и
полотен на их основе. Выявлено, что для получения однородных
материалов вязкость раствора должна находиться в пределах от 0,4 до
0,9 Па∙с, что соответствует 10% раствору ПВС, 37 % раствору ПАК и
20-25% раствору смеси этих полимеров. Исследование структуры
полученных материалов показало, что в указанном диапазоне
140
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вязкости растворов происходит формирование стабильных структур с
плотным переплетением волокон и отсутствием видимых дефектов.
При этом средний диаметр волокон для материалов на основе
растворов ПАК составляет 150 – 200 нм, на основе ПВС – 300 – 400
нм, на основе смесевых композиций – 100 – 400 нм.
Разрывная нагрузка материалов составляет от 5 до 25 Н в
зависимости от вида прядильного раствора, что значительно выше
соответствующего
показателя
полипропиленового
нетканого
материала, использованного в качестве подложки. Наибольший
показатель гигроскопичности – 26% у материала из ПВС.
Термообработка снижает показатель гигроскопичности материала из
ПВС и увеличивает его у материала из ПАК.
Показатель
паропроницаемости материалов от 1,754 до 8,86 мг/(см2·ч), при этом
термообработка увеличивает данный показатель у всех образцов
независимо от состава прядильного раствора.
Использование водорастворимых полимеров вместо токсичных
органических растворителей способствует улучшению экологической
составляющей процесса электроформования, кроме того уменьшается
себестоимость готовой продукции. Использование же их смесей и
ИПК позволяет повысить физико-механические и, в особенности,
гигиенические свойства нановолокнистых материалов, что особенно
важно при производстве изделий санитарно-гигиенического
назначения.
ОПАСНОСТИ И РИСКИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ И
НАНОМАТЕРИАЛОВ В КОСМЕТИКЕ
Сафина А.М.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»,
Санкт-Петербург, Россия, [email protected]
Цель
проекта: оценка возможностей использования
современной
электронной
микроскопии
для
исследований
наноразмерных объектов и наноматериалов применяемых в
современной косметике.
Методы исследований, использованные в работе: Изучение и
анализ литературы отечественных и зарубежных авторов,
посвященной
вопросам
использования
наноматериалов
в
141
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
косметологии и их влияния на здоровье человека; исследование
косметических препаратов с помощью сканирующего электронного
микроскопа.
Основные результаты:
- в результате эксперимента были получены данные о присутствии в
косметических препаратах наноразмерных частиц 100-300 нм.
- наночастицы и наноматериалы обладают комплексом физических,
химических свойств и биологическим действием, которые часто
радикально отличаются от свойств тех же веществ в форме сплошных
сред или дисперсий частиц микронного и более крупного размера.
ФОРМИРОВАНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОРИСТЫХ
ПЛЁНОК ХАЛЬКОГЕНИОВ СВИНЦА
Скок Ф.О., Зимин С.П.
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова,
Ярославль, Россия, [email protected]
В настоящее время одним из перспективных направлений
современной
нанотехнологии
является
создание
наноструктурированных
пористых
материалов
на
основе
халькогенидов свинца (PbTe, PbSe, PbS). Это связано с
перспективностью применения этих узкозонных материалов для
разработки оптоэлектронных приборов инфракрасного диапазона,
термоэлектрических преобразователей и телекоммуникационных
систем с высокими техническими характеристиками. Одной
выдающейся особенностью халькогенидов свинца является их
способность на переход к квантовым размерным эффектам при
относительно большой величине размеров частиц, что связано с
высоким значением Боровского радиуса экситона aB (50 нм для PbTe).
Кроме того, халькогениды обладают необычно большим значением
диэлектрической постоянной (~103 в 4,2 Κ для PbTe), что
обеспечивает высокую степень электронной локализации и
отсутствие случайных потенциальных колебаний в наноструктурах.
Цель данной конкурсной работы состояла в том, чтобы
выполнить анодную электрохимическую обработку эпитаксиальных
структур PbX/CaF2/Si (111), сформировать пористые слои
халькогенидов свинца и изучить взаимосвязь структурных и
142
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
электрических характеристик полученных пористых плёнок PbX.
Исследования выполнены на эпитаксиальных структурах
PbTe/CaF2/Si(111) и PbSe/CaF2/Si(111), выращенных методом
молекулярно лучевой эпитаксии и подвергнутых процессам
порообразования
в
слоях
PbX.
.
Исходная
толщина
монокристаллических пленок халькогенидов свинца n- или p-типа
проводимости составляла 1,6-5,2 мкм, толщина буферного слоя
фторида кальция равнялась 2 нм. Для формирования системы пор
проводилось электрохимическое травление в ячейке вертикального
типа в травителе Норра, на 100 мл которого: 45 мл раствора KOH, 35
мл глицерина и 20 мл этанола. Анодирование проводилось при
плотности тока 2-4 мА/см2 в течение 10-30 минут. В результате
обработки была получена область, пористость которой по данным
рентгеновской рефлектометрии составляла 32-68%. Для образцов
селенида свинца так же проводилось электрохимическое травление в
электролите Томпкинса и Джонсона: 40 мл глицерина, 10 мл HNO3 и
10 мл ледяной уксусной кислоты. Анодирование проводилось при
температуре 20°С с плотностью тока 1 мА/см2 в течении 10 мин.
Исследование структурных параметров наноструктурированных
пористых систем проводились на электронном микроскопе SUPRA40. Впервые произведена визуализация пор нанометровых размеров в
халькогенидах свинца и описаны их морфологические параметры.
Показано, что в теллуриде свинца поры диаметром 7-26 нм
наклонены по отношению к поверхности под углом 350, что
соответствует распространению пор по кристаллографическим
направлениям <100>. Толщина пористого слоя составляет 150-180 нм,
во время длительного травления при большой плотности тока можно
получить полностью пористый слой.
Электрохимическое травление эпитаксиальных структур
PbSe/CaF2/Si(111) в электролите Норра приводит к образованию
наноструктурированных пористых областей PbSe с иерархической
системой пор и высокими показателями пористости (до 68%). В
случае электролита Томпкинса и Джонсона анодирование привело к
образованию пористого слоя толщиной 750 нм с диаметром нанопор
22 нм.
Впервые описан аномальный эффект увеличения электрической
проводимости при порообразовании, связанный с изменением
стехиометрии в наноструктурированном пористом материале. Данный
эффект
имеет
большие
перспективы
при
разработке
143
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
термоэлектрических устройств нового поколения для систем
альтернативной энергетики.
Результаты использованы при выполнении гранта «Развитие
научного потенциала высшей школы», внедрены на кафедре
микроэлектроники ЯрГУ. Результаты работы частично внедрены в
ETH, Zurich в рамках проводимых совместных исследований.
Материалы работы были представлены на 5 Всероссийских и
международных конференциях, на городском конкурсе “Ярославль на
пороге тысячелетия”. По результатам исследований опубликовано 9
работ.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И
ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАГНИТНЫХ НАНОДИСКОВ
Соловьёв П.Н., Беляев Б.А.
Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия,
[email protected]
Изучение магнитных свойств низко размерных систем является
в настоящее время одним из самых важных направлений современной
физики твердого тела. Одним из перспективных объектов являются
магнитные нанодиски. В данных структурах формируются
уникальные микромагнитные конфигурации, которые представляют
значительный интерес. Повышенное внимание исследователей к
нанодискам связанно, прежде всего, с их практическим применением
в различных устройствах, наиболее перспективным из которых
является магнитная память. Массивы магнитных нанодисков могут
использоваться и в устройствах постоянной памяти, в качестве
замены существующих жестких дисков, чей предел плотности записи
будет вскоре достигнут, и в качестве магнитной памяти с
произвольным доступом (MRAM). В настоящее время ведется
активный поиск оптимальных способов записи и считывания
информации.
Тема
настоящей
работы,
посвященная исследованию
статических и динамических свойств магнитных нанодисков, является
весьма актуальной.
В качестве метода исследования был выбран метод, основанный
на численном микромагнитном моделировании. Математическое
144
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
моделирование является важнейшим инструментом исследования в
нанофизике и нанотехнологиях. В настоящее время это адекватный и
вполне надежный метод топографирования магнитной структуры
нанообъектов. В работе использовалась программа «MultiLayers»,
разработанная в лаборатории ЭДСВЧЭ Института физики им. Л.В.
Киренского СО РАН Изотовым А. В. и Беляевым Б.А., а так же
распространенный пакет микромагнитного моделирования OOMMF.
Целью настоящей работы является численное исследование
статических и динамических свойств магнитных нанодисков, как для
развития фундаментальных представлений о физике магнитного
состояния нанообъектов, так и для создания материалов с заданными
свойствами, представляющих большой потенциальный интерес для
приложений в индустрии.
Для достижения поставленной цели, нами были поставлены
следующие основные задачи:
- Исследовать влияния различных геометрических и магнитных
параметров на процессы формирования магнитной микроструктуры
нанодисков.
- Исследовать влияние геометрических параметров на спектры
СВЧ поглощения магнитных нанодисков.
Методы исследований, использованные в работе: численное
микромагнитное моделирование, теоретический анализ.
Основные результаты научного исследования:
1.
Получены
фазовые
диаграммы
зависимости
микромагнитной конфигурации нанодисков от их геометрических и
магнитных параметров.
2.
На основе исследований магнитных нанодисков даны
рекомендации по разработке тонкопленочных структур для создания
носителей информации с высокой емкостью.
3.
Получены зависимости частот резонансных мод
колебаний намагниченности в нанодиске от его толщины и построено
распределение амплитуд колебаний намагниченности для различных
мод.
4.
Построен график зависимости резонансной частоты
первой моды от внешнего магнитного поля, приложенного
ортогонально плоскости диска. Показано, что после достижения поля
насыщения зависимость подчиняется формуле Киттеля для
однородного колебания намагниченности.
145
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ, СТРУКТУРНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ И СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ
МОДИФИЦИРОВАННОГО ГИДРОКСИАПАТИТА,
ОСАЖДЕННОГО ИЗ ПЛАЗМЫ ВЧ-МАГНЕТРОННОГО РАЗРЯДА
Сурменева М.А., Иванова А.А., Грубова И.Ю., Шаронова А.А.,
Cурменев Р.А.
Национальный исследовательский Томский политехнический
университет, Томск, Россия, [email protected]
На сегодняшний день одной из наиболее активно
развивающихся областей биомедицинского материаловедения
является создание структур нанометрового масштаба и формирование
на их основе биосовместимых поверхностей имплантатов для
медицинского применения. Наноматериал, выступающий в роли
биопокрытий, «предопределяет» клеточную судьбу и является
своеобразной детерминантой гистогенезиса. Изменяя размеры
структурных элементов, их форму и состав с помощью
контролируемых технологических параметров можно получать аналог
костной ткани, создавать новый тип «интеллектуальных»
биоактивных
покрытий
с
широкими
функциональными
возможностями для медицины.
В настоящее время лидирующее место среди материалов для
получения покрытий на поверхности имплантатов занимают
изоморфные разновидности гидроксиапатита (ГА). В последние годы
особый интерес вызывает ГА с частичным замещением PO43--групп
анионами SiO44- (Si-ГА). На примере стеклокерамики, известно, что
присутствие кремния в материале ускоряет процесс остеоинтеграции,
эти
данные
позволяют
прогнозировать
перспективность
использования Si-ГА в качестве покрытий для медицинских
имплантатов.
Метод высокочастотного (ВЧ) магнетронного распыления
является эффективным методом модифицирования металлической
поверхности имплантатов. Он позволяет формировать равномерное
по толщине и составу покрытие с высокой адгезией к подложке. В
настоящем исследовании реализован новый подход, заключающийся
в синтезе порошка Si-ГА и использовании его в качестве мишени для
распыления.
Цель данной работы состоит в изучении закономерностей
формирования биосовместимых нанокомпозитных покрытий на
146
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
основе Si-ГА методом ВЧ-магнетронного осаждения.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и
решены следующие задачи:
–
исследовать фазовые, структурные превращения и изменение
элементного состава в фосфатах кальция при синтезе порошкапрекурсора и приготовлении мишени для распыления;
–
изучить закономерности формирования покрытия, разработать
физическую модель его роста из плазмы ВЧ-магнетронного разряда и
установить взаимосвязь микроструктуры, фазового и элементного
состава полученных пленок с параметрами осаждения;
–
исследовать влияние параметров покрытий на основе Si-ГА на
их функциональные свойства: механические характеристики,
поверхностную энергию и биологическую совместимость.
В данной работе использовался широкий спектр методов
исследования:
рентгенофазовый
анализ,
ИК-спектроскопия,
энергодисперсионный рентгеновский анализа, атомно-абсорбционная
спектроскопия, ультрафиолетовая спектроскопия, эмиссионная
спектроскопия,
сканирующая
электронная
микроскопия,
просвечивающая электронная микроскопия, эллипсометрия и
измерение краевого угла смачивания. Нанотвердомер и скрэтч-тестер
использовались для исследования механических характеристик
покрытия. Оценка биосовместимости покрытий in vitro проводилась в
растворе SBF с использованием остеобласто-подобных клеток MG-63
остеосаркомы человека. Жизнеспособность клеток определяли с
помощью МТТ-теста.
В работе получены следующие результаты:
Впервые систематически исследована эволюция наноструктуры
покрытий на основе Si-ГА в процессе осаждения из плазмы ВЧмагнетронного разряда при изменении плотности потока и энергии
положительных ионов, бомбардирующих поверхность конденсата, и
установлена их градиентная нанокомпозитная структура.
В покрытиях на основе Si-ГА экспериментально выявлена
столбчатая структура с текстурой [001]. Увеличение толщины
покрытия сопровождается увеличением латеральных размеров зерен и
областей когерентного рассеяния (ОКР), а также совершенствованием
текстуры.
Изучена кинетика роста покрытия на основе Si-ГА при
изменении температуры поверхности конденсации.
Впервые детально исследовано влияние расположения образцов
147
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
относительно зоны эрозии мишени и отрицательного потенциала
смещения (-50;-100 В, а также заземленный подложкодержатель) на
скорость роста покрытий на основе фосфатов кальция.
Впервые представлены результаты исследований показателя
преломления, свободной поверхностной энергии и гистерезиса
смачивания
поверхности
покрытия
на
основе
ГА,
модифицированного ионами SiO44-. Наблюдаемая зависимость данных
характеристик поверхности от приложенного в процессе
формирования пленок отрицательного смещения обусловлена
различиями в их структуре и морфологии.
МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УГЛЕРОДНЫХ
НАНОСТРУКТУР КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ
МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЙ
Татарников Д.А.
Национальный исследовательский Томский политехнический
университет, Томск, Россия, [email protected]
Цель научной работы: изучение стабильных структур
различных углеродных наноматериалов с помощью молекулярного
моделирования, исследование их свойств и характеристик, а также
поиск возможности последующего применения в наноэлектронике и
наномеханике.
Основными задачами исследования являлись:
1.
Создание программы МД, достоверно описывающей
геометрию углеродных наноструктур и их характеристики, а также
учитывающей возможность образования новых химических связей и
разрыва уже существующих связей непосредственно в процессе
моделирования.
2.
Создание программы визуализации для МД, с различными
функциями управления и манипулирования данными.
3.
Изучение свойств и характеристик различных наноструктур,
исследование возможности существования новых структур
материалов, а также их возможные свойства и характеристики.
Методы исследований, использованные в работе: компьютерное
моделирование с использованием метода молекулярной динамики.
Основные результаты научного исследования:
148
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Разработано программное обеспечение для моделирования
углеродных наноструктур. Тестирование программы производилось
на уже открытых углеродных наноструктурах, смотрелось
правильность всех расчетов, измерение параметров, таких как
энергия, температура, распределение и осуществлялась изучение
свойств и характеристик. Был рассмотрен процесс образования
кластеров, начиная с произвольного расположения отдельных
изолированных атомов углерода. В процессе образования молекул
наблюдались промежуточные кластеры, такие как линейные цепи до
С8, моно-цикличные кольца до С8-С12, фрагменты двух мерной
сетки, а также несовершенный фуллерен. Используя отжиг, можно в
последующем добиться идеальной структуры фуллерена.
ТРИБОЛОГИЯ ИНТЕРКАЛЯЦИОННЫХ ГИБРИДНЫХ СЛОИСТОТЕЛОМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ
Кудашев С.В., Барковская О.А., Шевченко К.Р.
Волгоградский государственный технический университет,
Волгоград, Россия, [email protected]
Одним из направлений развития современной трибологии
применительно к машинам и механизмам является использование
сухих смазочных материалов, к числу которых могут быть отнесены
политетрафторэтилен, графит, нитрид бора, дисульфид молибдена, а
также наноалмазы и фуллерены [Пат. 2444562 РФ, МПК С 10 М
103/06, С 01 В 33/44. Композиционный антифрикционный твёрдый
смазочный материал / И.А. Новаков, Н.А. Рахимова, А.П. Краснов,
Я.В. Зубавичус, В.Б. Баженова, О.В. Афоничева, С.В. Кудашев;
ВолгГТУ. – 2012; Особенности использования нанокомпозитов Na+монтмориллонит – полифторированный спирт в качестве
антифрикционного твёрдого смазочного материала / И.А. Новаков,
Н.А. Рахимова, А.П. Краснов, В.Ф. Желтобрюхов, Я.В. Зубавичус,
С.В. Кудашев, О.А. Барковская // Изв. ВолгГТУ. Серия «Химия и
технология элементоорганических мономеров и полимерных
материалов». Вып. 9 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград,
2012. - № 5. - C. 174-178]. Основные требования, предъявляемые к
антифрикционным твердым смазочным материалам, являются,
прежде всего, стабилизация коэффициента трения во времени и
149
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
малый расход смазки. В большинстве случаев такие эффекты весьма
затруднительно достичь при использовании немодифицированных
слоистых материалов.
В качестве твердых смазочных материалов были впервые
предложены органоминеральные нанокомпозиты полифторированных
спиртов-теломеров
типа
H(CF2CF2)nCH2OH
(n=2÷5)
с
высокодисперсным
слоистым
алюмосиликатом
Na+-монтмориллонитом, размеры неорганических нанослоев которого составляют
20-250 нм в длину и до 1 нм в ширину.
Структурно-морфологические
характеристики
интеркаляционных фторсодержащих гибридных нанокомпозитов на основе
полифторированных спиртов-теломеров и Nа+-монтмориллонита
оценивали методами порошковой дифрактометрии (геометрии ДебаяШеррера «на пропускание» и Брэгга-Брентано «на отражение»),
малоуглового рентгеновского рассеяния в условиях синхротронного
излучения, ИК-Фурье спектроскопии,
рентгенофотоэлектронной
спектроскопии
и
атомно-силовой
сканирующей
зондовой
микроскопии. Теплофизические свойства композитов оценивали,
анализируя кривые дифференциально-термического анализа и
термогравиметрии.
Использование
фторсодержащих
слоисто-теломерных
нанокомпозитов
способствует
характерному
слоистому
структурообразованию с наличием на поверхности органофильных
перфторалкильных слоев, что необходимо для генерирования
самовосстанавливающейся пленки на трущихся поверхностях в целях
обеспечения высоких антифрикционных свойств твердой смазки.
Техническим результатом использования полифторалкильных
органоминеральных комплексов являются высокие трибологические
свойства и надежность работы заявляемого антифрикционного
твердого
смазочного материала
с максимальной
длиной
перфторуглеродной цепи при различной продолжительности и
высоких скоростях трения.
Таким образом, интеркаляционные гибридные слоистотеломерные нанокомпозиты в виде органоминеральных комплексов
полифторированных спиртов с Na+-монтмориллонитом, могут быть
использованы в качестве антифрикционных материалов, приводя к
стабилизации процесса трения уже при малом расходе смазки (10-2 %
масс.).
150
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА АЦЕТИЛЕНКАРБОКСИЛАТОВ
МЕТАЛЛОВ И НАНОКОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ
Шершнев В.А., Джардималиева Г.И.
Институт проблем химической физики РАН,
Москва, Россия, [email protected]u
Цель научной работы: фундаментальной задачей работы
является исследование реакционной способности ацетиленовых
карбоксилатов металлов в их радиационно или термически
индуцированных твердофазных превращениях и выявление основных
факторов и структурных критериев управления реакциями
непредельных карбоксилатов в твердой фазе. Предполагается
дальнейшая разработка методов синтеза, получение и характеристика
неописанных в литературе мономеров - карбоксилатов металлов на
основе ряда переходных металлов и ацетиленкарбоновых кислот.
Будут выявлены специфическая роль металла, стерические условия и
относительные расстояния между реакционными центрами,
оказывающих существенное влияние на твердофазные превращения
рассматриваемых металломономеров. Особое внимание будет
уделено изучению кинетических закономерностей твердофазной
полимеризации и структуре формирующихся металлополимеров с
сопряженными связями в полиеновых цепях. Использование
мономеров ацетиленового типа представляет интерес для создания
нанокомпозитов с полисопряженной системой в структуре ядрооболочка, что позволяет получать материалы с проводящими,
магнитными свойствами.
Методы исследований, использованные в работе: ИК-, КРспектроскопия, ДСК, ТГА, масс-спектрометрия, электронная
сканирующая
и
просвечивающая
микроскопия,
методы
магнитохимии.
Основные результаты научного исследования: разработаны
методы синтеза металлосодержащих мономеров, полимеров и
нанокомпозитов на основе ацетилендикарбоновой кислоты и ряда
металлов. Различными методами исследована структура, свойства
полученных мономеров, выявлены условия полимеризации,
различными подходами получены и охарактеризованы полимеры,
описана кинетика полимеризации в жидкой фазе. Получены и
охарактеризованы
нанокомпозиты
на
основе
иследуемых
металлосодержащих мономеров, исследованы их магнитные свойства.
151
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ВЛАГОСЕНСОРНЫЕ СТРУКТУРЫ
НА БАЗЕ НАНОПОРИСТОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ
Шиманович Д.Л., Чушкова Д.И., Сокол В.А.
Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники, Минск, Беларусь, [email protected]
Наноструктурированный анодный пористый оксид алюминия
(НАПОА) позволяет использовать его в качестве активного
чувствительного к влаге элемента при формировании сенсоров
влажности (СВ) [Laszlo Juhasz, Janos Mizsei. A simple humidity sensor
with thin film porous alumina and integrated heating. Procedia
Engineering, v. 5, 2010, pp. 701–704; Oomman K. Varghese et al. Highly
ordered nanoporous alumina films: Effect of pore size and uniformity on
sensing performance. J. Mater. Res., vol. 17, № 5, 2002, pp.1162-1171;
Veronika Timar-Horvath, Laszlo Juhasz, Andras Vass-Varnai, Gergely
Perlaky. Usage of porous Al2O3 for RH sensing. Procs. DTIP 2007, EDA
Publishing, 2007, pp. 372-376] благодаря возможности с
использованием
электрохимического
процесса
анодирования
получать капиллярные наноканалы и изменять их геометрические
параметры (диаметр и длину).
Для разработки конструктивно-технологических вариантов
получения
СВ
на
основе
влагочувствительных
наноструктурированных пористых Al2O3 возможно использование
слоев как с наличием барьерного слоя (БС) Al2O3 на дне нанопор, так
и без него, когда поры являются сквозными по всей длине. Варианты
формирования токопроводящих электродов на одной или на двух
сторонах наноструктурированных Al2O3 пленок или мембран
позволяют изготавливать вертикальные или горизонтальные
(встречноштыревые) емкостные RH-сенсорные структуры. На
структурно-геометрические параметры НАПОА оказывают влияние
такие факторы, как состав электролита, электрические и
температурные режимы анодирования при формировании Al2O3. А
структурно-геометрические параметры НАПОА в свою очередь
влияют на степень чувствительности Al2O3 к изменению влажности.
Для реализации СВ разработанная нами тестовая конструкция
чувствительного элемента сенсорного устройства представляла собой
объемно-планарный вариант емкостной МДМ (металл-диэлектрикметалл) структуры вертикальной направленности (рисунок 1).
152
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 1 - Конструктивное исполнение объемно-планарной
вертикальной емкостной МДМ тестовой структуры чувствительного
элемента СВ (dп - диаметр пор; dн - диаметр устья пор после
напыления металлической пленки; 1- свободная мембрана на основе
НАПОА без БС с модифицированными сквозными каналами пор; 2нижняя проницаемая проводящая обкладка, неперекрывающая вход в
поры;
3верхняя
проницаемая
проводящая
обкладка,
неперекрывающая вход в поры; 4- сквозные поры).
Для увеличения чувствительности к влаге, снижения времени
отклика и снижения инерционности (времени восстановления)
разработанного тестового чувствительного элемента СВ в качестве
активного диэлектрического слоя нами использовались свободные
мембраны на основе высокоупорядоченной матрицы НАПОА без БС
со сквозными каналами модифицированных пор, полученные
методом двухстадийного электрохимического анодирования (в
потенциостатическом режиме при постоянном напряжении (45; 50; 55
В) в 5% растворе щавелевой (H2C2O4) кислоты) с применением
методики утонения БС медленным понижением напряжения (до 5 В
со скоростью 0,1 В/с) на заключительной стадии анодирования и
методики удаления БС комбинированным сочетанием процесса
катодной поляризации (при -4 В либо в том же электролите, либо в
0,5М нейтральном растворе KCl в течение ~24; 27; 30; 35 мин для
НАПОА толщиной ~40; 50; 60; 70 мкм) и процесса химического
травления Al2O3 (в 5% растворе H3PO4 в течение ~20-70 мин при
температуре ~25-30 °С)
с
одновременным расширением
(модификацией) диаметра нанопор. Такой выбор основывался на
необходимости получения высокой однородности пор Al2O3 по
размеру и исключения влияния на механизм адсорбционных
153
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
процессов присутствующих и встроенных на внешней стороне стенок
пор примесных анионов электролита анодирования (O2-, OH-, C2O42-)
за счет снижения их концентрации при химическом травлении.
Толщина таких свободных мембран на основе НАПОА составляла
~40; 50; 60; 70 мкм для вариантов тестовой конструкции, диаметр
нанопор dп составлял ~50-90 нм, а размер мембран был выбран
~50×50 (мм2) для применения в дальнейшем групповой
фотолитографии с определенными размерами чипов тестовых
чувствительных элементов.
В качестве токопроводящих электродов МДМ структуры СВ
нами использовались проницаемые к влаге противоэлектроды с обеих
сторон мембран из НАПОА, сформированные напылением
металлических пленок (V, Ti, Ta, Al) толщиной ~50-200 нм. В
результате моделирования было показано, что выбор их толщины
должен быть не более 3-4 dп, что продиктовано необходимостью
наличия матрицы открытых нанопор Al2O3, а их диаметр после
напыления металлических пленок dн не должен быть уменьшен более
чем на 20-30% в их устье.
Для улучшения параметров представленной нами сенсорной
структуры в некоторых вариантах конструктивного исполнения
тестового чувствительного элемента (НАПОА с увеличенным
значением толщины и уменьшенным значением диаметра пор) был
предусмотрен тонкопленочный нагревательный элемент (НЭ),
предназначенный для нагрева чувствительного чипа на основе
НАПОА, выполненный в виде резистивного меандра, расположенного
по периферии верхней обкладки емкостных МДМ наноструктур и
сформированный напылением металлической пленки (V, Ti, Ta, Al)
толщиной ~150-200 нм. Выбор меньшего значения толщины
металлической пленки был ограничен увеличением удельного
поверхностного сопротивления, возможными проблемами с
перегревом НЭ и выходом его из строя.
На рисунках 2 и 3 представлено влияние относительной
влажности (RH) на изменение емкости чувствительного элемента СВ
на основе НАПОА при увеличении RH от 10% до 90% и при обратном
ее уменьшении до восстановления первоначальных значений и
сравнительный
анализ
влияния
структурно-морфологических
параметров НАПОА, отличающихся толщиной и диаметром пор, на
зависимость емкости СВ при изменении RH. Показано, что
минимальные величины емкости МДМ наноструктур составляют ~22154
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
35 пФ при RH ~10% и достигают ~370-390пФ при ее максимальном
значении, т.е. чувствительность СВ при увеличении RH - более 4
пФ/%, что говорит о высоком показателе чувствительности,
позволяющем осуществлять преобразование аналогового сигнала в
цифровой при формировании электронной схемы преобразования.
Кроме того, видно (рисунок 2), что величина гистерезиса при
уменьшении RH не превышает ~20 пФ.
Рисунок 2 - Зависимость
емкости
чувствительного
элемента СВ на основе
НАПОА толщиной ~50 мкм
и диаметром нанопор ~70
нм при изменении RH.
Наблюдается
незначительное
снижение
емкостных
параметров МДМ структур для НАПОА с увеличением его толщины
d(Al2O3) и с увеличением диаметра пор dп, что может быть объяснено
уменьшением активной площади противоэлектродов.
Были проведены температурные исследования, показавшие
незначительные изменения параметров чувствительного элемента СВ
на основе НАПОА в диапазоне от минимальных до максимальных
значений RH (рисунок 4). При нагреве от 20 °С до 50 °С изменения
значений емкости чувствительного элемента СВ варьировались в
пределах от 3-4 пФ при RH 10%, до 40-50 пФ - при RH 90%.
Рисунок 3 - Сравнительный анализ влияния структурноморфологических параметров НАПОА, отличающихся толщиной и
диаметром пор, на зависимость емкости чувствительного элемента
СВ при изменении RH
155
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 4 - Влияние
температуры
окружающей среды на
зависимость
емкости
чувствительного
элемента СВ на основе
НАПОА толщиной ~50
мкм и диаметром нанопор
~70 нм при изменении
RH
СИНТЕЗ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПЛЕНОК ПОРИСТОГО
АНОДНОГО Al2O3 С ПОВЫШЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ
ТЕРМОСТОЙКОСТИ
Шиманович Д.Л., Чушкова Д.И., Сокол В.А.
Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники, Минск, Беларусь, [email protected]
Из-за существенного различия температурных коэффициентов
линейного расширения алюминия и его оксида Аl2О3 возникают
механические напряжения на границе фазового перехода Аl-Аl2О3,
что приводит при осуществлении ряда технологических операций при
повышенных
температурах
к
растрескиванию
наноструктурированных пленок пористого анодного Аl2О3.
В
работе
представлены
результаты
технологических
исследований по повышению их термической устойчивости к
трещинообразованию.
Использовались различные способы улучшения термостойкости
Аl2О3, заключающиеся в выборе электрохимических режимов
анодирования, в термообработке алюминиевых образцов до и после
анодирования и др. Заметим, что на границе раздела Аl-Аl2О3
существуют 3 области, относящиеся к металлу: область пластической
деформации Аl, непосредственно примыкающая к Аl2О3, область
упругой деформации Аl и массив Al основания, а толщина
пластически деформированного Аl пропорциональна трем радиусам
156
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ячеек нанопор в их сферическом основании (~3Rяч.пор.) [Сокол В.А.
Анодные оксиды алюминия. Мн.: Бестпринт, 2011. 431 с.; Теория
прочности и пластичности. Под ред. Л.К.Гордиенко. М.: Металлургия,
1982].
Таким
образом,
варьируя
электрохимическими
и
температурными режимами анодирования, можно изменять
геометрические размеры нанопористой системы формируемого Аl2О3,
а, следовательно, за счет изменения толщины деформированного слоя
Al добиваться изменения механических напряжений на границе
раздела Аl-Аl2О3, что, в свою очередь, позволяет изменять
устойчивость Аl2О3 к образованию трещин при термоударах.
Замечено, что поскольку как в процессе роста анодного Аl2О3,
так и в его сформированном состоянии в системе Al-Аl2О3
существуют внутренние механические напряжения, влияющие на
процессы трещинообразований нанопористого Аl2О3, то при этом в
оксиде возникают сжимающие внутренние напряжения, а в Al растягивающие. Величина этих внутренних напряжений зависит не
только от напряжения электрохимического процесса анодирования, от
использования различных электролитов, а также от соотношения
толщин Аl2О3 и Al в их общей системе, от температуры
предварительной термической обработки и т.д. Был проведен анализ и
исследовано влияние напряжения анодирования в 5% H2C2O4 при
Т=18оС на внутренние напряжения в пористой пленке Аl2О3 в системе
с Al при его толщине d=1000 мкм, которые показали, что с
увеличением напряжения формовки и с ростом толщины анодного
Аl2О3 внутренние напряжения снижаются. Проведена сравнительная
оценка внутренних напряжений в Аl2О3 при использовании 5%
H2C2O4 и 10% Н2SО4. Результаты исследований представлены на рис.
1 и 2.
Было проведено ряд сравнительных экспериментов по
различным электрохимическим режимам анодирования Аl и по
оптимизации
термоударов
сформированных
пленок
наноструктурированного Аl2О3:
-традиционное толстослойное анодирование Al в комбинированном
(гальваностатическом (ГСР) (I=const) и потенциостатическом (ПСР)
(U=const)) режиме в 5% H2C2O4 при Т=18-20оС;
-ступенчатое анодирование, когда напряжение формовки U
задавалось постоянным на определенное время проведения
анодирования, а затем принудительно скачкообразно изменялось до
другого значения U=const на определенное время, причем, это
157
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
значение U могло быть ниже, либо выше предыдущего. На
стационарной стадии роста нанопористого оксида Al геометрические
размеры его ячеек пропорциональны напряжению анодирования.
Следовательно, если в какой-то момент стационарного роста оксида
скачкообразно изменить напряжение анодирования, то размеры ячеек
изменяются в соответствии с его новым значением, т.е. в случае
уменьшения напряжения количество пор на единице поверхности
оксида должно увеличиться, а в случае увеличения напряжения их
число должно уменьшиться. Таким образом, осуществлялась
перестройка нанопористой структуры анодного оксида Аl2О3;
-режим анодирования, когда на завершающем этапе применялся тот
же электролит (5% H2C2O4), но при повышенной Т=35оС в течение 5
мин.;
-режим со сменой электролитов в процессе анодирования (10% Н2SО4;
5% H2C2O4; 10% СrО3).
11
10
9
-7
δ•10 , Н/м
2
8
7
6
5
4
В системе Al-Al 2 O 3 c толщиной d Al = 1000 мкм
3
2
1
0
20
40
60
80
100
120
Uа, В
Рисунок 1 - Влияние напряжения анодирования (в 5% H2C2O4)
на величину внутренних напряжений в нанопористой пленке Al2O3.
158
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
24
21
10% H 2 SO 4
-7
δ •10 , Н/м
2
18
15
12
5% H 2 C 2 O 4
9
6
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
/7
/6
/5
/4
/1
/8
/3
/2
00
00
00
00
00
00
00
00
10
10
10
10
10
10
10
10
d Al, мкм / dAl 2 O 3 ,мкм
Рисунок 2 - Зависимость величины внутренних напряжений от
соотношения толщин d Al / d Al2O3 в системе Al-Al2O3 при
использовании 5% H2C2O4 и 10% Н2SО4 в процессе анодирования.
Для получения достоверных и корректных результатов и
возможности их сравнения намеренно использовался материал - Al
сплав марки 5085, анодный Аl2О3 которого, сформированный при
классическом толстослойном анодировании в комбинированном
режиме в 5% H2C2O4 при Т=18оС, по предварительным
исследованиям, заведомо растрескивался после температурных
испытаний. Кроме того, независимо от применяемых режимов
анодирования, после предварительного расчета добивались
формирования одинаковой, по возможности, толщины Аl2О3 на
сравниваемых образцах.
Для исключения вероятности трещинообразований Аl2О3 по
дефектам механической обработки торцов исходных Al пластин
формировалась технологическая рамка из плотного Аl2О3 по их
периметру (в 1% лимонной кислоте при U=200 В). Предъявлялись
высокие требования к степени обработки самой поверхности
исходных образцов, т.е. использовалось алмазное точение
поверхности
во
избежание
возможности
зарождения
и
распространения трещин по дефектам микрорельефа.
Для
получения
качественных
наноструктурированных
оксидных пленок использовался динамический режим анодирования
Al т.е. применялось перемешивание электролитов с непрерывным
159
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
движением образцов в процессе анодирования. Это позволяло
избавиться от неравномерности распределения температуры и,
главным образом, от вероятности появления локальных зон перегрева,
что, в противном случае, приводило бы к разнотолщинности и
растравливанию оксида и, в дальнейшем, к образованию трещин, как
уже в процессе анодирования, так и при температурных воздействиях.
После процессов анодирования образцы подвергались
термоудару, т.е. испытанию на механические изменения
(деформации) нанопористого Аl2О3 под действием высокой
температуры, причем, как двойному, когда образцы помещались в
печь при установившейся температуре Т=400оС на 1 ч. и извлекались
из печи сразу же после такого испытания, так и одиночному прямому
термоудару (резкий перепад температуры только в сторону
увеличения) с температурой Т=400оС в течение 1 ч. и с постепенным
уменьшением температуры до комнатной (остыванием образцов в
печи).
Оптимальным
оказалось
использование
следующего
электрохимического и температурного режима анодирования Al
толщиной 1000 мкм с предварительным его термоотжигом до
анодирования при Т=400оС в течение 30 мин. и с толщиной
сформированного Аl2О3 - 80 мкм:
-первое анодирование в 10% Н2SО4 при потенциале U=const=10
В в течение 40 мин. при Т=13оС с целью формирования
наноструктурированного Аl2О3 с малыми геометрическими размерами
(диаметром) пор;
-основное толстослойное анодирование в 5% H2C2O4 в ГСР при
плотности тока j=const=40 мА/см2 , а затем в ПСР при U=const=120 В
в течение 1 ч. 30 мин. при Т=18оС;
-заключительный этап анодирования в 10% СrО3 в течение 10
мин. при U=70 В и Т=30оС, что дает возможность получить
эластичные оксидные пленки с более высоким температурным
коэффициентом линейного расширения Аl2О3.
После такого режима образцы подвергались термоудару при
Т=400оС в течение 1 ч. с плавным понижением температуры до
комнатной в течение 10 ч.
В результате проведения таких технологических решений со
сменой электролитов (10% Н2SО4; 5% H2C2O4; 10% СrО3) анодные
нанопленки Аl2О3 обладали повышенной термоустойчивостью к
трещинообразованию после термоудара. Сравнительный анализ
160
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
образцов показал, что это выражалось либо в отсутствии трещин,
сколов, либо в их единичном характере по случайным дефектам
обработки поверхности, дефектам примесей в отличие от тех
образцов, которые анодировались традиционным способом в одном
5% H2C2O4 и где трещины Аl2О3 после термоудара располагались в
виде густой сетки.
НАНОСТРУКТУРНЫЙ УГЛЕРОДНЫЙ СОРБЕНТ: ПОЛУЧЕНИЕ,
СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ
Шутеева Т.А.
Белгородский государственный национальный исследовательский
университет, Белгород, Россия, [email protected]
Цель проекта - получение природного
наноструктурного
углеродного сорбента на основе скорлупы грецкого ореха (СГО).
В работе были использованы следующие методы исследования:
энергодисперсионный
анализ,
ИК-спектроскопия,
растровая
электронная микроскопия, метод динамического светорассеяния,
метод БЭТ.
Результаты: Из скорлупы грецкого ореха получен углеродный
сорбент, обжигом растительного сырья на воздухе. Методом
электронной микроскопии, установлено, что в ходе карбонизации
происходит структуризация поверхности образцов. Варьируя
температуру карбонизации можно регулировать размеры макро-,
микро- и мезопор. Размер полученных структур, составляет от 21 до
25нм. Определены физико-химические характеристики углеродного
материала: удельная поверхность, статическая обменная емкость,
дзетта-потенциал поверхности.
161
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.4 ТЕХНОЛОГИИ НОВЫХ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ЭНЕРГИИ
КОНВЕРСИЯ СВЕРХТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ В СРЕДЕ ВОДЯНОГО
ПАРА В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРА ОКСИДА ЖЕЛЕЗА
Абдрафикова* И.М., Рамазанова* А.И., **Каюкова Г.П.
*Казанский национальный исследовательский технологический
университет, Казань, Россия, [email protected],
**Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова
КазНЦ РАН, Казань
Цель научной работы: выявление закономерностей изменения
состава высокомолекулярных компонентов сверхтяжелой нефти при
гидротермально-каталитических процессах.
Методы исследований, использованные в работе: пикнометрический метод, жидкостно-адсорбционная хроматография, элементный
анализ, ИК-спектроскопия, ЭПР-спектрометрия, МАЛДИ.
Основные результаты научного исследования:
1. Показано, что в процессах гидротермально-каталитической
конверсии тяжелой нефти идет деструкции высокомолекулярных
компонентов с новообразованием бензиновых (н.к. 70-120 0С)
фракций, которые в исходной нефти отсутствовали. В продуктах
конверсии увеличивается содержание фракции 120-250 0С и
содержание масел, снижается содержание асфальтенов, и почти в два
раза - бензольных и спиртобензольных смол. Плотность нефти
снижается с p420 0,9715 до p420 0,9271 г/см3.
2. Установлено, что в процессе конверсии высокомолекулярных
компонентов тяжелой нефти идет предпочтительная деструкция
спиртобензольных смол по азотсодержащим и серосодержащим
связям.
3. В составе асфальтенов снижается содержание азота,
увеличивается содержание кислорода и содержание общей серы. По
данным ЭПР анализа, в асфальтенах возрастает концентрация
свободных
радикалов
(R*)
и
снижается
концентрация
четырехвалентного
ванадия
(V4+),
входящего
в
состав
ванадилпорфириновых комплексов. Выявлены изменения в составе
катализатора – гематита, свидетельствующие о возможном
162
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
образовании комплексов железа, таких как магнетит (III) – Fe3O4 и
гидроксид (II) – Fe(ОН)2.
4. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о
возможности получения синтетической нефти из тяжелого
углеводородного
сырья
с
применением
гидротермальнокаталитических систем.
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ
СЕПАРАЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
Хлебникова Е.С., Ушева Н.В.
Национальный исследовательский Томский политехнический
университет, Томск, Россия, [email protected]
Одной из устойчивых тенденций последнего времени является
возрастающее значение природного газа в энергобалансе мира. За
последние 10 лет доля природного газа в мировом балансе
первичных энергоресурсов увеличилась с 21,7 % в 1997 г. до 24 % в
2007 г. Являясь экологически чистым и экономичным топливом, газ в
определенной степени вытесняет своих конкурентов (уголь и нефть)
из отраслей энергетики. Это общая мировая тенденция, характерная и
для США, и для Западной Европы, и для развитых стран АзиатскоТихоокеанского региона, а так же и для России. В топливноэнергетическом балансе страны газ составляет сегодня 53,7%. [1]
При промысловой подготовке газа высокая четкость
разделения пластовой смеси определяет качество транспортируемых
продуктов и, следовательно, экономическую эффективность
производства.
В связи с повышенными требованиями к качеству
предназначенного для продажи газа технология сепарации и
применяемое
для
этой
цели
оборудование
постоянно
совершенствуются.
В настоящее время существуют различные программы,
используемые при расчетах процесса подготовки природного газа,
например: HYSYS, Pro-2, PROSIM. Однако данные программы
используются в основном для проведения инжиниринговых расчетов,
поэтому для повышения эффективности и поиска оптимальных
163
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
режимов целесообразно применять технологические моделирующие
системы, адаптированные к технологическим условиям конкретного
промышленного объекта.
Целью данной работы является исследование влияния
технологических параметров на выход товарного газа и разработка
модуля информационно-моделирующей системы определения
оптимальных режимов работы установки комплексной подготовки
газа (УКПГ) на примере одного из газоконденсатных месторождений
Западной Сибири.
Задачи работы:
1.Изучить теоретические основы процессов промысловой
подготовки газа и газового конденсата.
2.Проанализировать эффективность процессов сепарации.
3.Исследовать влияния изменения технологических
параметров на эффективность процесса сепарации.
4.Разработать модуль информационно-моделирующей
системы процессов промысловой подготовки газа и газовых
конденсатов для определения оптимальных режимов.
Методы исследований, использованные в работе: метод
математического моделирования, метод Шилова для расчета констант
фазового равновесия, критерий оптимальности.
Основные результаты научного исследования:

