


Том 42, № 5 (2023)
Кинетика и механизм химических реакций, катализ
Кинетика термического распада N-аллильных производных 7H-дифуразанофуроксаноазепина и 7H-трифуразаноазепина
Аннотация
Изучена термическая стабильность N-аллильных производных 7Н-дифуразанофуроксаноазепина и 7Н-трифуразаноазепина в неизотермическом и изотермическом режимах. Определены формально-кинетические закономерности распада и температурные зависимости констант скоростей реакций. Сопоставлена термическая стабильность аллильных и аминных производных азепинов.



Горение, взрыв и ударные волны
Цианометилзамещенные фуразаноазепинов: синтез, структура, энтальпия образования, баллистическая эффективность
Аннотация
Впервые синтезированы 7-цианометил-7Н-дифуразано[3,4-b:3',4'-f]фуроксано[3",4"-d]азепин (Az(O)CH2CN) и 7-цианометил-7Н-трифуразано[3,4-b:3',4'-d:3",4"-f]азепин (AzCH2CN) как потенциальные диспергаторы твердых топлив для газогенераторных двигателей; определена их молекулярная структура, энтальпии сгорания и образования; оценена относительная дальность полета летательного аппарата при использовании Az(O)CH2CN и AzCH2CN в качестве диспергаторов топлива.



Энергетические возможности гидроксиламмониевых солей нитроаминных производных некоторых полиазотистых конденсированных гетероциклов как компонентов смесевых топлив
Аннотация
Рассмотрены баллистические характеристики энергетических систем на основе гидроксиламмониевых солей нитроаминных производных некоторых полиазотистых конденсированных гетероциклов. Установлены количественные зависимости энергетических параметров таких систем от свойств изучаемого соединения (основного наполнителя), доли алюминия, наличия дополнительных окислителей в композиции и от типа связующего. Все рассмотренные соединения (I–V) превосходят классические энергетические компоненты в классе составов смесевых топлив без конденсированных продуктов сгорания. Наиболее эффективным компонентом оказалась дигидроксиламмониевая соль (E)-1,2-бис-(3-нитроамино-[1,2,4]триазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразин-6-ил)диазена (V), которая существенно превосходит по величине эффективного импульса на третьей ступени (Ief(3) = 279.7 с) многие из известных компонентов. Однако при использовании в расчетах более реалистичного значения энтальпии образования V (по нашей оценке) этот показатель для состава на основе соединения V снизился до 266.8 с, а на первое место вышла дигидроксиламмониевая соль 1,4-бис(нитроамино)-3,6-динитропиразоло[4,3-c]пиразола (I) с Ief(3) = 267.8 с.



Химическая физика биологических процессов
Механизмы взаимодействия некоторых биополимеров клетки Escherichia coli с 4-гексилрезорцином
Аннотация
Методом молекулярного моделирования проводится исследование взаимодействия ауторегуляторного фактора бактерий, химического аналога индукторов анабиоза 4-гексилрезорцина (4ГР), с наружной и внутренней мембранами, белком порином, пептидогликаном, ДНК и стабилизирующим ДНК белком Dps бактерии Escherichia coli. Методами молекулярной динамики в полноатомном приближении исследованы концентрационная зависимость и молекулярные механизмы взаимодействия 4ГР с полимерами клетки. Получены пространственные и энергетические характеристики комплексов 4ГР с различными клеточными компонентами. С помощью анализа главных компонент определены характеристики ДНК и белка Dps, связывающего ДНК, в условиях различного содержания 4ГР. Полученные результаты, согласующиеся с экспериментальными данными, позволяют глубже понять процессы, происходящие при защите бактериальной клетки на уровне оболочки и сохранения ДНК нуклеоидными белками.