Предложен вид уравнения для определения температуры
точки росы по воде в зависимости от давления и влагосодержания.

Создана
программа
для
определения
оптимальных
технологических условий проведения процесса на газоконденсатных
месторождениях, что позволяет получать максимальное количества
товарной продукции, качество которой удовлетворяет требованиям
ГОСТ, при минимальных энергетических затратах.

На кафедре химической технологии топлива ТПУ разработаны
математические модели процессов промысловой подготовки нефти,
газа и газового конденсата, на основе которых создана
технологическая моделирующая система для расчета материальных,
тепловых балансов и оперативного анализа технологических
режимов.

Для оптимизации процесса НТС были исследованы
технологические параметры, влияющие на эффективность сепарации
164
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
газа, а именно: расход сырья, температура, давление и число ступеней
сепарации.

В данной работе при варьировании давления и температуры
также учитывалось качество товарного газа по следующим
показателям: содержание углеводородов С 3+, С5+, влагосодержание,
точка росы по углеводородам и по воде. Предложен вид уравнения
для определения температуры точки росы по воде.

Разработанный модуль оптимизации включен в действующую
модель расчета НТС, что позволит определять наибольший выход
товарного газа заданного качества при различных технологических
режимах УКПГ.
165
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.5 ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ МЕМБРАН И КАТАЛИТИЧЕСКИХ
СИСТЕМ
ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ
МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОБАЛЬТА МЕТОДОМ 59Со ЯМР
СПЕКТРОСКОПИИ ВО ВНУТРЕННЕМ ПОЛЕ ОБРАЗЦА
Андреев* А.С., Лапина** О.Б.
*Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
**Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН,
[email protected]
С середины прошлого столетия кобальтовые катализаторы
широко используются в промышленности. Существует большое
количество каталитических процессов с их применением, например,
получение уксусной кислоты из ацетальдегида, гомологизация
(реакция в результате которой органическое соединение
превращается в свой гомолог путем внедрения метиленовой группы)
метанола, процессы полного окисления углеводородов и др. Но
самым главным и наиболее важным процессом, где необходимы
кобальтовые катализаторы, является синтез Фишера-Тропша (СФТ) –
получение жидких углеводородов из синтез-газа (СО), который
возможно получать из каменного угля, природного газа и биомассы,
путем неполного их окисления. В последних двух процессах
катализатором служит металлический кобальт Co0, в отличие от
первых двух, где существенно лишь присутствие оксида кобальта
Co3O4.
Различные физико-химические методы используются для
исследования строения и свойств кобальтовых катализаторов на
основе Co0: микроскопия, рентгеновская дифракция, инфракрасная
спектроскопия (ИКС), КРС, EXAFS и др. Все методы являются
взаимно дополняемыми, но при этом они не дают полную
информацию о сильно дефектных структурах. Например,
рентгеновская дифракция позволяет хорошо исследовать правильные
упаковки кобальта Co0, в то время как присутствие дефектов упаковки
(д.у.) сильно уширяет рефлексы в спектре, и он становится
малоинформативным. С другой стороны, считается, что именно
дефектные металлические структуры наиболее активны в катализе.
166
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В отличие от других физико-химических методов 59Co ЯМР
спектроскопия во внутреннем поле Co0 дает возможность не только
распознавать дефекты и правильные упаковки, но и делать
количественные оценки соотношения фаз в исследуемом образце.
Также метод хорошо «чувствует» первую координационную сферу
кобальта, и может различать различные металлы в кобальтовых
сплавах, и также количественно оценивать их.
Целью данной работы является исследование катализаторов на
основе металлического кобальта методом 59Co ЯМР спектроскопии во
внутреннем поле Co0. Для этого в качестве модельных образцов
предполагается изучение чистого металлического мелкодисперсного
кобальта, а также влияния небольшого количества примесей
алюминия на его строение после восстановления. Применить
полученные данные о строении и свойствах модельных образцов к
исследованию нанесенных кобальтовых катализаторов СФТ, чтобы
иметь возможность делать количественные оценки по соотношению
фаз в реальных катализаторах, а также распознавать возможное
взаимодействие активного компонента с носителем, которым в нашем
случае является гамма оксид алюминия  - Al 2  3 .
Методы исследований, использованные в работе: 27Al MAS
ЯМР и 59Со ЯМР во внутреннем поле образца.
Основные результаты научного исследования:
В работе исследовались катализаторы приготовленные методом
пропитки по влагоемкости носителя, методом нанесения осаждением
катионов кобальта в процессе гидролиза мочевины из раствора на
заранее сформированный носитель, одновременным соосаждением
кобальта и алюминия.
Метод 27Al MAS ЯМР отлично подходит для исследования
исходных носителей и невосстановленных катализаторов. Для
исследования локального строения активного компонента применялся
метод 59Со ЯМР во внутреннем поле образца, который позволяет
различать и делать количественные оценки правильных (ГЦК и ГПУ)
и дефектных упаковок металлического Со.
Во всех случаях в катализаторах преобладали дефектные
упаковки
кобальта.
Исследование
различных
способов
восстановления катализаторов в большинстве случаях не выявило
никакой разницы в строении металлического Со, кроме
катализаторов, нанесенных в процессе гидролиза мочевины на γAl2O3. Более длительное восстановление и различная модификация
167
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
носителя приводят к уменьшению интегральной интенсивности
спектра, что может объясняться большей дисперсностью активного
компонента, когда частицы кобальта становятся настолько малы, что
переходят в суперпарамагнитное состояние.
КОНТРОЛЬ СОСТАВА, МИКРОСТРУКТУРЫ И
АКТИВНОСТИ Pt/C и PtxNi/C КАТОДНЫХ
ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Беленов С.В., Гутерман В.Е.
Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия,
[email protected]
Целью данной научной работы было получение Pt/C и PtxNi/C
наноматериалов методом боргидридного синтеза и выяснение
влияния природы и состава водно-органического растворителя на их
состав, структуру, электрокаталитическую активность в реакции
электровосстановления кислорода и коррозионную стабильность в
процессе
эксплуатации
для
повышения
функциональных
характеристик и снижения стоимости данных материалов.
Методы исследования, используемые в работе: порошковая
дифрактометрия, термогравиметрия, просвечивающая электронная
микроскопия,
рентгенофлуоресцентный
анализ,
метод
низкотемпературной адсорбции-десорбции азота (БЭТ, БДХ), методы
вольтамперометрии на стационарном и вращающемся дисковом
электроде.
Основные результаты научного исследования:
Показана
принципиальная
возможность
управления
структурой каталитических материалов посредством вариации
состава двухкомпонентного растворителя и изменения природы
неводного компонента. Установлено, что для Pt/C катализаторов
средний диаметр наночастиц зависит от содержания ДМСО в
растворителе. При этом дисперсия распределения частиц по размерам
уменьшается с увеличением объемной доли диметилсульфоксида в
растворе. Сравнение каталитической активности в реакции
восстановления кислорода полученных материалов показала, что
168
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
некоторые из них превосходят по активностью коммерческие Pt/C
материала(E – TEC 20 и E – TEC 40), что подтвердило высокое
качество синтезированных катализаторов.
По результатам работы получен патент на изобретение
№ 2367520. Гутерман В.В., Беленов С.В., Гутерман А.В., Пахомова
Е.Б. Способ получения катализаторов для топливного элемента.
ПОЛУЧЕНИЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО LTA ЦЕОЛИТА ИЗ
МЕТАКАОЛИНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ
МЕХАНОХИМИИ
Жидкова А.Б., Прокофьев В.Ю.
Ивановский государственный химико-технологический университет,
Иваново, Россия, [email protected],
Традиционным
методом
синтеза
цеолитов
является
гидротермальная кристаллизация из растворов, гелей или золей
соединений кремния, алюминия и натрия. Тип цеолита определятся
соотношением Na:Al:Si, температурным режимом синтеза и типом
структуро-управляющего агента (structure directing agent – SDA). В
качестве
SDA
используют
органические
темпланты
с
соответствующей пространственной структурой.
Другим распространенным способом получения цеолитов
является их синтез из метакаолина, в котором соотношение Si:Al=1:1,
отвечает силикатному модулю в LTA цеолите. Гидротермальная
кристаллизация в щелочном растворе определяет дальнейший ход
процесса. Для кристаллизации используют раствор гидроксида и
алюмината натрия. Процесс осуществляют в несколько стадий при
различной концентрации NaOH. Фазовый состав будет определяться
концентрацией и температурой на стадии кристаллизации.
Недостатками
этих
способов
являются
высокая
чувствительность к концентрации реагентов и температуре,
существенная длительность процесса, а также образование большого
количества сточных вод.
M.E Davis и J.L. Anthony провели анализ термодинамики и
кинетики синтеза цеолитов. Они выявили основные отличия в
процессе синтеза цеолиты по сравнению с традиционным
169
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ковалентным синтезом. Каркас цеолита формируется из тетраэдров
ТО4 (где Т – атомы Si, Al и др.), и основными типами связей в
процессе агрегации являются слабые ионные, гидрофобные и
водородные взаимодействия. Эти связи кинетически обратимы в
отличие от сильных ковалентных. Другим важным фактором является
вклад энтальпии и энтропии в значение энергии Гиббса. Если в случае
ковалентного синтеза обычно доминирует ΔH, то при синтезе
цеолитов вклады ΔH и ΔS сравнимы. Следовательно, успех синтеза
цеолита заданной структуры будет определяться кинетическими
факторами, в частности, условиями синтеза. Это позволяет
предположить, что возможен механохимический синтез (МХС)
цеолитов в мельницах-активаторах. Преимущество МХС –
использование сухих смесей, что позволяет минимизировать
количество жидкой фазы во всем процессе синтеза. Методом MХС
было получено большое количество различных неорганических
соединений сложного состава. Однако сведений о MХС цеолитов не
обнаружено.
Сообщается о МХС цеолитов типа NaA из гидроксидов
алюминия и натрия, гидрокремнегеля и силиката натрия. Однако и
этот метод чувствителен к режиму синтеза. Кроме того, образец
содержит большое количество содалита, что ухудшает качество
продукта.
Перспективной, на наш взгляд, представляется возможность
МХС цеолитов из каолинового сырья в мельницах с ударносдвиговым характером нагружения. Эти мельницы обеспечивают не
столько диспергирование частиц, сколько деформационное
перемешивание на кластерном уровне, что позволяет в ряде случаев
изменить направление твердофазного синтеза.
Итак, целью настоящей работы является исследование процесса
МХС LTA цеолита из каолинового сырья в сухих смесях с
использованием
в
качестве
активатора
ролико-кольцевой
вибромельницы.
Методы исследований, использованные в работе: рентгеновская
дифракция (рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализы), ИКспектроскопия,
атомно-силовая
микроскопия,
ротационная
вискозиметрия.
Основные результаты научного исследования:

Показано, что для синтеза LTA цеолита
необходимо использовать безводные ингредиенты (Al2Si2O7 –
170
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
метакаолин, γ-Al2O3). Наличие структурной воды в исходных
ингредиентах (Al2Si2(OH)4 – каолин или Al(OH)3) приводит к
образованию фельдшпатоидов (нефелин, содалит).

Установлено, что в процессе механоактивации
необходим синтез алюминатов натрия кубической и/или
тетрагональной сингоний с параметрами решетки близкими к
параметрам решетки LTA цеолита. Эти алюминаты натрия
выступают в роли пространственной матрицы для «сборки»
цеолита. Присутствие алюминатов натрия с другой
кристаллической структурой приводит образованию содалита.
Определено оптимальное время механической активации в
вибромельнице
(5…7
мин).
Предложена
модель
механохимического синтеза LTA цеолитов.

Для
экструзионного
формования
масс,
предназначенных для последующего синтеза цеолита,
рекомендуется использовать в качестве водоудерживающей
добавки и добавки биндера модифицированный крахмал в
количестве 5…7 мас.%.
ПРИМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ МОДИФИКАТОРОВ ДЛЯ
СОЗДАНИЯ ВЫСОКОАКТИВНЫХ СУЛЬФИДНЫХ
КАТАЛИЗАТОРОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ
СПИЛЛОВЕРА
ВОДОРОДА В ПРОЦЕССЕ ГЛУБОКОЙ ГИДРООЧИСТКИ
ДИЗЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ
Пимерзин А.А., Никульшин П.А.
Самарский государственный технический университет,
Самара, Россия, [email protected]
В последние годы наблюдается постоянный рост парка
автомобилей, в том числе с дизельными двигателями. Эксперты
(консалтинговое агентство J.D. Power Asia Pacific) прогнозируют
рост популярности дизельных двигателей. Согласно их
ожиданиям в ближайшие десять лет количество произведенных в
171
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мире автомобилей с дизельным типом двигателя будет неуклонно
возрастать. В 2009 году общая доля дизельных автомобилей на
мировом рынке оставила 25%, к 2019 году она увеличится до
45%.
Повышение
спроса
на
дизельное
топливо
(ДТ)
сопровождается ужесточением требований к его качеству, что
отражено в спецификациях различных стран. Наряду с этим
происходит снижение качества перерабатываемого на НПЗ сырья:
увеличение его плотности, вязкости, содержания асфальто-смолистых
веществ, рост средних температур кипения фракций, снижение выхода
светлых нефтепродуктов, увеличение содержания серо-, азот-,
кислород- и металлоорганических соединений. Это приводит к
увеличению
содержания
всех
вышеперечисленных
классов
соединений в дизельных фракциях, являющихся основой для
приготовления товарных ДТ. Единственно возможным способом
эффективного решения данной проблемы является применение
высокоактивных катализаторов глубокой гидроочистки нефтяных
фракций.
Современные отечественные катализаторы гидроочистки
уступают зарубежным и поэтому не позволяют производить
экологически чистое ДТ на отечественных установках даже при
ужесточении технологического режима. Уже сейчас около 70 %
катализаторов нефтепереработки и нефтехимии поставляется в Россию
иностранными фирмами. Дальнейший рост объемов выпускаемой
продукции нефтепереработки и нефтехимии, а также повышение доли
качественной продукции требует разработки и применения
современных отечественных катализаторов, прежде всего для
гидрокаталитических процессов. В соответствии с современными
требованиями необходимо внедрение самых передовых технологий
производства катализаторов. В противном случае имеющаяся
зависимость
нефтеперерабатывающих
и
нефтехимических
производств от поставок западных катализаторов будет только
усугубляться и может достичь критического уровня. Таким образом,
разработка новых катализаторов глубокой гидроочистки нефтяных
фракций является чрезвычайно актуальной.
Цель научной работы: это синтез высокоактивных сульфидных
катализаторов
на
основе
совместного
использования
полиоксометаллатов
структуры
Андерсона
и
органических
комплексонов, а так же исследование эффектов спилловера водорода в
172
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
процессе глубокой гидроочистки дизельных фракций..
Методы исследований, использованные в работе: ИКспектроскопия
и
рентгенофазовый
анализ,
рентгеновская
фотоэлектронная
спектроскопия,
сканирующая
электронная
микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия высокого
разрешения, УФ-спектрофотометрия рентгенофлуоресцентный метод
определения содержания общей серы в исходном сырье и полученных
гидрогенизатах, определение каталитической активности в реакциях
гидрогенолиза
индивидуальных
серосодержащих
соединений
(дибензотиофен, 4,6-диметилдибензотиофен) и в процессе гидроочистки
смешанной дизельной фракции в условиях лабораторной проточной
установки.
Основные результаты научного исследования:
В экспериментальной части работы установлено, что активная
фаза
катализаторов,
приготовленных
на
основе
декамолибдодикобальтовой кислоты, находится в ультрадисперсном
состоянии и представляет собой CoMoS фазу II типа. Показано, что
совместное использование Co2Mo10ГПК и органических комплексонов
приводит к значительному изменению морфологии активной фазы и ее
каталитических свойств. Установлен эффективный способ синтеза
катализаторов глубокой гидроочистки дизельных фракций.
Показано, что модифицирование поверхности носителя
сульфидами и оксидами переходных металлов значительно влияет на
каталитическую активность катализаторов в реакциях ГДС и ГИД.
Наличие на поверхности катализатора частиц Co9S8, выполняющих роль
доноров активированного водорода, является дополнительным
«инструментом»
для
увеличения каталитической
активности
(стабильности) в гидрогенизационных процессах за счет эффекта
спилловера.
Установлено, что эффекты спилловера водорода имеют
существенное значение в реакциях гидрогенолиза гетероциклических
соединений, а так же гидрирования и гидрообессеривания реального
нефтяного сырья. Полученные результаты могут найти применение при
увеличении
межрегенерационного
цикла
катализаторов
гидрокаталитических процессов нефтепереработки и нефтехимии.
Использование найденных закономерностей позволило получить
новый катализатор глубокой гидроочистки дизельных фракций,
каталитическая активность которого сопоставима с активностью
современных импортных промышленных катализаторов гидроочистки,
173
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
предназначенных для получения дизельных топлив с ультранизким
содержанием серы.
ПОЛУЧЕНИЕ СТИРОЛА ЖИДКОФАЗНОЙ
ДЕГИДРАТАЦИЕЙ МЕТИЛФЕНИЛКАРБИНОЛАВ В
ПРИСУТСТВИИ ГОМОГЕННОГО КАТАЛИЗАТОРА
Попова В Г., Шайхутдинов Р.З., Петухов А.А.
Казанский национальный исследовательский технологический
университет, Казань, Россия
В лабораторных условиях проведены исследования по проверке
влияния природы катализатора и температуры на жидкофазную
дегидратацию метилфенилкарбинола (МФК) в стирол. В ходе
проведения
исследований
нами
проверена
активности
модифицированных образцов катализатора на основе серной и
сульфаминовой кислот в интервале температур 80-190оС..
В результате проведенных исследований показана возможность
достижение конверсии МФК до 96 % при осуществлении процесса
при температуре160оС.
Проведенные нами расчеты показали, что процесс,
осуществляемый в жидкой фазе, имеет значительные преимущества
перед традиционной парофазной дегидратацией. Внедрение новой
технологии, по нашей оценке, позволит получить значительную
экономию водяного пара, оборотной воды, топливного газа, сократит
количество сточных вод и улучшит экологическую обстановку за счет
исключения из числа технологических операций регенерации
гетерогенного катализатора дегидратации МФК. Необходимо особо
отметить, что в результате внедрения жидкофазного процесса из
технологической схемы будет исключено большого количества
технологического оборудования. эксплуатация которого связанна со
значительным потреблением водяного пара.
По предварительным оценкам экономический эффект в
результате внедрения новой технологии получения стирола жидкофазной дегидратацией МФК экономия водяного пара составит 380
тыс. т/год, экономия электроэнергии – 3360 тыс. кВт/год, экономия
оборотной воды – 2 млн. м3/год, экономия топливного газа – 15,5 тыс.
т.у.т./год. Увеличение мощности производства за счет достижении
174
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
повышенных показателей конверсии МФК и селективности по
стиролу может составить до 23 тыс. тонн стирола в год
(приблизительно 20 %), что также может принести дополнительно до
180 - 200 млн. руб. в год, в зависимости от цен на стирол.
В связи с сокращением количества потребляемого водяного
пара и упрощением технологической схемы значительно улучшится
экологическая ситуация на производстве за счет сокращения
количества сточных вод.
МЕМБРАННЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ – КЛЮЧ К ПОЛУЧЕНИЮ
ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ ПИЩЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ
Потехина Л.Н.
Энгельсский технологический институт (филиал) Саратовского
государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.,
Энгельс, Россия, [email protected]
В настоящее время в России наблюдается повышение
производства молочных продуктов, поэтому переработка молочной
сыворотки приобретает все большие масштабы. Научные
исследования последних лет показали, что переработка молочной
сыворотки с целью биологического обогащения полученными
компонентами некоторых необходимых для ежедневного рациона
продуктов питания оказывает существенное влияние на здоровье
человека и укрепление его иммунной системы. Именно поэтому
переработка молочной сыворотки - исключительно перспективное
направление для некоторых отраслей пищевой промышленности.
Переработка молочной сыворотки – это промышленный
процесс, направленный на получение экологически чистых,
необходимых организму пищевых компонентов. В связи с
повышением требований к экологическим стандартам в пищевой
промышленности, переработка молочной сыворотки - не только
полезное, но и экономически выгодное предприятие, направленное на
улучшение качества продуктов питания.
Для
повышения
конкурентоспособности
отечественной
молочной промышленности необходима углубленная переработка
молока с выделением и использованием всех входящих в него
175
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
компонентов. Внедрение технологий глубокой переработки молока
позволит производителям молочной продукции использовать
дорогостоящее сырье в несколько раз эффективнее, чем в настоящее
время. Технология глубокой переработки молока включает в себя,
прежде всего, извлечение и фракционирование белков из вторичного
молочного сырья (ВМС) (сыворотки и пахты). Продукты, которые
можно произвести из сывороточных белков и их отдельных фракций,
пользуются повышенным спросом на рынке, который опережает
спрос на традиционные молочные продукты.
Мембранные нанотехнологии являются весьма перспективными
для создания новых продуктов питания со сбалансированным
составом, а в сочетании с другими методами разделения молока
позволяют разработать практически безотходную технологию его
переработки.
Мало кому известно, что вторичное молочное сырье таит в себе
такие "сокровища", которые не только чрезвычайно полезны,
необходимы для человека, но и довольно дорогостоящие. Стоимость
компонентов, выделенных из сывороточных белков, высока. В России
же они попросту не производятся, а ввозятся из-за рубежа. Отдельные
фракции сывороточных белков находят применение в различных
отраслях промышленности, как то: пищевая (продукты детского
питания,
спортивного
назначения),
фармацевтическая
(противоопухолевые препараты) и т.д.
Сывороточные
белки
обладают
широким
спектром
функциональных свойств: сывороточный белок – наиболее ценный из
известных пищевых белков, его биологическая ценность на 12% выше
яичного белка, он растворим в воде, имеет высокую
водосвязывающую, эмульгирующую, желирующую и пенообразную
способности; лактоза - природный дисахарид - источник уникального
олигосахарида - лактулозы. Промышленное получение этих
компонентов - одна из основных задач при создании новых продуктов
функционального назначения.
Белки молока и молочной сыворотки являются наночастицами,
размер которых находится в диапазоне 15-50 нм, поэтому их
извлечение и фракционирование должно осуществляться с помощью
нанотехнологий. Широкое внедрение этих технологий сдерживается
недостаточным количеством разработок фильтрационных мембран
определенного функционального назначения.
Мембранные процессы протекают без фазовых превращений
176
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
перерабатываемого продукта, что способствует значительному
снижению потерь биологически активных веществ. Результаты
процесса мембранного разделения растворов в значительной степени
зависят от свойств применяемой мембраны – основного элемента в
мембранной аппаратуре. В последнее время особенно интенсивно
развивается технология мембран из полимеров (ацетатов целлюлозы),
которые перспективны и наиболее распространены.
Значение мембранной технологии в последние годы резко
возросло, прежде всего, как технологии, способной навести мост
через пропасть, разделяющую промышленность и экологию.
Перспективность применения мембран обуславливается
низкими энергетическими затратами. Кроме того, мембранные
методы являются весьма перспективными для создания новых
продуктов питания со сбалансированным составом, а в сочетании с
другими методами разделения молока позволяют разработать
практически безотходную технологию.
Целью настоящей работы является создание и исследование
полимерных мембранных материалов, основным функциональным
значением которых является извлечение и фракционирование
сывороточных белков из вторичного молочного сырья.
Важнейшими требованиями, предъявляемыми к мембранным
материалам и мембранам, являются: высокая разделяющая
способность и удельная производительность; инертность по
отношению к компонентам разделяемой смеси; стабильность свойств
во времени; приемлемая механическая прочность и сравнительно
низкая стоимость.
Так как при переработке ВМС мембраны работают в контакте с
пищевым сырьем, то они должны быть гигиенически безопасными.
Этим требованиям в наибольшей степени соответствует природный
полимер – целлюлоза и производные из нее материалы, в частности –
диацетаты целлюлозы (ДАЦ).
Разработаны полимерные пленочные мембраны на основе ДАЦ
с модифицирующими наполнителями (бикарбонат натрия, активный
уголь,
термообработанные
отходы
обмолота
проса)
и
порообразователями (этиловый спирт). Кроме того, получены
мембранные материалы и мембраны из полимера, подвергшегося
предварительной модификации парами бинарной смеси вода –
диметилсульфоксид.
Рецептуры и технологии изготовления мембран защищены
177
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
патентами РФ на изобретение.
В таблице приведены характеристики разработанных мембран в
сравнении с выпускаемой промышленностью ДАЦ-мембраной УАМ500.
Характеристика
УАМ–
500
Толщина, мм
Проницаемость,
л/м2×мин
- по воде
- по сыворотке
Селективность
по белку, %
0,05–
0,10
3,1
0,32
62
Типы мембран
УАМ –
УА УАМ–
АУ
М – ТООП
БН
0,05–
0,05
0,05–
0,30
–
0,35
0,83
4,8
0,5
89
5,0
0,42
72
5,9
0,54
89
УАМ
–
ЭС
0,05–
0,20
УАМ
–
МП
0,050,15
7,3
0,6
90
8,8
0,79
93
Рабочее
0,15
0,1-0,5
0,1– 0,1-0,5 0,1-0,5 0,1-0,5
давление, МПа
0,5
Механическая
17
25
20
26
30
42
прочность, не
менее, МПа
УАМ-500 – промышленная мембрана ЗАО НТЦ «Владипор», УАМАУ – наполненная активным углем, УАМ-БН – наполненная
бикарбонатом
натрия,
УАМ-ТООП
–
наполненная
термообработанными отходами обмолота проса, УАМ-ЭС – с
добавлением этилового спирта, УАМ-МП –
изготовленная из
модифицированного полимера.
Главным преимуществом данного подхода является то, что за
счет целенаправленного изменения рецептур формующих смесей для
изготовления мембранных материалов удается оптимизировать
структуру и эксплуатационные характеристики мембран заданного
функционального назначения.
Предлагаемая разработка позволяет получать полимерные
пористые наномембраны для фильтрации многокомпонентных
растворов, в частности, для глубокой переработки вторичного
молочного сырья с целью извлечения из него сывороточных белков и
178
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
их фракций.
Уникальность заключается в модифицикации мембран
различными наполнителями и порообразователями. За счет
модификации удается регулировать пористость мембран от 10 до 80%
и размеры пор от 5 до 100 нм.
За счет целенаправленного
изменения рецептур формующих
смесей для изготовления
мембранных материалов удается оптимизировать структуру и
эксплуатационные характеристики (проницаемость и селективность)
мембран заданного функционального назначения, обеспечить
безопасность работы с пищевыми продуктами и низкую стоимость
изготовления.
Установлено, что питание человека полуэлементной диетой, в
которой белковый компонент в основной своей массе представлен
короткими и средними пептидами, более физиологично и лучше
удовлетворяет потребность организма в нутриентах по сравнению с
питанием продуктами на основе аминокислотных смесей.
Использование различных фракций, выделенных из сывороточного
белка, поможет создать конечный продукт с оздоровляющим
эффектом, соответствующим здоровому образу жизни.
Фракционирование сывороточных белков позволит наладить
производство гидролизата β-лактоглобулина, α-лактальбумина,
лактоферрина и лактопероксидазы. Производство указанных фракций
является экономически выгодным, т.к.
стоимость
1кг βлактоглобулина составляет 40$, α-лактальбумина-30$, лактоферрина320$, лактопероксидазы-700$, так как в настоящее время в России
отсутствуют технологии фракционирования сывороточных белков.
Данное перспективное направление выделения белков в чистом
виде может быть широко применено в фармацевтической
промышленности: есть достоверные сведения о том, что полученные
таким образом белки могут служить одним из главных компонентов
при
производстве
натуральных
иммуностимуляторов
и
противораковых средств. Возможно также применение различных по
составу и свойствам фракций белков в производстве продуктов для
детского питания, т.к. именно белки молочной сыворотки наиболее
близки по составу материнскому молоку.
Кроме того, отдельные белковые фракции находят широкое
применение в косметологии, диетологии, т.к. питание человека
полуэлементной диетой, в которой белковый компонент в основной
своей массе представлен короткими и средними пептидами, более
179
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
физиологично и лучше удовлетворяет потребность организма в
нутриентах по сравнению с питанием продуктами на основе
аминокислотных смесей.
Использование различных фракций,
выделенных из сывороточного белка, поможет создать конечный
продукт с оздоровляющим эффектом, соответствующим здоровому
образу жизни.
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ЦИКЛОМЕТАЛЛИРОВАНИЯ
ОЛЕФИНОВ С ПОМОЩЬЮ EtAlCl2, КАТАЛИЗИРУЕМОЙ
НЕОМЕНТИЛЬНЫМИ η5-КОМПЛЕКСАМИ Zr
Разницына* Т.А., Берестова** Т.В.
*Башкирский государственный педагогический университет им.
М.Акмуллы, г. Уфа, Россия, [email protected],
**Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт нефтехимии и катализа РАН
Асимметрический металлокомплексный катализ является
одним из магистральных направлений в развитии методов получения
энантиомерно чистых соединений. Так, ежегодно увеличивается
производство энантиомерно чистых лекарственных препаратов и
витаминов, сельскохозяйственных химикатов, пищевых добавок и
отдушек и др.
Высокая себестоимость энантиомерно чистых веществ,
зачастую становится предпосылкой для их химического синтеза. Так,
в результате развития методов тонкого органического синтеза
ежегодно предлагается множество альтернативных способов
получения
наиболее
практически
важных
энантиомеров:
разрабатываются новые синтетические методы, направленные на
уменьшение числа стадий синтеза и увеличение энантиомерного
избытка целевого продукта. Зачастую этот прогресс осуществляется
за счет применения методов металлокомплексного катализа.
Среди приоритетных направлений развития асимметрического
катализа
особое
значение
имеет
энантиоселективная
функционализация двойной связи алкенов с помощью Mg- и Alорганических соединений, поскольку позволяет однореакторным
способом получать практически важные энантиомеры. В этой области
хорошо известны работы А. Ховейды, Негиши, Р. Витби. Например,
180
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
результаты по энантиоселективному метилалюминированию были
положены в основу синтеза энантиомерно чистых биологически
активных соединений.
В рамках проекта впервые планируется разработка
однореакторного способа получения перспективных оптически
активных соединений в реакции циклометаллирования (реакции
Джемилева) терминальных алкенов (гексена-1, октена-1, стирола,
пара-метилстирола) с помощью магний- и алюминийорганических
реагентов с использованием оптически активных катализаторов на
основе циркония с последующим окислением и гидролизом
реакционной массы, что приведет к созданию эффективного способа
синтеза различных биологически активных соединений.
Целью данной работы являлось изучение реакции
циклометаллирования терминальных алкенов с помощью EtAlCl2 в
присутствии магния (порошок), катализируемой хиральными
неоментильными η5-комплексами циркония. В задачи исследования
входило установление факторов, определяющих хемо-, регио- и
энантиоселективность реакций металлорганических соединений с
алкенами.
Методы исследований, использованные в работе: Спектры ЯМР
1
Н и 13С регистрировали на спектрометре «Bruker AVANCE-400».
Оптический угол вращения [α]20D определяли на поляриметре Perkin
Elmer-341. Анализ дейтерированных продуктов проводили при
помощи хроматомасс-спектрометрии на приборе MD 800, TR 10 1000
VG Masslab (Great Britain). Элементный состав образцов определяли
на
элементном
анализаторе
Karlo
Erba
CHNS-O1106.
Энантиоселективность реакции оценивалась по оптической чистоте
спиртов, полученных в ходе окисления и гидролиза продуктов
реакции, а также с помощью реагента Мошера.
Основные результаты: Впервые в реакцию терминальных
алкенов с EtAlCl2 были вовлечены хиральные неоментильные
циркониевые катализаторы. Установлено, что регио-, хемо- и
энантиоселективность реакции циклометаллирования олефинов
зависит от структуры вовлекаемого субстрата и катализатора. По
результатам исследования показано, что изучаемая реакция является
перспективным способом однореакторного синтеза энантиомерно
обогащенных соединений различного состава (в зависимости от
вовлекаемого олефина) с выходом 12-68% (2-42%ее).
181
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ ПЕРЕРАБОТКА
НЕФТЯНОГО ТОЛУОЛА В ПРОДУКТЫ РАЗЛИЧНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
Серебрянская А.П., Воробьев П.Б., Михайловская Т.П., Чухно Н.И.
АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова»,
Алматы, Республика Казахстан, [email protected]
Одним из наиболее доступных продуктов нефтепереработки
является толуол, каталитической окислительной переработкой
которого могут быть синтезированы такие соединений, как
бензонитрил, бензальдегид, бензойная кислота, имеющие важное
практическое применение. Бензонитрил используется для синтеза
бензогуанаминовых смол [Суворов Б.В., Акутин М.С., Матвелашвили
Г.С., Букейханов Н.Р. Методы получения нитрилов, гуанаминов и
полимерных материалов на их основе // В кн.: Труды ИХН АН
КазССР. 1975. -Т.39. -С.87-115].
В лаборатории химии нефти и нефтехимического синтеза
Института химических наук им. А.Б. Бектурова разработаны ванадийтитаноксидные катализаторы, на которых при окислительном
аммонолизе толуола выход бензонитрила достигает 90 % от теории.
Другим направлением переработки толуола является его
окисление в бензальдегид и бензойную кислоту. Бензальдегид широко
применяют в качестве душистого вещества в парфюмерии и как сырье
при производстве синтетических душистых веществ, в качестве
компонента пищевых эссенций, в синтезе красителей, а также многих
химических
веществ
фармацевтической
промышленности.
Промышленное производство бензальдегида в основном базируется
на жидкофазных процессах гидролиза производных соответствующих
кислот, в частности бензальхлорида [Лебедев Н.Н. Химия и
технология основного органического и нефтехимического синтеза.
М.:Химия, 1981. 608с.]. Наряду с достоинствами этот способ имеет и
множество недостатков. Среди достоинств можно выделить высокую
селективность процесса (95,6 %). Недостатками способа являются:
затраты, связанные с транспортировкой, хранением и подготовкой
сырья;
образование многочисленных побочных продуктов,
энергоемкость и длительность процесса выделения товарного
продукта и освобождения его от многочисленных примесей.
Бензойная кислота, а также ее соли, находят широкое
применение в пищевой промышленности (консерванты, по
182
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
международной номенклатуре Е210, Е211, Е212, Е213). Также ее
используют в медицине в качестве обеззараживающего средства и
компонента некоторых мазей. Некоторые летучие соединения
бензойной кислоты применяются в парфюмерии. Главное сырье для
синтеза бензойной кислоты – толуол. В промышленности окисление
производится чистым кислородом с участием марганцевых или
кобальтовых катализаторов.
Перспективными являются разработки гетерогенных оксидных
катализаторов окисления толуола в газовой фазе кислородом воздуха
на установках непрерывного действия. Так, например, Волков В.Л. и
др., используя контакт из ванадата серебра, в безводных условиях в
температурном интервале 350-450° С получили только 5,3%
бензальдегида и 3,4% бензойной кислоты [Волков В.Л., Андрейков
Е.И., Сауль О.П., Захарова Г.С. Способ получения бензальдегида.
Патент РФ № 2688567. Опубл. 27.08.1997]. Miri J. и др. на ванадийтитановом катализаторе с добавкой К2SO4 при температуре 350° С
получили бензойную кислоту с выходом 24,8 % [Miri J., Minoru
Asanuma и др // Bull.Soc.Japan, 1995. -V.68. -P.2429-2437]. На V-Ti-ZrW-O катализаторе выход бензойной кислоты составил 32,3%, для
этого дополнительно в зону реакции вводили 0,0025-0,007 моля
пиперидина или дифениламина [Глубоковских Л.К., Ивановская Ф.А.,
Сембаев Д.Х. Способ получения бензойной кислоты. Предпатент РК
№ 16423. Опубл. 15.11.2005. Бюл. №11].
В данной работе парофазное окисление толуола изучалось на
пентоксиде ванадия, являющимся одним из основных компонентов
многих катализаторов окисления органических соединений.
Основными продуктами окисления толуола являются бензальдегид,
бензойная и малеиновая кислоты, оксиды углерода. Изучено влияние
температуры, скорости подачи воздуха и воды на выход продуктов
реакции. Выявлены условия проведения реакции, обеспечивающие
окисление толуола в бензойную кислоту с выходом 43 % от теории.
В окислении толуола был также испытан оксиднованадиевый
катализатор, модифицированный диоксидом титана. Полученные
результаты показали, что введение в состав катализатора TiO2
повышает конверсию толуола и выход образующихся кислот.
183
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
МЕМБРАННЫХ СТРУКТУР ИЗ Al2O3 СО СКВОЗНЫМИ
КАНАЛАМИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ НАНОПОР
Шиманович Д.Л., Чушкова Д.И., Сокол В.А.
Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники (БГУИР), Минск, Беларусь, [email protected]
В результате работы проанализированы особенности получения
наноструктурированного анодного пористого оксида алюминия
(НАПОА),
установлена
и
показана
перспективность
его
использования в качестве материала нанопористых матриц из-за
технологичности, воспризводимости и регулярности параметров
структуры.
Высокоорганизованные наноструктурированные матрицы Al2O3
характеризуются регулярным расположением нанопор диаметром от 5
до 400 нм, высокой плотностью пор в диапазоне 108-1011 см-2 и
длиной каналов пор от сотен нм до сотен мкм. Структурные
параметры пор Al2O3 (диаметр, длина, межпорное расстояние) могут
контролироваться оптимизированными режимами анодирования,
такими, как выбор электролита, его концентрация и температура,
напряжение анодирования. Известно, что между дном пор и несущим
Al существует барьерный слой (БС) толщиной от 2 нм до сотен нм.
Толщина
БС
пропорциональна
используемому потенциалу
анодирования, а для его удаления используются различные
технологические процессы [1. K.Nielsch, F.Muller, A.P.Li, U.Gosele.
Adv. Mater., 12, 2000, p. 582. 2. J.Choi, G.Sauer, K.Nielsch,
R.P.Wehrsphon, U.Gosele. Chem. Mater., 15, 2003, p. 776. 3. J.H.Jeong,
S.H.Kim, Y.Choi, S.S.Kim. Phys. Stat. Sol. C., 4, 2007, p. 4429. 4. D.Guo,
L.Fan, J.Sang, Y.Liu, S.Huang, X.Zou. Nanotechnology, 18, 405304, 2007.
5. O.Rabin, P.R.Herz, Y.M.Lin, A.I.Akinwande, S.B.Cronin,
M.S.Dresselhaus. Adv. Funct. Mater., 13, 2003, p. 631. 6. G.R.Xu,
F.L.Ren, S.H.Si, Q.F.Yi. Acta. Phys. Chim. Sin., 22, 2006, p. 341.
7.X.Zhao, S.K.Seo, U.J.Lee, K.H.Lee. J. Electrochemic. Soc., 154, 2007, p.
553].
В результате работы различными методами были проведены
процессы удаления БС НАПОА толщиной 30-70 мкм,
сформированного двухстадийным анодированием в 0,5М H2C2O4 при
потенциостатическом режиме (U ~55 В). Применялся метод
химического травления мембран на основе НАПОА либо в 5% H3PO4
184
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
при T ~35-40 oC в течение 15-40 мин, либо в 10% H2SO4 при T ~25-30
o
C в течение 10-35 мин; метод плавного понижения напряжения до 5
В со скоростью 0,1 В/с на заключительной фазе ранее проведенного
двухстадийного анодирования; метод на основе процесса катодной
поляризации при -4 В либо в том же электролите, в котором
осуществляли процесс анодирования (в 0,5М растворе H2C2O4), либо в
0,5М нейтральном растворе KCl в течение различного времени от 5
до 50 мин. Показано, что самостоятельное применение этих методов
имеет некоторые недостатки: селективное удаление только БС
химическим травлением маловероятно, т.к. процесс носит
изотропный характер и сопровождается травлением стенок пор,
увеличением их диаметра и даже неконтролируемым их увеличением,
что приводит к нежелательной в некоторых случаях модификации
пор, а иногда к механическому разрушению тонких мембранных
структур на основе НАПОА; при процессе катодной поляризации
затруднительно осуществить качественное удаление БС в Al2O3
толщиной более 35 мкм на большой площади по причине возможного
механического отслаивания и разрушительного отделения частей
мембранного Al2O3 от Al основы в некоторых локальных зонах под
действием выделяемого H2 из-за электрохимического воздействия OHионов на несущее Al основание под БС и его коррозионного
травления.
На основании вышеизложенных проблемных недостатков для
качественного и гарантированного удаления БС Al2O3 для метода
химического травления была разработана специальная ячейка, в
которой контакт мембраны с раствором для травления
осуществляется только с одной стороны - со стороны БС. В этом
случае исключается или минимизируется вероятность контакта
раствора со стенками каналов пор и не происходит их
модифицированного изменения, что может быть важно для
прикладного применения мембран на основе НАПОА.
Кроме того, была разработана специальная методика утонения и
удаления БС
НАПОА,
представляющая собой
методику
комбинированного сочетания метода
плавного медленного
понижения напряжения до 5 В на заключительной фазе
двухстадийного электрохимического анодирования для утонения БС
Al2O3 между оксидной пленкой и несущим алюминием с появлением
сетки пор меньшего диаметра в виде веточной морфологии в донной
части полученной пористой структуры, метода электрохимической
185
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
катодной поляризации при -4В для частичного удаления БС и метода
химического травления Al2O3 для окончательного удаления БС с
одновременной модификацией (расширением) пор. При такой
комбинированной методике было сокращено время катодной
поляризации для исключения коррозионных процессов, которые
приводят к разрушению мембранных пленок Al2O3 и понижена
температура химического травления для уменьшения эффекта
неконтролируемого растравливания стенок пор. Методика позволяет
гарантированно удалять БС Al2O3 и получать свободные мембраны на
основе НАПОА со сквозными каналами модифицированных нанопор,
обладающие высокой однородностью размеров пор, что приводит к
усилению адсорбционных процессов в таких мембранах, увеличению
их чувствительности и быстродействия и снижению инерционности
(времени восстановления) при использовании, например, в сенсорных
структурах.
Было установлено, что для гарантированного удаления БС и
получения сквозных каналов пор необходимо проводить процесс
катодной поляризации в течение ~22; 24; 27; 30; 35 мин для толщин
Al2O3 ~30; 40; 50; 60; 70 мкм соответственно либо в 0,5М растворе
H2C2O4 при температуре ~11-12 °С, либо в 0,5М нейтральном растворе
KCl при температуре ~10 °С при напряжении -4 В (рисунок 1), а
последующий процесс химического травления в 5% растворе H3PO4 в
течение ~20-70 мин при температуре ~25 °С.
Рисунок 1 - Влияние времени процесса катодной поляризации на
толщину удаляемого БС для разной толщины мембран на основе
НАПОА.
СЭМ фото морфологии с изображением отсутствия БС и
186
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
эффекта расширения нанопор полученных
представлены на рисунках 2 и 3(а-г).
мембран
НАПОА
Рисунок 2 - СЭМ фото НАПОА (60 мкм) с использованием методики
удаления БС комбинированным сочетанием процесса катодной
поляризации (30 мин) в 0,5М H2C2O4 при -4 В и последующего
процесса химического травления (25 мин) в 5% H3PO4 при T ~25 °С.
Рисунок 3 - СЭМ фото наноструктурированного Al2O3
(двухступенчатое анодирование 50 мкм в 5% H2C2O4 при 55 В и
процесс катодной поляризации в течение 27 мин в 0,5М H2C2O4 при -4
В с различным временем последующего химического травления в 5%
H3PO4 при T ~25 oC): (а)-0 мин, (б)-15 мин, (в)-30 мин, (г)-40 мин.
Таким образом, были сформированы мембраны НАПОА
толщиной от 30 до 70 мкм с открытыми каналами модифицированных
нанопор диаметром от 50 до 90 нм и разработан технологический
процесс их изготовления. Была проведена оценка влияния условий и
режимов их формирования на структурно-геометрические параметры
187
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
свободных мембран на основе Al2O3 и сравнительный анализ такого
влияния.
Было выяснено, что возможно контролировать диаметр пор от
50 до 90 нм без опасности механического разрушения мембран на
основе НАПОА. Коэффициент пористости изготовленных мембран
был увеличен от 0,17 до 0,67 при увеличении времени процесса
модификации (расширения) пор химическим травлением от 20 мин до
70 мин.
Основные преимущества разработанной методики заключаются
в достаточной адгезии выращенной при анодировании пленки Al2O3 к
несущему Al основанию после проведения процесса катодной
поляризации, в отсутствии коррозионных локальных зон на Al под
наноструктурированным Al2O3 при определенных оптимизированных
условиях, в равномерном удалении БС в донной части пористой
структуры, в контролируемости размера пор и в получении более
однородной структуры. Методика является технологически
воспроизводимой.
188
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.6 ТЕХНОЛОГИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ РАЗРАБОТКИ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ВЫДЕЛЕНИЕ ПЛАСТОВ ОКОЛОСКВАЖИННОГО
ПРОСТРАНСТВА ПО ДАННЫМ КАРОТАЖА В ПРОГРАММНОМ
КОМПЛЕКСЕ PETREL
Бердов* В.А., Власов** А.А.
*Новосибирский государственный университет.
г.Новосибирск, Россия, [email protected]
**Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука
Сибирского отделения РАН
Источником основной информации о внутреннем строении
месторождений углеводородных полезных ископаемых, являются
результаты сейсмических исследований, а также геофизическое
исследование скважин (ГИС). Сейсморазведка дает общую
информацию о внутреннем строении среды, посредством
восстановления её упругих свойств, и позволяет выделить
интересующие геологов отражающие горизонты, тогда как
результаты измерения
ГИС позволяют детально изучить
околоскважинное пространство.
Работа с данными, полученными с помощью этих
геофизических методов исследований, широко представлена в
разработанной компанией Schlumberger программой платформе Petrel,
предназначенной для построения и визуализации единой
геологической модели среды, месторождения углеводородов. Однако
этот программный продукт не имеет в своем наличии весь спектр
методов необходимых геологам и геофизикам при решении задач
поиска углеводородных коллекторов. Одним из таких методов
посвящена настоящая работа, позволяющим по данным ГИС
измерений выделять границы залегающих пород в исследуемом
разрезе скважины, а также проводить структурный анализ
современного и погребенного рельефа, временных карт отражающих
горизонтов, с целью обнаружения характерных форм поверхностей,
обладающих улучшенными коллекторскими свойствами.
Цель научной работы заключается в создании программного
расширения для геологического программного обеспечения Petrel,
189
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
разработанного компанией Schlumberger, содержащего методы
автоматической расстановки границ по данным каротажного
зондирования, а также метод структурного анализа поверхностей
отражающих горизонтов.
Программный модуль будет содержать в себе следующий набор
средств:
—
Автоматическая расстановка границ градиентным
методом;
—
Автоматическая расстановка границ статистическим
методом;
—
Структурный анализ поверхности.
Для достижения поставленной цели, работа была разделена на
следующие этапы:
—
Изучение предметной области;
—
Изучение инструментария: Petrel, Ocean;
—
Разработка вычислительной библиотеки на языке С++;
—
Разработка с помощью технологии Ocean программного
расширения платформы Petrel на языке С#;
—
Тестирование работы модуля.
Разработанный программный модуль обладает легкой
встраиваемостью в платформу Petrel, предоставит интуитивно
понятный интерфейс для работы с перечисленными алгоритмами, а
также позволит пользователям этого программного обеспечения
использовать новые методы для анализа данных геофизических
исследований недоступные им ранее.
Методы исследований, использованные в работе: геофизическое
исследование скважин, сейсморазведка, анализ качества и
быстродействия работы реализованных алгоритмов, технология
разработки программных расширений Ocean для среды Petrel.
190
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕХНОЛОГИЯ СОВМЕСТНОГО РЕЦИКЛИНГА ПОЛИМЕРНЫХ И
МИНЕРАЛЬНЫХ ОТХОДОВ ПРИ СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ
Бурдонов А.Е., , Барахтенко В.В.
Иркутский государственный технический университет,
Иркутск, Россия, [email protected]
Цель проекта - природоохранная, заключающаяся в утилизации
крупнотоннажных отходов промышленности и теплоэнергетики,
которые используются при производстве новой продукции в качестве
исходного сырья, а также в сохранении за счет этого значительных
объемов первичного природного сырья. Научно-техническая цель
проекта, заключающаяся в реализации высоких технологий, а именно
производстве новых инновационных материалов для строительной
индустрии, обладающих рядом уникальных свойств.
Теоретические и экспериментальные исследования проводились
в соответствии с требованиями ГОСТ 15.101.98.
Исследование возможности применения отходов и разработка
на их основе рецептур новых теплоизоляционных материалов
проводились в лабораториях Национального исследовательского
Иркутского
государственного
технического
университета,
сертификация новых продуктов – в сертифицированном центре МЦК
(г.Обнинск), ПОЖЦЕНТР, г. Москва, в центер сертификации
«Гостсиборгстрой» - ИркутскСтройсертификация
Основные результаты научного исследования (практические):

Создание наукоемкого производства качественно новых,
огнестойких, экологически безопасных материалов для строительной
индустрии

создание в регионе системы рециклинга крупнотоннажных
(полимерных и минеральных) отходов
в том числе:

создание спектра материалов нового поколения (огнестойких)
путем разработки новых рецептур на основе использования
различных видов отходов

разработка ресурсосберегающих технологий для производства
новых экологически безопасных материалов для строительной
индустрии на основе утилизации отходов,
191
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ
НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
Голубев С.Н, Потокин А.Ф., Нешатаев В.Ю.
Санкт-Петербургский государственный лесотехнический
университет имени С.М. Кирова; Санкт-Петербург, Россия,
[email protected]
Важным признаком растительного покрова является его
структура. Она характеризует особенности потребления растениями
солнечной энергии и жизненно необходимых веществ окружающего
пространства. Увеличение освещенности при условии достаточного
богатства местообитания ведет к самоорганизации в структуре
растительности – образованию ярусности. Таким образом,
растительность
представляет
собой
самоорганизующуюся
(диссипативную) систему, в которой потребляемая энергия и
вещество тесно связаны со структурой.
Каждый тип растительного сообщества характеризуется своим
особым типом обмена вещества и энергии («Полевая геоботаника»,
1959). Анализ структуры растительности позволяет оценить этот тип
обмена, и как следствие, определить растительное сообщество.
Технология определения растительного сообщества по его
структуре
позволит
разработать
автоматические
методы
геоботанической съемки. Решение этой задачи, совместно с опытом
индикационной геоботаники [Л.Г. Раменский и др., 1956, Д.Н.
Цыганов, 1983, С.Л. Рысин, 2006], облегчит ряд производственных и
научно-исследовательских работ:
-Проектирование объектов строительства (в частях «Оценка
воздействия на окружающую среду» и «Охрана окружающей среды»);
-Проектирование продуцирующей части объектов сельского и
лесного хозяйства, объектов озеленения;
-Экологическая
оценка
территории
и
экологический
мониторинг;
-Составление геоботанических, почвенных, гидрологических и
других видов карт.
-Рекультивация нарушенных земель;
-Снятие и сохранение плодородного слоя при строительстве;
-Мелиорация сенокосов и пастбищ;
-Другие направления использования земель.
Цель работы - определить факторы, влияющие на сложность
192
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
горизонтальной структуры напочвенного покрова.
Для достижения цели разработан метод фрактального анализа
фотоизображений напочвенного покрова, основанный на понимании
напочвенного покрова как диссипативной структуры.
Методы исследований, использованные в работе: метод
фрактального анализа фотоизображений напочвенного покрова,
основанный на диссипативных свойствах растительности.
Метод фрактального анализа выявляет зависимость сложности
структуры напочвенного покрова от трех основных прямых фактора:
проективного
покрытия,
видового
разнообразия
травянокустарничкового яруса и мощности подстилки. Если проективное
покрытие имеет низкие значения (до 40%) преимущественно от него
зависит сложность структуры напочвенного покрова. Если
проективное покрытие имеет значения более 40%, сложность
структуры напочвенного покрова определяется другими признаками
(например, видовым разнообразием травяно-кустарничкового яруса).
Главным косвенным фактором, влияющим на структуру
напочвенного покрова, является степень сомкнутости древостоя.
Напочвенный покров как диссипативная структура усложняется
при дополнительном поступлении энергии. При снижении количества
поступаемой энергии перестройка напочвенного покрова происходит
без усложнения структуры. При этом в начале снижается видовое
разнообразие, в конце снижается проективное покрытие. При
увеличении количества поступаемой энергии, перестройка структуры
напочвенного покрова происходит в обратном порядке. В начале
увеличивается проективное покрытие, в конце изменяется видовое
разнообразие.
Практическая
польза
заключается
в
возможности
использования данных о динамике структуры напочвенного покрова
при планировании хозяйственной деятельности.
Установление
типа
напочвенного
покрова
методом
фрактального анализа фотоизображений может быть полностью
автоматизировано, что делает весьма ценным его практическое
значение. Отличительной особенностью этого метода является
выявление не отдельных деталей напочвенного покрова, а
установление признаков, присущих данному типу напочвенного
покрова в целом, признаков, основанных на энергетическом обмене с
окружающей средой. Учитывая новизну метода и возможность
совмещать его с другими методами (например, нейросетевые
193
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
технологи обработки изображений), считаю разработку метода
индикации напочвенного покрова путем фрактального анализа
важной и перспективной задачей.
ИЗУЧЕНИЕ ФОСФОГИПСА В КАЧЕСТВЕ КАЛЬЦИЕВОГО
УДОБРЕНИЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Данюкова О.В.
Кубанский государственный аграрный университет,
Краснодар, Россия
Цель научной работы: изучить возможности использования
фосфогипса в качестве кальциевого удобрения при выращивании
различных сельскохозяйственных культур.
Методы исследований, использованные в работе: методика
нахождения общего азота (ГОСТ 26107-84); методика определения
фосфора (ГОСТ 26204-84); методика определения нитратов (ГОСТ
26951-86); методика определения фторидов (ГОСТ 27384-87);
методика определения серы (ГОСТ 26426-85); методика определения
рН (ГОСТ 26483-85);
методика определения гидролитической
кислотности и суммы обменных оснований (По КаппенуГильковицу); методика определения органического вещества (ГОСТ
26213-91), а также методики проведения лабораторного,
вегетационного и полевого опыта, которые были смоделированы
самостоятельно.
Основные результаты научного исследования:
1. Влияние фосфогипса отмечено более развитой корневой
системой проростков (лабораторный опыт) и полноценных растений
озимой пшеницы (вегетационный и полевой опыты).
2. Наблюдается увеличение массы 1000 зёрен и клейковины в
зерне от контроля к варианту с фосфогипсом.
3. Химический анализ показал, что процентное содержание
кальция в зерне, по сравнению с контролем, увеличивается, и своего
максимального значения достигает в варианте с внесением
фосфогипса. Происходит увеличение содержания органического
вещества в почве.
194
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИМЕНЕНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СОСТАВОВ НА НЕФТЯНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЯХ НОЯБРЬСКОГО РЕГИОНА
Дурягин В.Н., Рогачев М.К.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»,
Санкт-Петербург Россия, [email protected]
В современных условиях сложно себе представить план
разработки нефтяного месторождения без систем поддержания
пластового давления (ППД). Системы ППД позволяют добиться более
полного извлечения нефти, но при этом увеличивается вероятность
прорыва в добывающие скважины воды по наиболее проницаемым
пропласткам. При этом в пласте могут оставаться обширные зоны,
нетронутые заводнением. Для предотвращения этого существуют
технологии выравнивания профиля приемистости (ВПП).
При выборе потокоотклоняющих технологий необходимо
проводить
полноценный
комплекс
исследований
скважин,
включающий в себя промыслово-геофизические, трассерные,
гидродинамические и физико-химические исследования состава вод.
Неправильный выбор технологии может привести к падению добычи
нефти.
Основными задачами данной работы является: систематизация
промысловых данных, выявление причин обводнения добывающих
скважин и анализ методов борьбы с ними.
В данной работе рассмотрены основные принципы подбора
скважин-кандидатов для ВПП. Приведены результаты лабораторных
экспериментов, целью которых было определение оптимального
состава композиции оценены их прочностные свойства на образцах
керна выбранного месторождения.
Исходными материалами в данной работе служили результаты
различных промысловых исследований (ПГИ, ГДИС, индикаторных
исследований), образцы керна с месторождений Ноябрьского региона.
Цель проекта: Повышение нефтеотдачи высокообводненных
продуктивных пластов
Методы исследований, использованные в работе: Комплекс
теоретических, экспериментальных, аналитических работ с
использованием стандартных и разработанных методик проведения
исследований. Экспериментальные исследования проводились на
современном высокоточном оборудовании с моделированием
195
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
термобарических пластовых условий.
На основании результатов химического анализа состава вод,
промыслово-геологических, гидродинамических и трассерных
исследований подобрана скважина-кандидат. Проанализирована
эффективность использования потокоотклоняющих композиций на
данном участке месторождения и сделан вывод, что наилучшие
результаты достигнуты при использовании композиции ВУС.
Для подтверждения эффективности данного состава проведен
ряд реологических исследований, позволивших определить
оптимальный состав композиции ВУС и ее свойства. На образцах
керна данного пласта поставлен ряд фильтрационных экспериментов,
подтвердивших высокую прочность геля и его способность снижать
проницаемость по воде.
Рассчитанный объем вязкоупругого состава должен обеспечить
необходимое
снижение
проницаемости,
привести
к
перераспределению фильтрационных потоков и включить в работу
ранее недренируемые участки месторождения,.
СОРБЕНТ СВ-ДА ДЛЯ ОЧИСТКИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Ермилова Т.О. , Евсина Е.М.
Астраханский инженерно–строительный институт,
г. Астрахань, Россия, [email protected]
Среди средств очистки атмосферного воздуха рабочей зоны
промышленных предприятий, жилых помещений, в салонах и
кабинах транспортных средств используются различные поглотители
и инженерные системы, среди которых широкое использование
получили активные угли, глины, керамзит, оксид и гидроксид
кальция, которые способны сорбировать и хемосорбировать на своей
поверхности кислые газы и пары органических веществ. В настоящее
время для удаления каждого из перечисленных токсикантов
используются отдельные сорбционные установки.
Преимущество предложения – устройство, основу которого
составляет новый сорбент, позволяющий на одной установке очищать
атмосферный воздух от различных органических и неорганических
токсикантов, а так же болезнетворных микроорганизмов.
196
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сорбент
получен
смешиванием
тонкоизмельченных
портландцемента – 500, опок Астраханской области с 10%-ного
водного раствора поваренной соли и формированием гранул,
необходимых размеров (от 0,5 до 5 см в диаметре). Сформированная
масса после схватывания и затвердевания помещается в проточную
воду и выдерживается до тех пор, пока вода не будет иметь
отрицательную реакцию на хлорид-ион. После высушивания гранулы
помещают в 40%-ный водный раствор диэтаноламина (ДЭА). Далее
гранулы переносят на сито, при этом удаляется избыток ДЭА, а
гранулы подсушивают в потоке воздуха (вентилятор).
На основании проведенных данных можно сделать вывод, что
сорбционная очистка атмосферного воздуха от кислых газов с
использованием сорбента СВ-ДА имеет высокую эффективность.
Следовательно данный продукт можно использовать по назначению
такие
потребители
как:
предприятия
нефтехимической
промышленности,
газопереработки;
клиники;
научноисследовательские лаборатории; аптеки, магазины, зоомагазины;
предприятия специального назначения; жилые помещения;
транспортные средства и т.д.
К ВОПРОСУ О СТАНОВЛЕНИИ И УКРЕПЛЕНИИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ КАК ФИЛОСОФСКОЙ ПРОБЛЕМЕ
Иванова Е.М., Турунова О.В., Горшкова О.А., Сеньковская К.М.
Юргинский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО
«Национальный исследовательский Томский политехнический
университет», [email protected]
Цель проекта: изучить вопрос о формировании и становлении
экологического знания как философской проблеме с использованием
результатов исследования в преподавании философии для студентов
инженерно-технических специальностей.
Методы исследований: теоретико-методологической базой
данного исследования являются принципы и методы социальнофилософского познания. Методологическую базу составляет
диалектический метод анализа проблем взаимодействия природы и
общества.
В
работе применялись
методы
сравнительно197
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сопоставительного и логического анализа, теоретического обобщения
философской и естественно-научной литературы.
Основные результаты: полученные результаты исследования
вносят вклад в методологию исследования экологического сознания и
мировоззрения: гносеологический аспект позволяет выстроить
стройную
теоретико-познавательную
модель
экологической
реальности, научно обосновать динамику и предпосылки становления
и развития экологического знания; онтологический аспект
экологического
знания
позволяет
осуществить
разработку
тактических
и
стратегических
планов
совершенствования
экологического знания. Полученные результаты и выводы
использовались при разработке образовательных стандартов для
студентов технического университета, при подготовке базового курса
философии
и
элективных
курсов
по
ноосферному
и
энвайронментальному образованию, социальной экологии для
студентов технических специальностей.
ОСМЫСЛЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ И СТАНОВЛЕНИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ У СТУДЕНТОВ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛЬНОГО
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КРИЗИСА: СОЦИАЛЬНО-ФИЛОСОФСКИЙ
АСПЕКТ
Иванова Е.М., Горшкова О.А., Вербицкая О.Ю.
Филиал ФГБОУ ВПО «Омский государственный педагогический
университет» в г. Таре, [email protected]
Цель проекта: изучить проблему развития и становления
экологического мировоззрения у студентов политехнических
вузов в условиях глобального экологического кризиса.
Методы исследований: основу данного исследования
составляет системная методология, а также цивилизационный и
культурологический подходы. Источниковедческую базу
исследования составляет философия русского космизма, в
частности, научные работы В.И. Вернадского; классические и
современные работы христианских философов, работы
198
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
классиков современной отечественной философии, например,
Н.Н. Моисеева, И.Т. Фролова.
Основные
результаты:
полученные
теоретические
обобщения о процессе формирования экологического
мировоззрения посредством системы высшей технической
школы как фактора преодоления экологического кризиса могут
быть использованы при разработке концепций проектов по
выживанию человечества в условиях глобальной экологической
катастрофы. Также результаты исследования внедряются в
общеобразовательный процесс при проведении учебных
лекционных и семинарских занятий по философии, элективных
курсов по философии, социальной философии в Юргинском
технологическом институте (филиале) ТПУ; материалы
исследования использованы при подготовке учебного пособия
по философии для студентов технических специальностей,
имеющего гриф УМО. В перспективе возможно применение
положений данного исследования при разработке спецкурсов по
проблемам высшей технической школы. Междисциплинарный
подход, предложенный авторами исследования, позволит
создать
программу
по
переподготовке
кадров
на
градообразующем предприятии – «Машиностроительном заводе
г. Юрги», что обеспечит потенциальное прогнозирование
обоснованных управленческих решений на разных этапах
производственного процесса, проверке их соответствия
экологическому императиву. Основные идеи и положения
исследования были представлены на конференциях разного
уровня.
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ
КАЧЕСТВА ВОДЫ В АКВАТОРИИ ДЕЛЬТЫ Р. ВОЛГА
Исеналиева Ж.Н., Волкова И.В.
Астраханский государственный технический университет,
Астрахань, Россия, [email protected]
Сохранение
чистоты
водоемов
199
Волжского
бассейна
и
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
улучшение качества природных вод является одной из приоритетных
задач, от решения которой зависят не только экологическое
благополучие региона, но и здоровье, и уровень жизни населения. Для
того чтобы сохранить р. Волгу необходимо не только принимать меры
по решению уже возникших проблем, но и способствовать тому,
чтобы эти проблемы не появлялись. В условиях возрастающего
пресса техногенного воздействия на природную среду, экологический
мониторинг водных объектов приобретает всё большую актуальность
и становится неотъемлемой частью природоохранной деятельности
(Экологический практикум…, 2003; Экологический мониторинг...,
2006; Бельдеева Л.Н. с соавт., 2008). Для выявления степени
антропогенного воздействия оценка экологического состояния
аквальных комплексов урбанизированных территорий должна
сопровождаться мониторинговыми исследованиями заповедных
акваторий. В Астраханской области к заповедной акватории
относится участок дельты реки Волги на территории Астраханского
государственного биосферного заповедника. Цель научной работы:
проведение экологического мониторинга состояния аквальных
комплексов дельты реки Волга.
Методы исследований, использованные в работе: визуальный,
органолептический,
визуально-колориметрический,
титриметрический, турбидиметрический, расчетный, ИК–спектрометрия,
фотометрический, пламенный и электротермический атомноабсорбционный методы.
Основные результаты научного исследования:

Среди токсикологических показателей в исследованных
водоемах приоритетными в порядке убывания являлись:
нефтепродукты > медь > железо > цинк > СПАВ > фенолы.

Согласно ИЗВ вода в р. Волги по основному руслу
относилась к V классу качества, в рук. Бузан и в рук. Камызяк –
к IV, вода в заповедных водных объектах - к III. Среднегодовые
концентрации токсикантов в водотоках Астраханского
заповедника в 10 раз меньше, чем в водотоках населенных
пунктов.
200
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КРИОКОНСЕРВАЦИИ
РЕПРОДУКТИВНЫХ КЛЕТОК РЫБ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ
ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ИХТИОФАУНЫ ЮЖНЫХ
МОРЕЙ РОССИИ
Красильникова А.А., Пономарев С.В.
Астраханский государственный технический университет
Россия, Астрахань, [email protected]
Цель
научной
работы:
разработка
новых
методов
криоконсервации репродуктивных клеток редких и исчезающих видов
рыб Волго-Каспийского и Азово-Черноморского бассейнов с целью
сохранения их генофонда
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
микроскопирование.
Основные результаты научного исследования:
При использовании криосред различной солености установлено,
что оптимальная соленость, при которой деактивируются спермии
белорыбицы, но при этом остаются жизнеспособными, составляет 7
‰. Это позволяет рекомендовать данный уровень солености для
составления криозащитных сред.
При проведении процесса глубокого замораживания и
долгосрочного хранения при температуре -1960С были подобраны
оптимальные криосреды для сперматозоидов белорыбицы. Больший
процент выживших активных спермиев
наблюдался при
использовании криозащитной среды, в состав которой входили
полисахариды, дающие клеткам дополнительную энергию после
дефростации. Исследования показывают, что данная криосреда
наиболее эффективно обеспечивает выживаемость половых клеток в
процессе низкотемпературного консервирования.
В результате экспериментальных исследований установлено,
что наиболее целесообразно применение при низкотемпературном
консервировании спермы белорыбицы ступенчатого режима
замораживания.
В
результате
исследований
разработаны
методы
криоконсервации половых клеток осетровых рыб. При использовании
различных протекторов
определены
оптимальные составы,
обеспечивающие высокую выживаемость и продолжительность
жизни дефростированных сперматозоидов осетровых видов рыб. При
этом установлена видоспецифичность подбора криопротекторов.
201
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Установлено, что при использовании электростимуляции на
этапе эквилибрации увеличивается проницаемость мембран, и
криопротекторы, проникая внутрь клеток, предохраняют их от
повреждений
в
процессе
замораживания.
Выживаемость
сперматозоидов
с
применением
электростимуляции
после
дефростации увеличивается в 1,5 раза по сравнению со спермой,
замороженной по традиционной методике.
УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА
1,1,3-ТРИГИДРОПЕРФТОРПРОПАНОЛА-1 ПУТЕМ ИХ РЕАКЦИИ
С ε-КАПРОЛАКТАМОМ В УСЛОВИЯХ КАТАЛИЗА
НАНОГЛИНОЙ МОНТМОРИЛЛОНИТОВОГО ТИПА
Кудашев С.В., Барковская О.А., Шевченко К.Р.
Волгоградский государственный технический университет,
Волгоград, Россия, [email protected]
При выборе способов модифицирования существенную роль
имеет равномерность распределения функциональной добавки на
поверхности нанонаполнителя, прочность их связи с поверхностью,
возможность получения сложных структур. В связи с чем,
применение
полифторалкил-олиго-ε-капроамидов
(ПФОК)
–
олигомеров, полученных на основе каталитической реакции εкапролактама и полифторированных спиртов-теломеров (ПФС) со
степенью теломеризации n=2-4, - отходов производства 1,1,3тригидроперфторпропанола-1, вызывает несомненный интерес
[Рахимова, Н.А. Гидрофобизирующая и органофилизирующая
способность полифторалкилолиго-е-капроамидов как модификаторов
Na+-монтмориллонита / Н.А. Рахимова, С.В. Кудашев // Журнал
общей химии. - 2011. - Т. 81, вып. 2. - C. 269-273; 2. Пат. 2430883 РФ,
МПК С 01 В 33/44. Способ модификации монтмориллонита / Н.А.
Рахимова, С.В. Кудашев; ГОУ ВПО ВолгГТУ. – 2011; Рахимова, Н.А.
Интеркаляция наноглин Na+-монтмориллонитового типа композицией
на основе полифторированных соединений / Н.А. Рахимова, С.В.
Кудашев // Нанотехнологии - 2010: тр. междунар. науч.-техн. конф. и
молодежной школы-семинара (Дивноморское, Россия, 19-24 сент.
202
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2010 г.). В 2 ч. Ч. 1 / Юж. федерал. ун-т ; Технол. ин-т Юж. федерал.
ун-та в г. Таганроге. - Таганрог, 2010. - C. 167-168]:
O
NH + H(CF2 CF2 )n CH 2 OH
H[HN(CH 2 )5C(O)]mOCH 2(CF2 CF2) nH
При этом, особенности применения ПФОК таковы, что они, в
общем случае, повторяют структурный мотив широко используемых
модификаторов монтмориллонитовых частиц – поверхностноактивных веществ, однако содержат мощный усиливающий элемент –
перфторалкильную цепочку спирта-теломера. Таким образом,
изучение закономерностей утилизации ПФС путем их реакции с εкапролактамом в условиях катализа высокодисперсным Na+монтмориллонитом (Na+-ММТ) является актуальной задачей.
Методами рентгеноструктурного анализа, дериватографии,
атомно-силовой сканирующей зондовой микроскопии и ИКспектроскопии установлена высокая органофилизирующая и
гидрофобизирующая активность полифторалкил-олиго-ε-капроамидов
как модификаторов Na+-монтмориллонита. Показано, влияние
степеней
олигомеризации
ПФОК
и
теломеризации
полифторалкильного остатка на способность интеркалироваться в
слоистую структуру глины.
Таким образом, применение ПФОК, получаемых в результате
реакции ПФС с ε-капролактамом в условиях катализа
высокодисперсным
Na+-ММТ,
способствует
эффективной
органофилизации и гидрофобизации минерала, а образовавшиеся
органо-минеральные структуры характеризуются устойчивостью, что
указывает на превалирующую необратимость процесса сорбции
ПФОК глиной за счет интеркаляции молекул модификатора в
межпакетные пространства.
Полученные фторсодержащие слоистые органофильные
нанокомпозиты
могут
быть
использованы
в
качестве
нанонаполнителей
полимеров
и
как
твердые
смазочные
антифрикционные материалы.
203
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СУДОРЕМОНТНОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ МС ИСО
14001 «СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА.
ТРЕБОВАНИЯ И РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ»
Кузьменко А.И., Короткова Т.В.