Химическая физика полимерных материалов
Моделирование конформационных перестроек макромолекулы, адсорбированной на поверхности металлической наночастицы, во внешнем электрическом поле
Аннотация
Исследованы свойства специально созданной аналитической модели конформационных перестроек гауссовой макромолекулярной цепи, адсорбированной на поверхности металлической наночастицы во внешнем электрическом поле. Представлены результаты расчетов на основе этой модели структуры цепей полиэлектролитов, а также молекулярно-динамического моделирования конформаций полипептидов вблизи золотой наночастицы. Установлено, что увеличение напряженности внешнего электрического поля приводит к смещению звеньев макромолекулярной опушки на один из полюсов поляризованной наночастицы.



Доля свободного объема в дефектных структурах сополимеров бутадиена с акрилонитрилом и сорбция низкомолекулярных соединений
Аннотация
В работе показано, что количество сорбированных растворителей различной полярности, структуры и удельного мольного объема (н-гептана, метилацетата и толуола) по величине равновесного набухания сшитых бутадиен-нитрильных эластомеров различного сомономерного состава по аналогии с вращательной подвижностью нитроксильного радикала ТЕМПО зависит от доли свободного объема в дефектных структурах сополимеров и их общего свободного объема.



Структура и свойства смесей изотактического полипропилена и полидецена
Аннотация
Получены смеси изотактического полипропилена и синтезированных сверхвысокомолекулярных полидеценов с различной молекулярной массой. Исследована их структура, теплофизические, деформационные и реологические свойства. Показано, что различия в молекулярной структуре полидеценов являются основным фактором, определяющим фазовую структуру исследованных смесей. Добавление полидецена изменяет теплофизические и деформационные свойства полипропилена. ЯМР-исследования показали, что с увеличением содержания полидецена полимерные материалы становятся более легоплавкими, изменяется структура аморфных областей. Молекулярные характеристики, вязкость и количественное содержание полидецена определяют реологическое поведение исследованных смесей.



ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА НАНОМАТЕРИАЛОВ
Влияние типа кристаллической фазы In2O3 на его проводимость и сенсорные свойства при детектировании водорода
Аннотация
Оксид индия синтезирован гидротермальным способом из водного или спиртового раствора нитрата индия. Исследованы фазовый состав, структура синтезированных образцов, а также их проводимость и сенсорный отклик при детектировании водорода. Изменение условий проведения гидротермального синтеза приводит к тому, что наряду с основной кубической фазой оксида индия происходит образование метастабильной ромбоэдрической фазы. Показано, что увеличение концентрации ромбоэдрической фазы в оксиде индия приводит к увеличению его проводимости и максимальной сенсорной чувствительности к водороду.



Железорутениевые катализаторы синтеза аммиака: взаимосвязь структуры и функции
Аннотация
Методами рентгеновской дифракции, конверсионной и абсорбционной мессбауэровской спектроскопии изучена взаимосвязь структуры и каталитических свойств восстановленных водородом железорутениевых систем в реакции синтеза аммиака. Найдено, что образец с содержанием металлов 50Fe/50Ru (мас.%) проявляет максимальную каталитическую активность в синтезе аммиака. Показано, что в бинарной системе формируются наноразмерные кластеры интерметаллида Fe–Ru с размером ОКР ~ 11 нм.



Виртуальный спектрометр времени жизни позитронов на основе симулятора
Аннотация
В работе рассмотрены основные принципы создания виртуального спектрометра времени жизни позитронов. Обсуждается возможность использования такого виртуального прибора для верификации данных о распределении микропор по размерам, полученных на основании реально измеренных аннигиляционных характеристик в системах с развитым свободным объемом.



Сенсорные слои на основе полупроводниковых наночастиц и их электронная структура
Аннотация
Анализируются работы по моделированию распределения заряда в полупроводниковых наночастицах. Распределение заряда во многом зависит от вида наночастиц и концентрации электронов проводимости. В случае наночастиц с высоким содержанием электронов в зоне проводимости большую роль играет отрицательно заряженный слой, от которого зависят проводимость и сенсорный эффект. Показано, что как распределение электронов, так и сенсорный эффект существенно различаются в одно- и двухкомпонентных системах. Обсуждаются причины этого различия.