Дальневосточный Федеральный Университет, Инженерная Школа
Россия, Владивосток, [email protected]
Мировой опыт эффективного решения экологических проблем
опирается на формирование политики поддержки структур реального
сектора экономики, внедряющих системы управления окружающей
средой в соответствии с требованиями международных стандартов
ИСО серии 14000. Основополагающими стандартами комплекса
являются МС ИСО 14001:2004. МС ИСО 14001 содержит требования
к системе экологического менеджмента и предназначен для оказания
помощи организации в определении её экологической политики и
целей с учетом требований законов и данных о значительных
воздействиях на ОС. Он применим к тем экологическим аспектам,
которые организация может контролировать и на которые она
предположительно может оказывать влияние. Такой подход позволяет
добиться прозрачности и управляемости процессов воздействия
предприятий на ОС, перенести акценты с ликвидации экологических
последствий жизнедеятельности промышленности, энергетики,
транспорта и прочего, на устранение причин возникновения этих
последствий.
Целью исследовательской работы является внедрение
принципов экологического менеджмента, согласно требованиям МС
ИСО 14001 в общую систему менеджмента судоремонтного
предприятия. Для реализации поставленной цели необходимо решить
следующие задачи:
1)
проанализировать информационные источники, в которых
отражены вопросы экологической безопасности;
2)
провести анализ действующей системы экологического
менеджмента на предприятии;
3)
разработать алгоритм по процедуре идентификации и
оценки значительных экологических аспектов;
4)
провести опытное внедрение процедуры на предприятии;
5)
разработать экологическую политику;
6)
разработать комплексную экологическую программу;
204
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Реализация
поставленных
задач
осуществляется
в
представленной работе.
Методы
исследования,
использованные
в
работе:
статистические методы, метод экспертных оценок, анализ, аналогия,
обобщение, сравнительный метод.
Проанализировав информационные источники по проблеме
внедрения процессов экологического менеджмента в соответствии с
требованиями МС ИСО 14001:2004 в общую систему менеджмента
организации, в работе было выявлено:
1)
в настоящее время большое значение уделяется вопросам
экологического менеджмента как составной части управления
современным производством стремящегося к устойчивому развитию;
2)
рекомендации МС ИСО 14001 нацеливают руководство
предприятия на улучшение менеджмента организации, путем
интегрирования системы экологического менеджмента в общую
систему менеджмента организации;
3)
экологический менеджмент обеспечивает устойчивое
развитие предприятия в современных условиях, обеспечивая
различные виды эффектов от внедрения системы.
При проведении анализа действующей системы экологического
менеджмента на судоремонтном предприятии, было выявлено
следующее: на предприятии создан отдел, который занимается
вопросами
охраны
окружающей
среды;
природоохранная
деятельность осуществляется на соответствие обязательным
законодательным требованиям; отсутствует алгоритм идентификации
экологических аспектов; отсутствуют критерии оценки значительных
экологических аспектов; отсутствует оформленная экологическая
политика организации, неопределенны конкретные экологические
цели, направленные на определенные значительные экологические
аспекты, не разработана комплексная экологическая программа
организации.
Для совершенствования системы экологического менеджмента
предприятия и приведение ее в соответствие с требованиями МС ИСО
14001 в работе было выполнено следующее: проведен анализ
деятельности организации в области экологического менеджмента;
построена схема описания процесса «Построение СЭМ» в
рассматриваемой организации с уровнями декомпозиции, определены
основные этапы работ по внедрению системы; разработан алгоритм
идентификация экологических аспектов и их приоритизация с учетом
205
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
требований МС ИСО 14001; проведено опытное внедрение процедуры
идентификации и приоритизации экологических аспектов в
рассматриваемой организации: составлены Реестры экологических
аспектов по видам деятельности; разработана экологическая политика
организации, определены экологические цели; разработана
комплексная экологическая программа.
Данная работа является частью программы руководства
судоремонтного предприятия по совершенствованию деятельности
организации, путем интегрирования подсистемы экологического
менеджмента в соответствии с требованиями МС ИСО 14001 в общую
систему менеджмента предприятия. Полученные результаты работы
рекомендованы к внедрению на предприятии.
СОЗДАНИЕ СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА ДЛЯ ВАНКОРСКОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Ледков А.О., Кондрашов.П.М.
Институт нефти и газа Сибирского федерального университета,
Россия, Красноярск, [email protected]
Целью инновационного проекта является разработать и
рассчитать конструкцию скважинного фильтра, которую можно было
бы использовать на месторождениях с высоким содержанием
механических примесей и песка, с целью увеличения времени
эксплуатации фильтра и как следствие, увеличения времени между
капитальными ремонтами скважины. Предлагаемое оборудование
может использоваться на Ванкорском месторождении при добыче
нефти и газа, а так же в системе водоснабжения.
Методы исследования: анализ, моделирование. Произведён
патентно – информационный обзор современного рассматриваемого
оборудования,
предложены
и
запатентованы
собственные
конструкции «Скважинного фильтра», «Центратор скважинного
оборудования», подготовлена заявка на получение патента РФ
«Лабораторная
установка
для
испытания
скважинного
оборудования».
Основные результаты инновационного проекта:
1. Спроектирована новая конструкция скважинного фильтра
(получен патент РФ на изобретение № 2439293) с учётом условий
206
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
эксплуатации на Ванкорском месторождении, с увеличенным
периодом работы фильтрующей поверхности;
2. Разработана техническая документация на изготовление
опытного образца скважинного скважинного фильтра, в том числе
чертежи, технология сборки, разборки и проверки фильтра, правила
безопасной эксплуатации скважинного фильтра, паспорт фильтра
щелевого скважинного;
3. Изготовлена модель скважинного фильтра;
4. Разработано техническое предложение на изготовление
лабораторной установки для испытания опытных образцов
скважинного фильтра;
5. Подобран наиболее оптимальный пакер 5 ПМС – 151
производителя ООО «Югсон– Сервис» для герметизации
межтрубного пространства, а также удержания на весу фильтра и
другого оборудования;
6. Предложен вариант использования центратора скважинного
оборудования (получен патент РФ на полезную модель № 111184) для
установки фильтра в скважине;
7. Предложен вариант проведения мероприятия по установке
подвески скважинного оборудования. Мероприятия по установке
подвески скважинного оборудования необходимы для уменьшения
концентрации взвешенных частиц в пластовой нефти, увеличения
межремонтного периода работы ЭЦН, ствола скважины, уменьшения
стоимости одного ремонта, увеличения объёма добываемой нефти.
Для подбора оптимальных режимов системы очистки пластовой
жидкости представляет интерес использование электрических
двигателей с частотным регулированием. Для модернизированного
варианта скважинного фильтра наиболее подходящей является
функциональная электрическая схема асинхронного ЭП с ПЧ;
8. В результате внедрения представленных технических
решений на одной скважине предполагаемый экономический эффект
составляет 11,34 млн. руб. за период эксплуатации в 144 дня, при
капитальных затратах на модернизацию 0,819 млн. руб.
Экономическая эффективность инвестиций соответствует значению в
13,83. Срок окупаемости подвески скважинного оборудования
составляет 26 дней;
Представленные технические решения рекомендуются для
реализации на промыслах Красноярского края, Российской
Федерации.
207
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
БУРОВОГО РАСТВОРА ПРИ БУРЕНИИ РАЗВЕДОЧНЫХ
СКВАЖИН НА ГАЗОВЫЕ ГИДРАТЫ
Леонова Д.В.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»,
Санкт-Петербург, Россия, [email protected]
Цель научной работы – повышение эффективности
бурения разведочных скважин на природные газовые гидраты
Методы проведения исследований – обзор и анализ
отечественной и зарубежной информации о свойствах газовых
гидратах, условиях образования их природных залежей,
проблемах поисков и разведки газогидратных месторождений.
Математическое моделирование теплообменных процессов,
обеспечивающих эффективность бурения разведочных скважин
на природные газовые гидраты.
Основные результаты научного исследования:
а) Разработана методика и алгоритм определения
температурного режима бурящейся скважины в разрезах,
характерных для континентальных месторождений газовых
гидратов (наличие толщи многолетнемерзлых пород и
продуктивной толщи гидратосодержащих пород);
б) Разработана методики определения технологических
параметров промывки при бурении скважин на газовые гидраты
208
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОЦЕНКА И СНИЖЕНИЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД КОВДОРСКОГО РАЙОНА ПУТЕМ
РАЗРАБОТКИ СПОСОБА УТИЛИЗАЦИИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ.
Петрова В.А.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
Санкт-Петербург
Водные объекты, расположенные на территории земельного
отвода ОАО «Ковдорский ГОК» и за его пределами, в результате
деятельности комбината подвергаются значительной техногенной
нагрузке. Основное загрязнение происходит в результате сброса
недостаточно очищенных и неочищенных карьерных вод, сточных
вод обогатительного комплекса и вод ТЭЦ (теплоэлектроцентрали), а
также
в
результате
поступления
загрязняющих
веществ
аэротехногенным путем.
В настоящее время ежегодный объем сбрасываемых сточных
вод составляет около 50 млн.м3. В сточных водах выявлено наличие
порядка 20 загрязняющих веществ, концентрации которых
превышают
предельно
допустимую
концентрацию.
Все
вышеизложенные аргументы свидетельствуют о том, что на
сегодняшний день природоохранных мероприятий предприятия,
проводимого мониторинга окружающей природной среды, в
частности поверхностных вод, недостаточно. Водные объекты,
подверженные негативному воздействию ОАО «Ковдорский ГОК»,
представляют собой сформировавшиеся гидрохимические аномалии.
При условии дальнейшего развития предприятия, связанного с
разработкой нового месторождения, экологическая обстановка района
может стать катастрофической.
В полевой сезон 2010 и 2011 годов автором работы были
проведены инженерно-экологические изыскания, сопровождающиеся
отбором материала в виде проб воды, донных отложений и хвостов
обогащения.
Анализ проб проводился автором в учебно-научной
лаборатории
«Экологического
мониторинга»
Национального
минерально-сырьевого университета «Горный». Для анализа водных
проб
применялись
методы
ионообменной
хроматографии
(ионообменный
хроматограф 761 Compact IC) и атомноабсорбционной спектрометрии (атомно-адсорбционный спектрометр
"КВАНТ-Z.ЭТА"), для анализа проб донных отложений и хвостов
209
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обогащения
использовался
рентгенофлуоресцентный
метод
(портативный рентгенофлуоресцентный спектрометр S1 Turbo SD
LE).
Цель работы заключалась в оценке и снижении негативного
воздействия деятельности Ковдорского ГОКа на поверхностные воды
путем разработки экологически эффективного и экономически
выгодного способа утилизации техногенных донных отложений.
Основные задачи исследования:
1)
проведение полевых исследований в зоне негативного
воздействия
комбината,
включающих
отбор
проб
поверхностных вод, донных отложений и хвостов обогащения;
2)
проведение лабораторных исследований по изучению
качественного и количественного составов отобранных проб;
3)
оценка состояния водных объектов на основе результатов
проведенных полевых и лабораторных исследований;
4)
разработка информативной проблемно-ориентированной
программы мониторинга водных объектов с целью снижения
негативного воздействия;
5)
разработка
оптимальной
технологии
утилизации
техногенных донных отложений.
В заключение необходимо отметить следующие результаты
проведенных исследований:
 оценка
воздействия
ОАО
«Ковдорский
ГОК»
на
поверхностные воды показала, что в водной среде произошли
значительные изменения, связанные с деятельностью комбината;
 изучение программ мониторинга исследуемого предприятия
дает основание полагать, что получаемой информации не достаточно
для разработки новых и усовершенствования существующих
природоохранных мероприятий, в связи с чем в работе была
предложена
более
совершенная
программа
мониторинга
поверхностных вод;
 результаты полевых и лабораторных исследований позволили
разработать оптимальную технологию утилизации техногенных
донных отложений;
 произведено экономическое обоснование целесообразности
проведения разработанного природоохранного мероприятия.
Практическая значимость работы заключается в проведении
качественной и количественной оценок состояния водных объектов
210
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ковдорского района, а также в оценке трансформации компонентов
сточных вод в пространстве и во времени. Внедрение на комбинате
разработанной технологии утилизации техногенных донных
отложений позволит снизить загрязнение водных объектов за счет
ликвидации источника вторичного загрязнения.
Автор планирует продолжение данной работы с целью
разработки новых методов управления качеством природной среды, в
частности водными ресурсами, с привлечением геоинформационных
систем для оперативного управления экологической ситуацией в
регионе. Также планируется уделить особое внимание разработке
эффективных способов очистки сточных вод хвостохранилища, ввиду
их существенного вклада в загрязнение поверхностных вод
рассматриваемого района.
ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПО УТИЛИЗАЦИИ
НЕФТЕОТХОДОВ
Ергожин Е.Е., Бектенов Н.А.,Жусипбеков У.Ж., Садыков К.А.,
Абдралиева Г.Е.
АО «Институт химических наук им. А.Б. Бектурова»,
Алматы, [email protected]
Последнее годы в Казахстане эффективно развивалась добыча
и переработка нефти. Связи с этим в районах, где добывается и
перерабатывается
нефтяное сырье,
отмечаются
нарушения
естественного экологического равновесия. Каждый год человечество
тратит миллионы долларов на ликвидацию последствий разливов
нефти, нефтепродуктов и для утилизации нефтеотходов.
Нефтяные загрязнения относятся к фактором повышенной
экологической опасности и экологического риска. В Западном
Казахстана разлито около 5 млн. тонн нефти [Киреев М. А., Надиров
Н.К. Экологические проблемы нефтедобывающей отрасли Казахстана
и пути их решение // Нефть и газ Казахстана. 1998, № 4. С.132-138].
Вся территория месторождений Узень и Жетыбай занята так
называемыми «амбарами» - нефтяными озерами и озерками.
Аэрокосмическая съемка показала, что таких озер имеется около
2000. Наименьше из них имеет диаметр не менее 5 метр, наибольшие
– занимают десятки и сотни гектаров. Ежогдный экологический
ущерб составляет 1-1,5 млрд. тенге [Ершин Ш.А., ЖаппасбаевУ.К.,
211
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Роль фундаментальных исследований в наукоемких технологиях. В
кн: Наука-день сегодня, завтра. (Научно-популярный сборник).
Редкол.З.А Мансуров., Е.Б. Жатканбаев, М.К. Койгелдиев и др.
Алматы: Білім, 1998.С.185-192].
Одно из направлений утилизации накопленных отходов
нефтепереработки - использование в производстве асфальтобетонных
смесей, применяемых в дорожном строительстве. Изготовление
дорожных строительных материалов является одним из самых
материалоемких производств.
Проведенные нами исследования позволили предложить для
строительства автодорог 3-5 класса такой способ возведения
дорожного основания, при использовании которого в основу
гидроизоляционного и твердеющего слоя положен замазученный
грунт из Жанаозена и ракушка Западного Казахстана.
Асфальтобетонная смесь для дорожного строительства включает
компаундированный битум (БНД 60/90 : амбарный нефть),
окисленную амбарный нефть, замазученный грунт месторождения
Узенмунай, ПЭПА, минеральный порошок, щебень. Полученные
нами 2 вида асфальтобетона из разных вяжущих материала имеют
высокие прочности на сжатие и вполне соответствуют требованиям
ГОСТ 9128-84 на асфальтобетонные смеси. В таблице приведены
значения предела прочности на сжатие асфальтобетонов, полученных
при окислении смеси нефтяных отходов.
Таблица - Предел прочности на сжатие асфальтобетонов
(МПа) из нефтяных отходов
Вяжущи
ГОСТ 9128-84
Прочность
Т окис- Время
прочность на на сжатие,
ления,
окис-я,
0
сжатие, МПа
МПа
С
час.
Компаунди1,4
240
2
рованный
более 1,2
битум
Амбарная
1,6
250
3
нефть
Входящие в состав нефтешламов, замазученного грунта и
битума - смолы, асфальтены, тяжелые ароматические, парафиновые
углеводороды, непредельные углеводороды окисляются на воздухе и
твердеют, образуя хороший гидроизоляционный слой, и
212
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обеспечивают прочность связи частиц минерального материала.
Анализируя полученные данные, можно сделать следующие
выводы: использование нефтешлама для строительства дорог
приносит большой экономический и экологический эффект
территории Западного Казахстана. Так как они являются
нефтедобывающими и нефтеперерабатывающими регионами, что
позволяет использовать амбарный нефть, замазученный грунт,
ракушка в качестве материала для строительства дорог сэкономить
время на подвозе материала, а также дешевый материал снизить
финансовые затраты на строительстве местных автомобильных дорог
и утилизации накопленных отходов нефтепереработки.
РАЗРАБОТКА РУДНИКА «АЙХАЛ» ВЫРАБОТКАМИ С
УВЕЛИЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ПРИ СЛОЕВОЙ СИСТЕМЕ
РАЗРАБОТКИ
Скрябин Е.П.
Северо-Восточный Федеральный университет им. М.К.Аммосова,
Якутск, Россия, [email protected]
Цель научной работы: Разработка рудника «Айхал»
выработками с увеличенными параметрами при слоевой системе
разработки.
Методы исследований, использованные в работе: изучение
горно-геологических и горнотехнических условий разработки,
изучение опыта разработки рудников «АЛРОСА», расчет рейтинга
устойчивости выработок по методу Д.Лобшира, технические расчеты
по определению вертикальных и горизонтальных обнажений.
Основные результаты научного исследования: По предлагаемой
технологии запасы блока расположенные по простиранию рудного
тела по вертикали разделяются на слои, высотой 15 м каждый.
Отработка слоя ведется очистными выработками (шириной 8 м,
высотой 15 м) с оставлением между выработками целика по ширине
равного ширине выработки. Отработка очистной выработки ведется в
2 стадии. Сначала отрабатывается первая стадия высотой 5 м и
шириной 8 м комбайном, производится сбойка с рудным ортом, затем
отрабатывается вторая стадия высотой 10 м буровзрывным способом.
При отработке второй стадии проветривание очистной выработки
осуществляется за счет общешахтной депрессии. Укрупненные
213
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
технико-экономические
расчеты
показали:
рост
годовой
производительности очистного комплекса
на 18%; снижение
себестоимости 1 тонны руды на 1,5 %.
СНИЖЕНИЕ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕХНОГЕННЫХ
МАССИВОВ НА КОМПОНЕНТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ
СРЕДЫ
Стриженок А.В.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»,
Санкт-Петребург, Россия
Интенсивное развитие промышленности, увеличение населения
в
городах и
промагломерациях, высокие темпы
роста
технологического прогресса – всё это неизбежно приводит к
образованию огромного количества отходов, значительная доля
которых принадлежит горнодобывающей и горно-перерабатывающей
отраслям промышленности.
Технологические процессы добычи и переработки полезных
ископаемых неразрывно связаны с потреблением природных ресурсов и
формированием отходов различных классов опасности. Накопление
этих отходов на поверхности Земли и их воздействие на компоненты
природной среды на сегодняшний день является одной из главных
экологических проблем минерально-сырьевого комплекса России.
Ежегодно из недр Земли извлекается около 100 млрд. тонн
полезных ископаемых, в результате добычи и переработки которых в
окружающей природной среде накапливается около 17,4 млрд. т.
твердых и жидких отходов. Несмотря на их высокую экологическую
опасность, преобладающим способом их утилизации в настоящее время
остается наземное размещение с использованием площадок
складирования в виде техногенных массивов.
Ежегодно в мире миллионы гектаров плодородных земель
отчуждается под временное размещение и складирование отходов
горной промышленности. Только в России в 2011 году площадь
земель, нарушенных в результате складирования этих отходов,
составила более 4,5 миллионов гектаров, что привело к ухудшению
санитарно-гигиенической обстановки на данных территориях,
повышению заболеваемости и смертности населения, уменьшению
214
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
видового разнообразия животных и растений, нарушению и
видоизменению естественных ландшафтов, а также утрате природных
ресурсов.
Особую значимость решение этой проблемы приобретает для
территорий интенсивного техногенеза с локальной концентрацией
производств горнодобывающих и горно-перерабатывающих отраслей
промышленности, в частности, района расположения крупнейшей в
России апатит-нефелиновой обогатительной фабрики.
Вторая апатит-нефелиновая обогатительная фабрика (АНОФ-2)
расположена в центральной части Кольского полуострова в
непосредственной близости от города Апатиты и является
структурным подразделением ОАО «Апатит». Она
пущена в
эксплуатацию в 1963 году и на сегодняшний день является одной из
крупнейших в мире по переработке апатит-нефелиновых руд и
производству апатитового концентрата. За почти полувековую
историю на АНОФ-2 выработано более 250 млн. тонн апатитового и
свыше 20 млн. тонн нефелинового концентратов. Результатом такого
длительного и масштабного производства стало формирование одного
из крупнейших в России по площади и объёму техногенного массива
(хвостохранилище АНОФ-2).
Ежегодно с обогатительной фабрики на хвостохранилище
поступает более 6 млн. м3 хвостов обогащения, а объём хвостов,
уложенных с начала эксплуатации АНОФ-2, составляет 431,5 млн.м3.
Общая площадь техногенного массива составляет 7,8 км2, а периметр
по дамбе обвалования – 11550 м. Намывная дамба хвостохранилища
на 2012 г. достигла высоты 72,4 м. и относится к сооружениям I
класса
капитальности.
Помимо
хвостов
обогащения
в
хвостохранилище
так
же
складируются
тонкодисперсные
золошлаковые отходы Апатитской теплоэлектростанции (АТЭЦ).
В этой связи особую актуальность приобретает вопрос о
необходимости разработки сбалансированной стратегии управления
экологической безопасностью функционирования хвостового хозяйства
АНОФ-2, что позволит уменьшить пылевыделение с поверхности
техногенного массива, тем самым существенно снизить антропогенную
нагрузку на окружающую среду региона и атмосферный воздух города
Апатиты.
Цель работы. Снижение техногенной нагрузки хвостохранилища
АНОФ-2 ОАО «Апатит» на компоненты окружающей природной среды
региона и атмосферный воздух города Апатиты путём разработки и
215
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
внедрения сбалансированной стратегии управления экологической
безопасностью
функционирования
хвостового
хозяйства
рассматриваемого предприятия.
Идея работы. Управление экологической безопасностью
функционирования
хвостового
хозяйства
АНОФ-2
должно
обеспечиваться своевременным закреплением поверхности техногенного
массива АНОФ-2 битумной эмульсией, а также повышением
оперативности ликвидации очагов пылевыделения при неблагоприятных
метеорологических условиях (НМУ) за счёт функционирования на
территории АНОФ-2 автоматизированной системы производственного
экологического мониторинга.
Задачи исследования:

экологический
мониторинг
и
оценка
ландшафтногеохимической обстановки в районе размещения хвостового
хозяйства АНОФ-2;

разработка принципиально нового способа закрепления
пляжей хвостохранилища АНОФ-2 анионной битумной эмульсией;

разработка рационального расположения постов контроля
запылённости атмосферного воздуха в системе производственного
экологического мониторинга на территории АНОФ-2;
Научная новизна работы:

разработан принципиально новый способ нанесения битумной
эмульсии за счёт использования более современного транспорта,
обладающего
лучшей
проходимостью
по
свеженамытым
влагонасыщенным пляжам хвостохранилища;

выявлены закономерности рационального расположения
постов наблюдения в системе производственного экологического
мониторинга, на основании расчёта полного рассеивания взвешенных
веществ
в
атмосферном
воздухе
при
неблагоприятных
метеорологических условиях.
216
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПОЛНОПОТОЧНЫЕ СРЕДСТВА ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ
ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В НЕФТЕДОБЫЧЕ
Туманова Д.А., Сусарев С.В.
Самарский государственный технический университет,
Россия, Самара, [email protected]
Одна из актуальных проблем нефтедобывающей отрасли –
повышение эффективности оперативного учета и контроля
добываемой продукции на нефтегазовых скважинах, групповых
замерных установках, дожимных насосных станциях и установках
подготовки промысловой нефти. Кроме нефти в продукции скважины
всегда присутствует две других фазы: пластовая вода и газ. Для
оценки эффективности эксплуатации скважины и управления
процессом нефтедобычи необходимо измерять содержание отдельных
фаз в добываемой продукции, то есть количество нефти, воды и газа.
В задачах поточной влагометрии промысловой нефти
наибольшее
распространение
получили
электромагнитные
измерительные преобразователи. Диагностика водонефтяной смеси
электромагнитным методом возможно по двум параметрам:
диэлектрической проницаемости и удельной электрической
проводимости.
Для зондирования этих физических сред наиболее
целесообразно использовать электромагнитные поля электрического
типа, то есть использовать электроемкостные преобразователи –
диэлькометрический метод.
В отечественных и зарубежных влагомерах нефти используются
в основном двухэлектродные электроемкостные преобразователи с
коаксиальными или накладными электродами. Их недостаток – в
отсутствии адаптации к состоянию водонефтяной эмульсии (прямая
или обратная), жесткая схема электромагнитного зондирования
многофазного потока, не позволяющая получать информацию об
отдельных зонах этого потока. Таким образом, актуальной задачей
электромагнитного контроля продукции нефтегазовых скважин
является разработка новых, более эффективных схем построения
электроемкостных преобразователей, их комплексирование, резкое
увеличение объема измерительной информации о параметрах
двухфазных и трехфазных газоводонефтяных потоков, алгоритмов
идентификации и контроля водонефтяных эмульсий, позволяющих
217
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
повысить надежность и достоверность процессов оперативного
диагностирования качества промысловой нефти.
Цель научной работы: создание нового поколения аппаратнопрограммных средств полнопоточного контроля продукции
нефтедобывающих скважин на новой научно-технической основе –
электроемкостной компьютерной томографии многофазных потоков в
трубопроводах
Для решения поставленных задач использовались методы
гидромеханики,
теории
автоматического
управления,
математического моделирования на ЭВМ и автоматизированного
проектирования. Методической основой обработки многомерной
измерительной информации являются математические модели
зондирующих
электромагнитных
полей
многоэлектродного
преобразователя, модели многофазных контролируемых потоков, а
также экспериментальные данные, полученные на физических
моделях многофазных потоков.
Основными результатами работы являются разработка
принципов получения и обработки информации о различных областях
поперечного сечения многофазного потока с целью идентификации
фазового состава и определения объемного содержания отдельных
фаз;
разработка
конструктивных
схем
многоэлектродных
электроемкостных преобразователей и создание опытного образца
анализатора многофазных потоков.
Создание нового поколения средств оперативного контроля в
нефтедобычи
на
новой
научно-технической
основе
–
электроемкостной томографии многофазных потоков расширяет
область применения приборов этого класса и значительно улучшает
соотношение цена/качество.
218
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ПЕРЕРАБОТКА
ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД МЕТОДОМ ОПТОЭЛЕКТРОННОЙ
СЕПАРАЦИИ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ОБЪЕМА СКЛАДИРУЕМЫХ
ХВОСТОВ
Фадина А.В., Львов В.В.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»,
Санкт-Петербург, Россия, [email protected]
В настоящее время в горной промышленности заметна
тенденция ухудшения качества запасов месторождений на фоне
постоянного роста спроса на минеральное сырьё. Данная проблема
характерна и для золотодобывающей отрасли России, что объясняется
следующими причинами. Минерально-сырьевая база золота в России
представлена тремя
типами месторождений: коренными, доля
запасов золота в которых составляет 52%, россыпными – 20% и
комплексными – 28%. Систематическое снижение добычи, которое
отмечается последние годы, обусловлено истощением и ухудшением
качества запасов россыпных месторождений, которые служили
основным источником золота в прошлом столетии. В связи с этим
наиболее реальным путем сохранения уровня добычи является
вовлечение в эксплуатацию коренных месторождений.
Не так давно был разработан новый вид радиометрической
сепарации - метод оптоэлектронной сепарации. Оптоэлектронный
метод сепарации основан на регистрации оптических характеристик
минералов (блеск, цвет, отражательная способность). На современном
этапе развития аппаратурного исполнения данный метод фактически
является аналогом ручной визуальной рудоразборки, однако по
производительности значительно превосходит её. Особенность
метода оптоэлектронной сортировки заключается в универсальности
производимых по данной методике сепараторов работать с
различными типами ламп и подсветок, тем самым, предоставляя
возможность иметь в
одной
машине радиометрический,
рентгенолюминесцентный и фотометрический сепаратор.
Современный процесс обогащения сырья в странах с развитой
горной промышленностью представляет собой комбинацию основных
методов обогащения с обязательным предварительным выведением
отвального продукта из процесса дальнейшей переработки.
Цель научной работы. Разработка технологии предварительного
обогащения золотосодержащих руд на основе оптоэлектронного
219
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
метода сепарации. Идея заключается в использовании новых
разделительных признаков - цветностных разностей, текстурных
особенностей, степени прозрачности минералов при применении
высокопроизводительных
оптоэлектронных
сепараторов
для
предварительного обогащения золотосодержащих руд с целью
повышения эффективности и рентабельности их переработки, а также
уменьшения объема складируемых хвостов для снижения влияния
производства на окружающую среду.
Методы исследований, использованные в работе. В работе
используются экспериментальные и теоретические методы
исследований. Экспериментальные методы
применены для
проведения лабораторного пробирного и рентгеноспектрального
анализа элементарного состава, минералогического анализа, а также
для проведения полупромышленных испытаний на оптоэлектронном
сепараторе. При постановке и обработке экспериментальных данных
использованы методы статистики, а также стандартные и
специализированные компьютерные программы. Для лабораторных
исследований применяется лабораторное оборудование компании
Binder+Co (Австрия), такое как рентгеноспектральный анализатор,
вибрационный ситовой анализатор, анализатор контрастности,
промышленный оптоэлектронный сепаратор Minnex и др, а также
химическая лаборатория Gleisdorf (Австрия).
Основные результаты научного исследования. В работе на
основании выполненных исследований решена актуальная задача
разработки
технологии
крупнокускового
обогащения
золотосодержащих руд на основе оптоэлектронного метода
сепарации.
Полученные
научные
и
практические
результаты
сформулированы в виде следующих основных выводов.

Рассмотрен объект, аппаратура и методика исследований.
Показана актуальность разработки технологии обогащения
золотосодержащих руд на основе метода оптоэлектронной сепарации
на примере месторождения Гонго Сока.

Проведены
полупромышленные
испытания
оптоэлектронной сепарации золотосодержащей руды. Установлена
высокая эффективность используемой аппаратуры- сепаратора
Minnex и выбранного признака разделения, обеспечивающие
выделение кондиционных по содержанию золота хвостов.
220
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Для бедных руд разработан усовершенствованный вариант
схемы
предварительного
обогащения
с
додрабливанием
промпродукта оптоэлектронной сепарации классов -100+5 мм,
который позволяет повысить извлечение на 5-6%

Доказана высокая эффективность оптоэлектронного
метода сепарации, обеспечивающего получение отвальных хвостов и
повышение качества продукта, поступающего на дальнейшую
переработку при предварительном обогащении золотосодержащих
руд месторождения Гонго Сокка, а также достигается снижение
объема складируемых хвостов, что приводит к уменьшению влияния
производства на окружающую среду.
КОНЦЕНТРАЦИЯ ИЗОТОПОВ ПЛУТОНИЯ-238,239,240 В
РАЙОНЕ ПОБЕРЕЖЬЯ РОССИЙСКОГО ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА В
РЕЗУЛЬТАТЕ СБРОСА РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ С
АВАРИЙНОЙ АЭС «ФУКУСИМА-1»
Федорова А.В.
Обнинский институт атомной энергетики (ИАТЭ)
Национальный исследовательский ядерный университет
«МИФИ», Москва, Россия
Цель научной работы: определение концентрации изотопов
плутония-238,239,240 в районе побережья Российского Дальнего
Востока в результате сброса радиоактивных веществ с аварийной
АЭС «Фукусима-1».
Методы исследования, использованные в работе:
радиохимическая методика концентрирования изотопов
плутония в морской воде, радиохимическая методика
выделения изотопов плутония из концентрата морской воды,
альфа-спектрометрия.
Основные
результаты
научного
исследования: Содержание плутония-239,240 в концентрате
морской воды, практически на всех станциях отбора
соответствует фоновым значениям и не превышают уровни
вмешательства для этих изотопов. (УВ 55000 мБк/м3). На
станциях РГО-6, РГО-7, в концентрате морской воды
221
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
содержание изотопов плутония повышены, но также не
превышают уровни вмешательства для этих изотопов при
соотношении Pu238/Pu239 около 0,45. Перенос из районов
аварийной АЭС «Фукусима-1» как причину повышенных
объемных активностей можно исключить, т.к. по сообщениям
оператора аварийной АЭС «Фукусима-1» компании ТЕПКО, в
почвах в районе станции наблюдается величина отношения
238
Pu/239,240Pu около двух.
В соответствии с полученными данными сброс радиоактивных
веществ с аварийной АЭС «Фукусима-1» , не повлиял на содержание
изотопов плутония в районе Российского Дальнего Востока в
морской воде.
РАЗРАБОТКА ИНВЕРТНО-ЭМУЛЬСИОННЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ
ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН
Хабирова Э.Ф., Борисов И.М.
Башкирский государственный педагогический университет
им. М.Акмуллы, Уфа, Башкортостан, Россия,
[email protected]
Изучение результатов научных исследований и практики
нефтедобычи показало, что увеличение дебитов нефтяных скважин
напрямую связано с качеством проводимых буровых работ.
Повышение нефтеотдачи может быть достигнуто при строительстве
горизонтально направленных скважин, причем важную роль играют
тип и свойства бурового раствора. При разработке нефтяных
месторождений повсеместно применяются технологические жидкости
на водной основе. Однако проникновение гидрофильного фильтрата
бурового раствора в продуктивный пласт ведет, в одних случаях, к
постепенному снижению его проницаемости, а в других, – к потере
устойчивости ствола скважины ввиду ряда причин: набухание
глинистых пород, содержащихся в пласте, проявление капиллярных
сил на границе раздела «фильтрат – пластовый флюид», образование
водонефтяных эмульсий.
Радикальным решением данной проблемы является применение
222
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
технологических жидкостей на углеводородной основе. Основными
преимуществами их использования являются: значительное снижение
физико-химического взаимодействия с неустойчивыми глинистыми
породами, уменьшение поверхностного натяжения при контакте с
пластовыми флюидами и низкая фильтрация жидкой фазы в
проницаемый пласт. Опыт применения технологических жидкостей
на УВ основе (в т. ч. нефти) на территории РБ насчитывает свыше 70
лет. Однако, несмотря на указанные преимущества, использование
данных систем сопряжено с рядом проблем, таких как
пожароопасность, токсичность, сложность при приготовлении и
сравнительно высокая стоимость.
В связи с этим актуальным является разработка инвертноэмульсионных технологических жидкостей, отвечающей следующим
требованиям:
1.
Применение вместо нефти в качестве дисперсионной
среды менее токсичных углеводородов (дизельное топливо,
синтетическое масло, жидкий парафин, биодизель);
2.
Снижение содержания УВ фазы с 70-80% до 20-30%;
3.
Кратное снижение стоимости рецептур при сохранении
удовлетворительных технологических показателей;
4.
Относительно низкая стоимость по сравнению с
импортными и отечественными аналогами;
5.
Простота приготовления, использование компонентов,
производимых в Республики Башкортостан.
В работе предложены методы регулирования свойств
гидрофобно-эмульсионных
растворов
путем
варьирования
концентрации поверхностно-активных веществ различной природы,
состава фаз раствора, добавления мелкодисперсных наполнителей и
изменения способов приготовления данной системы для
использования при первичном вскрытии пласта, освоении скважины
или при ее капитальном ремонте. Эти данные позволяют на стадии
приготовления технологических жидкостей варьировать свойства
раствора под конкретную задачу использования и для конкретной
скважины на месторождениях не только Республики Башкортостан,
но и Приволжского региона в целом.
В связи с этим целью настоящей работы является разработка
эффективной инвертно-эмульсионной системы для повышения
эффективности строительства скважин на основе компонентов,
производимых в Республике Башкортостан. Замена аналогов
223
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
технологических жидкостей на относительно дешевый гидрофобноэмульсионный раствор.
Для достижения поставленных целей необходимо выполнение
следующих задач:
1) Разработать оптимальный состав инвертно-эмульсионного
раствора для строительства скважин на этапах первичного вскрытия
продуктивного пласта, освоения и капитального ремонта скважин.
2) Подобрать
методы
регулирования
структурнореологических и агрегативных свойств инвертно-эмульсионных
систем путем подбора композиции ПАВ гидрофильной и
гидрофобной природы, а также оптимальных способов приготовления
растворов.
В работе предложены методы регулирования свойств
гидрофобно-эмульсионных
растворов
путем
варьирования
концентрации поверхностно-активных веществ различной природы,
состава фаз раствора, добавления мелкодисперсных наполнителей и
изменения способов приготовления данной системы для
использования при первичном вскрытии пласта, освоении скважины
или при ее капитальном ремонте.
Разработан состав инвертно-эмульсионных растворов для
строительства
скважин
на
этапах
первичного
вскрытия
продуктивного пласта, освоения и капитального ремонта скважин
1.
Разработаны
методы
регулирования
структурнореологических и агрегативных свойств инвертно-эмульсионных
систем путем подбора композиции ПАВ гидрофильной и
гидрофобной природы, а также оптимальных способов приготовления
растворов.
2.
Подобран
эффективный
мелкодисперсный
твердый
наполнитель, позволяющий снизить фильтрацию до нулевых зачений.
3.
Предложено использовать инвертно-эмульсионные растворы в
качестве альтернативы применяемым растворам на водной основе для
скважин с высоким зенитным углом в интервалах интенсивного
кавернообразования.
4.
Разработан оптимальный состав многофункциональной
устойчивой инвертно-эмульсионной системы для строительства и
реконструкции скважин, в подборе эффективного сочетания
гидрофильных и гидрофобных ПАВ, позволяющих значительно
снизить содержание углеводородной фазы (до 20-25%) и в упрощении
схемы приготовления данной технологической жидкости. По
224
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
предварительным расчетам продуктивность скважины будет
увеличена на 70,5 %, время на ликвидацию осложнений при
строительстве нефтяных скважин сокращено в 5 раз (расчет
произведен по скважине с горизонтальным окончанием, пробуренной
в обвалоопасных терригенных отложениях).
ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ТЕРРИТОРИИ
УГЛЕДОБЫЧИ (НА ПРИМЕРЕ ЛИКВИДИРОВАННЫХ ШАХТ
ПАРТИЗАНСКОГО РАЙОНА ПРИМОРЬЯ)
Черновалова А.В., Кондратьева А.А.
Дальневосточный федеральный университет,
Владивосток, Россия, [email protected]
В различных ландшафтных условиях при развёртывании
угольных центров происходят техногенные изменения, связанные с
открытым или закрытым шахтным способом добычи минерального
сырья. В случае закрытого способа добычи сырья шахтным или
штольневым методом, формируются полости, а на поверхности
возникают техногенные поверхностные образования (ТПО) –
терриконы пустых горных пород – литостраты, либо частично
выгоревшие породы – артииндустраты. Особенно напряженная
экологическая обстановка складывается в областях, где происходит
ликвидация шахт.
На территории Приморского края имеются многочисленные
месторождения углей, известны признаки и проявления нефти и
горючих газов в различных по возрасту породах. На территории
угледобычи с ликвидированными шахтами сформировались
горнопромышленные техногенные системы. Одной из главных
проблем в такой ситуации является нарушение почвенного покрова,
приводящее к возникновению почв, с не характерными типовыми и
подтиповыми морфологическими признаками, а также изменёнными
физико-механическими и физико-химическими свойствами. По
проблеме обеспечения экологической безопасности техногенных
объектов и влияния горнопромышленных комплексов на природную
среду
имеются
разрозненные
наработки
исследователей
225
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Дальневосточного федерального университета, Биолого-почвенного
института ДВО РАН, Института горного дела ДВО РАН. В них
рассматриваются вопросы загрязнения почв промышленными
выбросами, прослеживается начальная стадия почвообразовательного
процесса на поверхности ТПО. А ряд важнейших основополагающих
вопросов, касающихся процесса формирования почв в техногенных
комплексах, остаются не изученными. Необходимо отметить и то, что
физико-механические и физико-химические свойства литостратов и
артииндустратов шахтных терриконов, а также почвенных
образований вблизи них в аспекте их реологии и противоэрозионной
стойкости до настоящего времени не рассматривались.
Цель работы – провести почвенно-экологическую диагностику
территории угледобычи.
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
спектрофотометрический,
атомно-адсорбционный,
стандартные
методы химических, физико-химических и физико-механических
анализов.
Задачи:

установить
элементы
техногенно-трансформированной
системы, возникшей на территории угольно-промышленного
комплекса;

изучить некоторые физические, физико-механические и
химические свойства материала шахтных терриконов – литостратов и
артииндустратов, условно эталонных почв и почв, развитых под
влиянием техногенных процессов;

становить
классификационную
принадлежность
почв,
деформирующихся под воздействием агрессивных факторов при
угледобыче закрытым способом.
Методы
исследований,
использованные
в
работе:
спектрофотометрический,
атомно-адсорбционный,
стандартные
методы химических, физико-химических и физико-механических
анализов.
По
результатам
проведенных
исследований
можно
констатировать, что почвы, развитые в промышленной зоне
угледобычи и ликвидированных шахт испытывают большие
антропогенные
нагрузки,
приводящие
к
изменению
их
гранулометрического и микроагрегатного состава, к деформации
физическо-механических свойств. Наряду с этим, почвенный
поглощающий комплекс насыщается химическими элементами226
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
загрязнителями, что приводит к химической деградации почв и
переход их в разряд антропогенно-преобразованных. Как следствие
этого явления, в горнопромышленной техногенной системе с
терриконами литостратов и артииндустратов формируются почвы
отдела хемозёмы:

хемозём, загрязнённый Zn, Pb, Сu,
Sn по бурозёму
типичному;

хемозём, загрязнённый Zn, Pb, Сu, Sn по тёмногумусовоглеевой почве.
В местах оседаний почвы над подземными горными
выработками (обычно вблизи шахтных терриконов закрытой
разработки углей либо очистных сооружений шахтных вод)
появляются почвы, таксономический уровень которых находится в
пределах типа – род. Определяющим признаком является процесс,
схожий с «галогенезом», но отличающийся дополнительным выносом
больших количеств взвешенных веществ и образованием продуктов
гипергенеза (выветриванием, разрушением кристаллических пород):

«забученные» бурозёмы,

«забученные» тёмногумусово-глеевые почвы.
Установлено, что в зоне влияния горнопромышленных отходов
возникают литохимические ореолы загрязнения экосистем,
происходит вынос и переотложение мелких фракций временными и
постоянными водными потоками. Инфильтрация атмосферных
осадков, поверхностных и подземных вод через отработанные породы
способствует появлению гидрохимических аномалий и потоков
загрязнения химическими элементами объектов окружающей среды.
В связи с этим возникает необходимость дальнейшего
фундаментального изучения описанных явлений, а также проведения
почвенно-экологического
мониторинга
в
зоне
угольных
горнопромышленных комплексов.
227
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
ТРУБОПРОВОДА С ДЕФЕКТАМИ
Чумарев Р.Ю., Крапивский Е.И.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»,
Санкт-Петербург, Россия, [email protected]
Математическому
моделированию
магнитного
поля
трубопроводов с дефектами до настоящего времени не уделялось
достаточного внимания. Лишь в работе Селезнева В.Е. «Основы
численного моделирования магистральных трубопроводов» в
программном комплексе ANSYS рассмотрен расчет магнитных полей
внутритрубных магнитных дефектоскопов. Нами поставлена задача
расчета магнитных полей трубопроводов с дефектами, измеряемых
трехкомпонентным дистанционным магнитометром. При численном
моделировании магнитных полей трубопроводов использовался
лицензионный пакет ANSYS 13. Ранее получены аналитические
выражения для магнитного поля бесконечно длинного сплошного
цилиндра (А.А. Логачев, В.П. Захаров) и сплошного эллипсоида
вращения (В.В. Алексеев). Они использованы в настоящей работе для
оценки достоверности расчетов в программном комплексе ANSYS.
Для этой же цели измерены магнитные поля постоянных магнитов,
имитирующие стальной трубопровод конечной длины.
Цель научной работы: Разработка методики расчета магнитного
поля трубопровода с дефектами
Задача проекта – выведение формул по результатам расчетов
поля, позволяющих определить:
•
Местоположения трубопровода в плане и в разрезе;
•
Размеры трубопровода (протяженность, диаметр и толщину
стенки трубы);
•
Положение сварного шва между отдельными секциями
трубопровода и продольного сварного шва каждой отдельно взятой
секции;
•
Степень коррозийного разрушения трубы;
•
Поле напряженных состояний и каверн трубопровода на
основе связи между коэрцитивной силой и намагниченностью
трубопровода;
•
Магнитное поле при различном расположении точки
измерений относительно трубопровода.
228
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Методы проведенных исследований: Экспериментальные
исследования, математическое моделирование.
Основные результаты исследований. Разработаны основы
методики математического моделирования магнитного поля
трубопровода с дефектами с использованием лицензионного пакета
ANSYS. Получены графики полей рассеяния магнитного поля.
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ФОСФОРА, КРЕМНИЯ, АЛЮМИНИЯ И ЖЕЛЕЗА В
НЕФТЕПРОДУКТАХ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИХ КАЧЕСТВА
Шишов А.Ю., Булатов А.В.
Санкт-Петербургский государственный университет,
Санкт-Петербург, Россия, [email protected]
Одной из важных задач контроля качества нефтепродуктов
является определение в них фосфора, кремния, железа и алюминия.
Усовершенствование методик определения этих элементов является
актуальной задачей, так как фосфор отрицательно влияет на состав
выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, а соединения
кремния, железа и алюминия могут переходить в формы их оксидов,
которые обладают сильными абразивными свойствами или
способствуют образованию отложений в камерах сгорания,
проявление
которых
приводит
к
ускоренному
износу
контактирующих с нефтепродуктами поверхностей.
В аналитической практике для определения этих элементов в
нефтепродуктах применяются методы ААС, АЭС и РФА, требующие
дорогостоящего оборудования, применения матричных стандартных
образцов и трудно поддающиеся автоматизации. Наиболее
привлекательными с точки зрения доступности аналитического
оборудования и простоты автоматизации для испытательных
лабораторий остаются фотометрические методы.
Для фотометрического определения фосфора, кремния, железа и
алюминия в органических соединениях предложены методики,
предполагающие минерализацию проб с последующим определением
образующихся ионов в растворах. Повысить эффективность
определения фосфора, кремния, железа и алюминия в нефтепродуктах
229
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
при выполнении массовых анализов возможно за счет автоматизации
стадии образования аналитических форм и их детектирования. Для
этих
целей
перспективным
представляется
использование
циклического инжекционного анализа, схема которого позволяет
максимально оптимизировать условия образования аналитических
форм.
Целью
настоящей
работы
явилась
разработка
автоматизированных спектрофотометрических методик определения
кремния, железа, фосфора и алюминия в нефтепродуктах в условиях
циклического инжекционного анализа (ЦИА), которые бы по
пределам обнаружения и экспрессности удовлетворяли современным
требованиям контроля качества нефтепродуктов.
Методы исследований, использованные в работе: метод
молекулярной спектрофотометрии, циклический инжекционный
анализ, атомно-эмиссионный, атомно-абсорбционный спектральный
анализ и рентгенофлоуресцентный спектральный анализ.
Основные результаты научного исследования: подобранны
оптимальные условия пробоподготовки и образования аналитических
форм
определяемых
элементов.
Разработаны
методики
автоматизированного определения кремния, фосфора, железа и
алюминия в нефтепродуктах. Пределы определения элементов
позволяют использовать разработанные методики при анализе проб
нефтепродуктов, масел, смазок и бензинов.
Результаты работы будут использованы прикладными
аналитическими
лабораториями
для комплексного анализа
нефтепродуктов по четырем важным параметрам. Разрабатываемые
методики апробированы в лаборатории «Мортестсервис» на реальных
пробах нефтепродуктов.
230
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАПРАВЛЕНИЕ 1.
НИРС В СИСТЕМЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
(СУЗЫ, ВУЗЫ)
МОДЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ «ВУЗ-ПРЕДПРИЯТИЕ» ДЛЯ
РЕАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ
ПОДГОТОВКИ БАКАЛАВРОВ ТЕХНИЧЕСКИХ
НАПРАВЛЕНИЙ
Вайчук М.С.
4
СТУДЕНЧЕСКИЕ ИНИЦИАТИВЫ В УПРАВЛЕНИИ
ПРОЕКТАМИ В ОБЛАСТИ АТОМИСТИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ
Васильев С.А.
4
ПРОЕКТИРОВАНИЕ SMART - СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ
ИНЖЕНЕРИИ
Гайфутдинов А.А.
5
ВЫЕЗДНАЯ УЧЕБА НАУЧНОГО СТУДЕНЧЕСКОГО
ОБЩЕСТВА
Гачкова Ю.А., Бектова Л.И.
6
ВОСПИТАНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ У СТУДЕНТОВ
– БУДУЩИХ ПЕДАГОГОВ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБУЧЕНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИН
ПСИХОЛОГО–ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЦИКЛА
Дьяков К.В.
7
STUDENTS’ LIFE
Ермакова П.А.
8
ШКОЛА ЮНОГО ХИМИКА
Жабреева М.А., Гурьянова Е.А., Новикова В.В., Цветкова
И.С., Коршунова С.М.
8
231
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ
УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОФИЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ
В СИСТЕМЕ ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ГЕРМАНИИ КАК
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ
РОССИЙСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ (СРАВНИТЕЛЬНОСОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Иванова Е.М., Вербицкая О.Ю., Горшкова О.А.
9
ИННОВАЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРАКТИКООРИЕНТИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВЭКОНОМИСТОВ: ОТ ВИРТУАЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ
ФИРМЫ ДО РЕАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Камалетдинова А.А.
10
ОСНОВЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ В СИСТЕМЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ ВЫСШЕГО УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ
Лунёв Р.С.
11
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИИ
ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО
ВРЕМЕНИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ
ОБУЧЕНИЯ
Манака Ю.А.
15
СТУДЕНЧЕСКИЙ ТЕХНОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ
ИНКУБАТОР
Минеханова А.Ф., Литвиненко Е.В.
16
ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЗНАНИЯ И
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ ШКОЛЬНИКОВ И
СТУДЕНТОВ В ХОДЕ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ
АКЦИЙ
Михаленя Г.В., Кроо К.С., Крико О.А., Широкова К.В.,
Рутковская К.В., Санькова Н.С.
16
232
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФОРМИРОВАНИЕ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКИХ
КАЧЕСТВ И КОМПЕТЕНЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ
ПРОФЕССИИ БУХГАЛТЕРА
Окунева Е.А.
17
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ
РАБОТ УЧАЩИХСЯ ПО ХИМИИ В УСЛОВИЯХ
ЛЕТНЕГО ЛАГЕРЯ
Петрова А.К.
18
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТУДЕНЧЕСКОЙ
СРЕДЕ КАК ЭФФЕКТИВНАЯ МОДЕЛЬ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С МОЛОДЕЖЬЮ
Смирнова Н.С.
19
РЕАЛИЗАЦИЯ НАУЧНОГО ПОТЕНЦИАЛА МОЛОДЕЖИ
В ОСВОЕНИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ
Тарасова О.Е.
19
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ СНО КАК РЕАЛИЗАЦИЯ
НАУЧНОГО ПОТЕНЦИАЛА У СТУДЕНТОВ
ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА
Фёдорова О.А.
21
АГИТБРИГАДА «БИЭМ» (БИОЛОГИЯ, ИНФОРМАТИКА,
ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ, МАТЕМАТИКА)
Гопанчук И.А.
22
О СООТНОШЕНИИ ПОНЯТИЙ НИРС И УИРС
Хисамиева Л.Г.
23
СОЗДАНИЕ НАУЧНЫХ СТУДЕНЧЕСКИХ
ОБЪЕДИНЕНИЙ ПРИ ВУЗЕ, ОРИЕНТИРОВАННЫХ НА
КОММЕРЦИАЛИЗАЦИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Шилов А.С., Фокин А.А.
27
233
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАПРАВЛЕНИЕ 2
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО СТУДЕНТОВ И
МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
2.1 ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ И ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ
И ЭЛАСТОМЕРОВ
THE OXIDATION OF SODIUM SULFIDE USING
TRANSITION METAL OXIDES DEPOSITED ON THE
POLYMER MATRIX
Bui Dinh Nhi, Akhmadullin R.M, Akhmadullina A.G.,
Samuilov Y.D.
31
IMIDAZOLIUM BASED POLYMERIC IONIC LIQUIDS
AS POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANES
Hamit Erdemi
34
BIODEGRADABLE POLYMERS FOR TISSUE
ENGINEERING APPLICATIONS
Kadriye Tuzlakoglu
36
POLYMER/CLAY NANOCOMPOSITES BY IN SITU
METHODS
Mehmet Atilla TASDELEN
38
SYNTHESIS OF MACROMOLECULAR
PHOTOINITIATORS AND THEIR EFFECTS ON
PHOTOINDUCED FREE RADICAL POLYMERIZATION
Gokhan Temel
42
ОЦЕНКА ПОДВИЖНОСТИ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
ЦЕПЕЙ ФТОРСОДЕРЖАЩЕГО
ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА ПО ДАННЫМ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ
КАЛОРИМЕТРИИ
Кудашев С.В., Барковская О.А., Шевченко К.Р.
47
234
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОПРОЧНЫХ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
ПОЛИПРОПИЛЕНА
Беззаметнов*О.Н., Амирова*Л.М., Герасимов**А.В.,
Амиров**Р.Р.
48
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ
ТРИХЛОРАЛКИЛФОСФАТОВ НА
МОРОЗОСТОЙКОСТЬ РЕЗИНЫ НА ОСНОВЕ
БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ
Васильева Ю.В., Виногорова С.С., Кольцов Н.И.
51
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В Pb(ZrxTi1-x)O3
ПЛЕНКАХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ
Водопьянов В.А.,Борисов А.А.
53
ТЕХНОЛОГИЯ
ПОЛУЧЕНИЯ
ГРАДИЕНТНЫХ
МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ
ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ
Гарипова Л.И., Рыбаков В.В., Андрианова К.А.,
Амирова Л.М.
54
МЕТАКРИЛОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
ТРИХЛОРФОСФАЗОДИХЛОРФОСФОНИЛА ДЛЯ
МОДИФИКАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ
СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ
Горлов М.В., Бредов Н.С.
56
ПОЛИСУЛЬФИДНЫЙ АНТИОКСИДАНТ ДЛЯ
ПОЛИМЕРОВ НА ОСНОВЕ 2,6-ДИ-ТРЕТБУТИЛФЕНОЛА
Карасева Ю.С.
58
ВЛИЯНИЕ ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ
МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЗОЛЬ-ФРАКЦИЙ ПОЛИМЕРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ
Костюкова* Д.С., Эстрина** Г.А.
60
235
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
ИОНООБМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
ЭПОКСИАМИНОВ
Мельников Е.А., Хакимболатова К.Х., Никитина А.И.,
Ергожин Е.Е., Чалов Т.К.
61
РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫХ
ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ НОВОГО
ПОКОЛЕНИЯ
Мостовой А.С., Санукова А.А.
64
УСЛОВИЯ ДОСТИЖЕНИЯ ВЫСОКИХ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ И БАРЬЕРНЫХ СВОЙСТВ
ГОФРОКАРТОНА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ
ПОКРЫТИЙ
Перепелкина А.А., Мусина Л.Р., Галиханов М.Ф.
68
ИССЛЕДОВАНИЕ
РЕОЛОГИЧЕСКИХ
И
ПРОПИТЫВАЮЩИХ
СВОЙСТВ ЭПОКСИДНЫХ
СВЯЗУЮЩИХ
ДЛЯ
КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Хасанов Р.Р., Петрова А.А., Андрианова К.А., Амирова
Л.М.
69
ПЕРСПЕКТИВНЫЙ СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ
ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНОЙ ДИСПЕРСИИ ДЛЯ
ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТЫХ ПОКРЫТИЙ И КЛЕЁВ
Похарукова Ю.Е., Фитерер Е.П.
71
ПОЛУЧЕНИЕ НОВОГО ФЕНОЛЬНОГО
АНТИОКСИДАНТА ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Сайгитбаталова С.Ш., Черезова Е.Н., Балабанова Ф.Б.,
Лиакумоаич А.Г.
73
236
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИМЕНЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ КАВИТАЦИИ ПРИ
ПЕРЕРАБОТКЕ НЕФТИ
Троян Е.С., Токарчук Д.О.
74
СИНТЕЗ ОКСИЭТИЛИРОВАННЫХ ЭФИРОВ НА
ТИТАНОСИЛИКАТНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ
Феофанова О.Н., Кольцов Н.И.
75
ПОЛИОЛЫ НА ОСНОВЕ ЦИКЛОПЕНТАДИЕНА И
ФОРМАЛЬДЕГИДА КАК СЫРЬЕ ДЛЯ
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Филоненко* С.Ю., Киреев П.М., Чеников И.В.
77
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
РАСТВОРОВ ПОЛИАМИДА-6 В БИНАРНОМ
РАСТВОРИТЕЛЕ НА КОНФОРМАЦИОННЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИАМИДА
Фокина А.В., Козлов Н.А.
80
РАЗРАБОТКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
СУПЕРАБСОРБЕНТА «АКВАСИН» НА ОСНОВЕ
СОПОЛИМЕРОВ АКРИЛАМИДА/СОЛЕЙ
АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ
Халяпов Р.М.
81
ПРОИЗВОДСТВО
МЕТИЛЕНДИФЕНИЛДИИЗОЦИАНАТА
КАРБОМАТНЫМ МЕТОДОМ
Черезов Д.С., Соловьев Д.Н., Валиуллина Г.Х.
82
ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА
“ВАТТОН” НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ
ПОЛУЧЕННОГО ОТ КОПИРОВАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Шорсткий И.А., Кошевой Е.П.
83
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ.
Яруллин Р.С.
84
237
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.2 БИОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОПЛИВНОГО БИОЭТАНОЛА С
ПОМОЩЬЮ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК
ZYMOMONAS MOBILIS
Алескерова Л.Э., Захарчук Л.М.
86
ВЫДЕЛЕНИЕ КАРОТИНОИДОВ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ
ФЛЮИДНЫХ СРЕД
Амосова А.С. Ивахнов А.Д.
87
МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА
СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Андреев Д.Н.
89
УДАЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА И ФОСФОРА НА
ФИЛЬТРЕ С ЦЕОЛИТОВОЙ ЗАГРУЗКОЙ
Вейсгейм А.С., Назаренко О.Б.
91
НОВЫЕ ПУТИ ПОИСКА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ
СОКРИСТАЛЛОВ
Воронин А.П.1,2, Манин А.Н.1, Перлович Г.Л.1
93
МОНИТОРИНГ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ
СОСНОВЫХ ЭКОСИСТЕМ МЕТОДОМ АНАЛИЗА
МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ХВОИ И ПОЧВЫ
Гоголина Н.Е. , Андреев Д.Н.
96
238
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАЛЬЦИЕВЫХ И МАГНИЕВЫХ
МАЛОРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА ВОЗВРАТНЫЙ АКТИВНЫЙ ИЛ С ЦЕЛЬЮ
ИНТЕНСИФИКАЦИИ РАБОТЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Дрегуло А.М.
98
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ
ВОД С ПОМОЩЬЮ ХИМИЧЕСКИ
МОДИФИЦИРОВАННОГО ТОРФА
Ибрагимова Е.Ю., Иванова О.А.
99
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ САНКТПЕТЕРБУРГА И ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ С
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Иванченко М.А., Епифанов А.В.
101
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 5-АМИНОЗАМЕЩЁННЫХ-3ОКСО-4-ЦИАНО-3Н-ТИОФЕН-2-ИЛИДЕНОВ
Климарева Е.Л., Обыденнов К.Л.
103
«ПОИСК И ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ
ЛЕВОМИЦЕТИНА (ХЛОРАМФЕНИКОЛА) В СЫРОМ
И ПАСТЕРИЗОВАННОМ КОРОВЬЕМ МОЛОКЕ
МЕТОДОМ ОБРАЩЕННО-ФАЗОВОЙ
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ
ХРОМАТОГРАФИИ»
Лебедев А.С., Орлов В.Ю.
104
ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИНКОВЫХ
КОМПЛЕКСОВ ЦЕФАЛОСПОРИНОВ
Маякова М.Н., Алексеев В.Г.
105
239
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОЛИЗНЫХ ЛИГНИНОВ ДЛЯ
ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ
Метелева Д.С., Хитрин С.В.
107
НАНОПОЛИМЕРНЫЕ ПЛЕНКИ С
МОЛЕКУЛЯРНЫМИ ОТПЕЧАТКАМИ
АМИНОКИСЛОТ В КАЧЕСТВЕ ДЕТЕКТИРУЮЩИХ
СЛОЕВ ПРИ ПЬЕЗОСЕНСОРНОМ И
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ
ФЕНИЛАЛАНИНА
Никитская Л.М., Стекольников Ю.А.
109
СТРУКТУРА И ЭНЕРГЕТИКА НЕКОТОРЫХ
ПОРФИРИНАТОВ МЕТАЛЛОВ
Погонин А.Е., Гиричев Г.В.
110
БИОРЕЗОРБИРУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ
ОРТОФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ И ЖЕЛАТИНА
Солоненко А.П., Голованова О.А.
112
ЭФФЕКТЫ БИОЛОГИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЛЕЙ
В КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИИ
α-ЦИКЛОДЕКСТРИНА С АМИНОБЕНЗОЙНЫМИ
КИСЛОТАМИ
Чибунова Е.С., Терехова И.В.
113
ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ
ЧИСТЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С
ПРИМЕНЕНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ
Шагина Н.А., Азимова Ф.Ш.
114
240
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.3 НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
МОДИФИКАЦИИ ЭПОКСИДНЫХ СВЯЗУЮЩИХ
УГЛЕРОДНЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ
ДЕТОНАЦИОННОГО СИНТЕЗА И УГЛЕРОДНЫМИ
НАНОТРУБКАМИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СВОЙСТВ
УГЛЕПЛАСТИКОВ НА ИХ ОСНОВЕ.
Ананьев М.И.
116
КЕРАМИЧЕСКИЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ
Афонько А.А., Гусаров В.В.
118
СВЕТОСТОЙКОСТЬ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ
ПОЛИМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ,
СОДЕРЖАЩИХ УРЕТАНОВЫЕ И ТИОУРЕТАНОВЫЕ
ФРАГМЕНТЫ
Барковская О.А., Кудашев С.В., Шевченко К.Р.
120
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ
СЕНСОРНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ZnO
МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО
ОСАЖДЕНИЯ
Вакулов З.Е., Вакулов Д.Е., Ивонин М.Н., Шумов А.В.,
Замбург Е.Г., Агеев О.А.
122
СОЗДАНИЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНЫХ НАНОКАПСУЛ
МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОЙ АДСОРБЦИИ
ПРОТИВОПОЛОЖНО ЗАРЯЖЕННЫХ
ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ
Васильева* Э.Р., Захарова** Л.Я.
124
241
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МАГНИТНЫЕ КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩИЕ
НАНОКОМПОЗИТНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Войциховская С.А., Соколов М.Е.
125
ТЕРМОДИНАМИКА МЕЖФАЗНОГО
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ НАНОДИСПЕРСНЫХ
ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ И ПОЛИМЕРОВ
МЕТАКРИЛОВОГО РЯДА
Володина Н.С., Пантелеева М.С.
127
ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ
БЕТОНОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ
НАНОТРУБКАМИ
Гончарова Н.С.
128
ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СОСТОЯНИЙ
С НАНОРАЗМЕРНОЙ КАРБИДНОЙ ФАЗОЙ В
НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 06МБФ МЕТОДОМ
ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Захарова Г.Г., Астафурова Е.Г.
129
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НАНОСТРУКТУРНЫХ
ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩЕГО
ГИДРОКСИЛАПАТИТА, ОСАЖДЕННЫХ МЕТОДОМ
ВЧ-МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ
Иванова А.А.
131
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ГРАФЕНА
Ильясов Ф.К., Булатов М.Ф.
134
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ТЕХНИЧЕСКОЙ
НАНОДИАГНОСТИКИ КОНСТРУКЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ СКАНИРУЮЩЕЙ
ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ
Погодаев А.В., Погодаев В.П.
135
МОДИФИЦИРОВАНИЕ БЕТОНА С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОНАПОЛНИТЕЛЯ
Поспелова Т.А., Айзенштадт А.М.
137
242
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОЗДАНИЕ ВОЛОКОН НАНОРАЗМЕРНОГО РЯДА
ИЗ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРОВ МЕТОДОМ
ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ
Рылкова М.В., Коваленко Г.М.
139
ОПАСНОСТИ И РИСКИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ И
НАНОМАТЕРИАЛОВ В КОСМЕТИКЕ
Сафина А.М.
141
ФОРМИРОВАНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ
ПОРИСТЫХ ПЛЁНОК ХАЛЬКОГЕНИОВ СВИНЦА
Скок Ф.О., Зимин С.П.
142
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И
ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАГНИТНЫХ
НАНОДИСКОВ
Соловьёв П.Н., Беляев Б.А.
144
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ,
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И СВОЙСТВА
ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО
ГИДРОКСИАПАТИТА, ОСАЖДЕННОГО ИЗ ПЛАЗМЫ
ВЧ-МАГНЕТРОННОГО РАЗРЯДА
Сурменева М.А., Иванова А.А., Грубова И.Ю., Шаронова
А.А., Cурменев Р.А.
146
МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УГЛЕРОДНЫХ
НАНОСТРУКТУР КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ
РАЗРАБОТКИ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И
ТЕХНОЛОГИЙ
Татарников Д.А.
148
ТРИБОЛОГИЯ ИНТЕРКАЛЯЦИОННЫХ ГИБРИДНЫХ
СЛОИСТО-ТЕЛОМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ
Кудашев С.В., Барковская О.А., Шевченко К.Р.
149
243
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА
АЦЕТИЛЕНКАРБОКСИЛАТОВ МЕТАЛЛОВ И
НАНОКОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ
Шершнев В.А., Джардималиева Г.И.
151
ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ВЛАГОСЕНСОРНЫЕ
СТРУКТУРЫ НА БАЗЕ НАНОПОРИСТОГО ОКСИДА
АЛЮМИНИЯ
Шиманович Д.Л., Чушкова Д.И., Сокол В.А.
152
СИНТЕЗ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПЛЕНОК
ПОРИСТОГО АНОДНОГО Al2O3 С ПОВЫШЕННОЙ
СТЕПЕНЬЮ ТЕРМОСТОЙКОСТИ
Шиманович Д.Л., Чушкова Д.И., Сокол В.А.
156
НАНОСТРУКТУРНЫЙ УГЛЕРОДНЫЙ СОРБЕНТ:
ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ
Шутеева Т.А.
161
2.4 ТЕХНОЛОГИИ НОВЫХ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ
ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
КОНВЕРСИЯ СВЕРХТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ В СРЕДЕ
ВОДЯНОГО ПАРА В ПРИСУТСТВИИ
КАТАЛИЗАТОРА ОКСИДА ЖЕЛЕЗА
Абдрафикова И.М., Рамазанова А.И., Каюкова Г.П.
163
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ С
ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
Хлебникова Е.С., Ушева Н.В.
164
244
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.5 ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ МЕМБРАН И
КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ
МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОБАЛЬТА МЕТОДОМ 59Со
ЯМР СПЕКТРОСКОПИИ ВО ВНУТРЕННЕМ ПОЛЕ
ОБРАЗЦА
Андреев А.С., Лапина О.Б.
167
КОНТРОЛЬ СОСТАВА, МИКРОСТРУКТУРЫ И
АКТИВНОСТИ Pt/C и PtxNi/C КАТОДНЫХ
ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТОПЛИВНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Беленов С.В., Гутерман В.Е.
169
ПОЛУЧЕНИЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО LTA ЦЕОЛИТА
ИЗ МЕТАКАОЛИНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
МЕТОДОВ МЕХАНОХИМИИ
Жидкова А.Б., Прокофьев В.Ю.
170
ПРИМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ МОДИФИКАТОРОВ
ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОАКТИВНЫХ
СУЛЬФИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ И
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ СПИЛЛОВЕРА
ВОДОРОДА В ПРОЦЕССЕ ГЛУБОКОЙ
ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ
Пимерзин А.А., Никульшин П.А.
172
ПОЛУЧЕНИЕ СТИРОЛА ЖИДКОФАЗНОЙ
ДЕГИДРАТАЦИЕЙ МЕТИЛФЕНИЛФЕНИЛКАРБИНОЛАВ В ПРИСУТСТВИИ ГОМОГЕННОГО
КАТАЛИЗАТОРА
Попова В. Г., Шайхутдинов Р.З., Петухов А.А.
175
МЕМБРАННЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ – КЛЮЧ К
ПОЛУЧЕНИЮ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ ПИЩЕВЫХ
КОМПОНЕНТОВ
Потехина Л.Н.
176
245
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ
ЦИКЛОМЕТАЛЛИРОВАНИЯ ОЛЕФИНОВ С
ПОМОЩЬЮ EtAlCl2, КАТАЛИЗИРУЕМОЙ
НЕОМЕНТИЛЬНЫМИ η5-КОМПЛЕКСАМИ Zr
Разницына Т.А., Берестова Т.В.
181
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ
ПЕРЕРАБОТКА НЕФТЯНОГО ТОЛУОЛА В
ПРОДУКТЫ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Серебрянская А.П., Воробьев П.Б., Михайловская Т.П.,
Чухно Н.И.
182
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ФОРМИРОВАНИЯ МЕМБРАННЫХ СТРУКТУР ИЗ
Al2O3 СО СКВОЗНЫМИ КАНАЛАМИ
МОДИФИЦИРОВАННЫХ НАНОПОР
Шиманович Д.Л., Чушкова Д.И., Сокол В.А.
184
2.6 ТЕХНОЛОГИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ
РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ
ИСКОПАЕМЫХ
ВЫДЕЛЕНИЕ ПЛАСТОВ ОКОЛОСКВАЖИННОГО
ПРОСТРАНСТВА ПО ДАННЫМ КАРОТАЖА В
ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ PETREL
Бердов В.А., Власов А.А.
190
ТЕХНОЛОГИЯ СОВМЕСТНОГО РЕЦИКЛИНГА
ПОЛИМЕРНЫХ И МИНЕРАЛЬНЫХ ОТХОДОВ ПРИ
СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ
КОМПОЗИТОВ
Бурдонов А.Е., , Барахтенко В.В.
192
ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ
СТРУКТУРЫ НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
Голубев С.Н, Потокин А.Ф., Нешатаев В.Ю.
193
246
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИЗУЧЕНИЕ ФОСФОГИПСА В КАЧЕСТВЕ
КАЛЬЦИЕВОГО УДОБРЕНИЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ
РАЗЛИЧНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Данюкова О.В.
195
ПРИМЕНЕНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СОСТАВОВ НА
НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ НОЯБРЬСКОГО
РЕГИОНА
Дурягин В.Н., Рогачев М.К.
196
СОРБЕНТ СВ-ДА ДЛЯ ОЧИСТКИ АТМОСФЕРНОГО
ВОЗДУХА
Ермилова Т.О. , Евсина Е.М.
197
К ВОПРОСУ О СТАНОВЛЕНИИ И УКРЕПЛЕНИИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ КАК ФИЛОСОФСКОЙ
ПРОБЛЕМЕ
Иванова Е.М., Турунова О.В., Горшкова О.А.,
Сеньковская К.М.
198
ОСМЫСЛЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ И
СТАНОВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
МИРОВОЗЗРЕНИЯ У СТУДЕНТОВ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ В УСЛОВИЯХ
ГЛОБАЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КРИЗИСА:
СОЦИАЛЬНО-ФИЛОСОФСКИЙ АСПЕКТ
Иванова Е.М., Горшкова О.А., Вербицкая О.Ю.
199
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА
ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ВОДЫ В АКВАТОРИИ
ДЕЛЬТЫ Р. ВОЛГА
Исеналиева Ж.Н., Волкова И.В.
200
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КРИОКОНСЕРВАЦИИ
РЕПРОДУКТИВНЫХ КЛЕТОК РЫБ ДЛЯ
СОХРАНЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ
ИХТИОФАУНЫ ЮЖНЫХ МОРЕЙ РОССИИ
Красильникова А.А., Пономарев С.В.
202
247
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА 1,1,3ТРИГИДРОПЕРФТОРПРОПАНОЛА-1 ПУТЕМ ИХ
РЕАКЦИИ С ε-КАПРОЛАКТАМОМ В УСЛОВИЯХ
КАТАЛИЗА НАНОГЛИНОЙ
МОНТМОРИЛЛОНИТОВОГО ТИПА
Кудашев С.В., Барковская О.А., Шевченко К.Р.
203
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
СУДОРЕМОНТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ В
СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ МС ИСО 14001
«СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА.
ТРЕБОВАНИЯ И РУКОВОДСТВО ПО
ПРИМЕНЕНИЮ»
Кузьменко А.И., Короткова Т.В.
205
СОЗДАНИЕ СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА ДЛЯ
ВАНКОРСКОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Ледков А.О., Кондрашов.П.М.
207
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ БУРОВОГО РАСТВОРА ПРИ
БУРЕНИИ РАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН НА ГАЗОВЫЕ
ГИДРАТЫ
Леонова Д.В.
208
ОЦЕНКА И СНИЖЕНИЕ ТЕХНОГЕННОГО
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
КОВДОРСКОГО РАЙОНА ПУТЕМ РАЗРАБОТКИ
СПОСОБА УТИЛИЗАЦИИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ.
Петрова В.А.
209
ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПО
УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕОТХОДОВ
Ергожин Е.Е., Бектенов Н.А.,Жусипбеков У.Ж., Садыков
К.А., Абдралиева Г.Е.
212
248
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
РАЗРАБОТКА РУДНИКА «АЙХАЛ» ВЫРАБОТКАМИ
С УВЕЛИЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ПРИ СЛОЕВОЙ
СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ
Скрябин Е.П.
214
СНИЖЕНИЕ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ТЕХНОГЕННЫХ МАССИВОВ НА КОМПОНЕНТЫ
ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
Стриженок А.В.
215
ПОЛНОПОТОЧНЫЕ СРЕДСТВА ОПЕРАТИВНОГО
КОНТРОЛЯ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В
НЕФТЕДОБЫЧЕ
Туманова Д.А., Сусарев С.В.
217
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ПЕРЕРАБОТКА
ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД МЕТОДОМ
ОПТОЭЛЕКТРОННОЙ СЕПАРАЦИИ ДЛЯ
УМЕНЬШЕНИЯ ОБЪЕМА СКЛАДИРУЕМЫХ
ХВОСТОВ
Фадина А.В., Львов В.В.
219
КОНЦЕНТРАЦИЯ ИЗОТОПОВ ПЛУТОНИЯ238,239,240 В РАЙОНЕ ПОБЕРЕЖЬЯ РОССИЙСКОГО
ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА В РЕЗУЛЬТАТЕ СБРОСА
РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ С АВАРИЙНОЙ АЭС
«ФУКУСИМА-1»
Федорова А.В.
221
РАЗРАБОТКА ИНВЕРТНО-ЭМУЛЬСИОННЫХ
РАСТВОРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН
Хабирова Э.Ф., Борисов И.М.
222
ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА
ТЕРРИТОРИИ УГЛЕДОБЫЧИ (НА ПРИМЕРЕ
ЛИКВИДИРОВАННЫХ ШАХТ ПАРТИЗАНСКОГО
РАЙОНА ПРИМОРЬЯ)
Черновалова А.В., Кондратьева А.А.
225
249
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТРУБОПРОВОДА С
ДЕФЕКТАМИ
Чумарев Р.Ю., Крапивский Е.И.
228
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ МЕТОДИКИ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА, КРЕМНИЯ, АЛЮМИНИЯ
И ЖЕЛЕЗА В НЕФТЕПРОДУКТАХ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
ИХ КАЧЕСТВА
Шишов А.Ю., Булатов А.В.
229
250
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Алфавитный указатель
Бредов Н.С. 56
Булатов А.В. 229
Булатов М.Ф. 134
Бурдонов А.Е. 192
Вайчук М.С. 4
Вакулов Д.Е. 122
Вакулов З.Е. 122
Валиуллина Г.Х. 82
Васильев С.А. 4
Васильева Э.Р. 124
Васильева Ю.В. 51
Вейсгейм А.С. 91
Вербицкая О.Ю. 9, 199
Виногорова С.С. 51
Власов А.А. 190
Водопьянов В.А. 53
Войциховская С.А. 125
Волкова И.В. 200
Володина Н.С. 127
Воробьев П.Б. 182
Воронин А.П. 93
Гайфутдинов А.А. 5
Галиханов М.Ф. 68
Гарипова Л.И. 54
Гачкова Ю.А. 6
Герасимов А.В. 48
Гиричев Г.В. 110
Гоголина Н.Е. ,96
Голованова О.А. 112
Голубев С.Н. 193
Гончарова Н.С. 128
Гопанчук И.А. 22
Горлов М.В. 56
Горшкова О.А. 9, 198, 199
Грубова И.Ю. 146
Гурьянова Е.А. 8
Гусаров В.В. 118
Akhmadullin R.M 31
Akhmadullina A.G.31
Bui Dinh Nhi 31
Gokhan Temel 42
Hamit Erdemi 34
Kadriye Tuzlakoglu 36
Mehmet Atilla TASDELEN 38
Samuilov Y.D. 31
Абдралиева Г.Е. 212
Абдрафикова И.М. 163
Агеев О.А. 122
Азимова Ф.Ш. 114
Айзенштадт А.М. 137
Алексеев В.Г. 105
Алескерова Л.Э. 86
Амиров Р.Р. 48
Амирова Л.М. 48, 54, 69
Амосова А.С. 87
Ананьев М.И. 116
Андреев А.С. 167
Андреев Д.Н. 89, 96
Андрианова К.А. 54, 69
Астафурова Е.Г. 129
Афонько А.А. 118
Балабанова Ф.Б. 73
Барахтенко В.В. 192
Барковская О.А. 47, 120, 149,
203
Беззаметнов О.Н. 48
Бектенов Н.А. 212
Бектова Л.И. 6
Беленов С.В.169
Беляев Б.А. 144
Бердов В.А. 190
Берестова Т.В. 181
Борисов А.А. 53
Борисов И.М. 222
251
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Гутерман В.Е. 169
Данюкова О.В. 195
Джардималиева Г.И. 151
Дрегуло А.М. 98
Дурягин В.Н. 196
Дьяков К.В. 7
Евсина Е.М. 197
Епифанов А.В. 101
Ергожин Е.Е. 61, 212
Ермакова П.А. 8
Ермилова Т.О. 197
Жабреева М.А. 8
Жидкова А.Б. 170
Жусипбеков У.Ж. 212
Замбург Е.Г. 122
Захарова Г.Г. 129
Захарова Л.Я. 124
Захарчук Л.М. 86
Зимин С.П. 142
Ибрагимова Е.Ю. 99
Иванова А.А. 131, 146
Иванова Е.М. 9, 198, 199
Иванова О.А. 99
Иванченко М.А. 101
Ивахнов А.Д. 87
Ивонин М.Н. 122
Ильясов Ф.К. 134
Исеналиева Ж.Н. 200
Камалетдинова А.А. 10
Карасева Ю.С. 58
Каюкова Г.П. 163
Киреев П.М. 77
Климарева Е.Л. 103
Коваленко Г.М. 139
Козлов Н.А. 80
Кольцов Н.И. 51, 75
Кондратьева А.А. 225
Кондрашов.П.М. 207
Короткова Т.В. 205
Коршунова С.М. 8
Костюкова Д.С. 60
Кошевой Е.П. 83
Крапивский Е.И. 228
Красильникова А.А. 202
Крико О.А. 16
Кроо К.С. 16
Кудашев С.В. 47, 120, 149, 203
Кузьменко А.И. 205
Лапина О.Б. 167
Лебедев А.С. 104
Ледков А.О. 207
Леонова Д.В. 208
Лиакумович А.Г. 73
Литвиненко Е.В. 16
Лунёв Р.С. 11
Львов В.В. 219
Манака Ю.А. 15
Манин А.Н. 93
Маякова М.Н. 105
Мельников Е.А. 61
Метелева Д.С. 107
Минеханова А.Ф. 16
Михайловская Т.П. 182
Михаленя Г.В. 16
Мостовой А.С. 64
Мусина Л.Р. 68
Назаренко О.Б. 91
Нешатаев В.Ю. 193
Никитина А.И. 61
Никитская Л.М. 109
Никульшин П.А. 172
Новикова В.В. 8
Обыденнов К.Л. 103
Окунева Е.А. 17
Орлов В.Ю. 104
Пантелеева М.С. 127
Перепелкина А.А. 68
Перлович Г.Л. 93
252
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Петрова А.А. 69
Петрова А.К. 18
Петрова В.А. 209
Петухов А.А. 175
Пимерзин А.А. 172
Погодаев А.В. 135
Погодаев В.П. 135
Погонин А.Е. 110
Пономарев С.В. 202
Попова В.Г. 175
Поспелова Т.А. 137
Потехина Л.Н. 176
Потокин А.Ф. 193
Похарукова Ю.Е. 71
Прокофьев В.Ю. 170
Разницына Т.А. 181
Рамазанова А.И. 163
Рогачев М.К. 196
Рутковская К.В. 16
Рыбаков В.В. 54
Рылкова М.В. 139
Садыков К.А. 212
Сайгитбаталова С.Ш. 73
Санукова А.А. 64
Санькова Н.С. 16
Сафина А.М. 141
Сеньковская К.М. 198
Серебрянская А.П. 182
Скок Ф.О. 142
Скрябин Е.П. 214
Смирнова Н.С. 19
Сокол В.А. 152, 156, 184
Соколов М.Е. 125
Соловьев Д.Н. 82
Соловьёв П.Н. 144
Солоненко А.П. 112
Стекольников Ю.А. 109
Стриженок А.В. 215
Сурменев Р.А. 146
Сурменева М.А. 146
Сусарев С.В. 217
Тарасова О.Е. 19
Татарников Д.А. 148
Терехова И.В. 113
Токарчук Д.О. 74
Троян Е.С. 74
Туманова Д.А. 217
Турунова О.В. 198
Ушева Н.В. 164
Фадина А.В. 219
Федорова А.В. 221
Фёдорова О.А. 21
Феофанова О.Н. 75
Филоненко С.Ю. 77
Фитерер Е.П. 71
Фокин А.А. 27
Фокина А.В. 80
Хабирова Э.Ф. 222
Хакимболатова К.Х. 61
Халяпов Р.М. 81
Хасанов Р.Р. 69
Хисамиева Л.Г. 23
Хитрин С.В. 107
Хлебникова Е.С. 164
Цветкова И.С. 8
Чалов Т.К. 61
Чеников И.В. 77
Черезов Д.С. 82
Черезова Е.Н. 73
Черновалова А.В. 225
Чибунова Е.С. 113
Чумарев Р.Ю. 228
Чухно Н.И. 182
Чушкова Д.И. 152, 156, 184
Шагина Н.А. 114
Шайхутдинов Р.З. 175
Шаронова А.А. 146
253
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Шевченко К.Р. 47, 120, 149,
203
Шершнев В.А. 151
Шилов А.С. 27
Шиманович Д.Л. 152, 156, 184
Широкова К.В. 16
Шишов А.Ю. 229
Шорсткий И.А. 83
Шумов А.В. 122
Шутеева Т.А. 161
Эстрина Г.А. 60
Яруллин Р.С. 84
254
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ
Международная молодежная
научная школа
«ШКОЛА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО
ТВОРЧЕСТВА И КОНЦЕПТУАЛЬНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ»
СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ
Ответственный за выпуск С.В. Наумов
Оригинал-макет: Е.Н. Черезова
С.В. Наумов
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
653
Размер файла
2 679 Кб
Теги
научная, школа, концептуальная, 8501, творчество, молодежная, техническое, проектирование, международный, научно, 1778
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа