Том 43, № 3 (2024)

Спектрально-флуоресцентными методами изучены агрегационные свойства ряда 6,6'-замещенных тиакарбоцианиновых красителей (Т-304, Т-306, Т-307, T-336 и, для сравнения, тиакарбоцианина Cyan 2, не имеющего заместителей в 6,6'-положениях), в водных буферных растворах и в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) различного типа. Для характеристики спектров поглощения (положения полос, ширины, формы) был применен метод моментов. Заместители в 6,6'-положениях существенно увеличивают способность красителей Т-304, Т-306, Т-307, T-336 к агрегации (димеризации, а также к образованию неупорядоченных агрегатов, обладающих широкими малоинтенсивными спектрами поглощения). Введение ПАВ приводит к перестройке спектров, связанной со сложным характером равновесий между мономерами и агрегатами различного строения (включающими и молекулы ПАВ при их наличии), в частности с уменьшением вклада неупорядоченных агрегатов. Однако распад димерных агрегатов 6,6'-замещенных цианинов наблюдается только при очень высоких концентрациях ПАВ (~20 ККМ и выше, где ККМ – критическая концентрация мицеллообразования ПАВ). При этом при концентрациях ПАВ выше ККМ спектрально-флуоресцентные свойства красителей существенно не изменяются, что, вероятно, обусловлено достаточно сильными взаимодействиями красителей с отдельными молекулами и премицеллярными ассоциатами ПАВ.

В работе изучено влияние ультрафиолетового излучения (УФ) различной длины волны (λ = 254 и 365 нм) на композиции на основе полилактида с добавлением натурального каучука. Установлено, что влияние УФ с λ = 254 нм на исследуемые образцы гораздо активнее, чем УФ с λ = 365 нм, что характеризуется снижением температуры плавления и степени кристалличности полилактида в композициях, а также ухудшением физико-механических свойств. Методом ИК-спектроскопии подтверждено, что процесс фотодеструкции протекает с изменением интенсивностей структурно-чувствительных полос полилактида и натурального каучука.

Методом ab initio HF.3.21G изучен механизм инициирования изоолефинов в присутствии комплексных катализаторов этилалюминийдихлорид – протонодонор (вода, фенол, соляная кислота). Оценена энергетика этих реакций, получены значения ее энергии активации и тепловых эффектов. Установлено, что в ряду изучаемых катализаторов увеличение энергии активации реакции инициирования олигомеризации изоолефинов способствует возрастанию селективности процесса.

Изучено зажигание таблетизированных образцов каменных углей следующих марок: длинно-пламенного газового (ДГ), газового (Г), жирного (Ж), коксового (К), с размерами частиц ≤ 63 мкм лазерными импульсами с длиной волны λ = 532 нм, длительностью τ_i = 10 нс. При превышении критической плотности энергии излучения H_cr⁽¹⁾, конкретной для каждой марки угля, происходят оптический пробой и образование плотной плазмы со сплошным спектром свечения. По мере разлета и разрежения плазмы в спектрах регистрируется свечение ионов углерода CII, возбужденных атомов азота N, возбужденных молекул углерода C₂ и окиси углерода CO. Максимум интенсивности свечения плазмы наблюдается по окончании лазерного импульса, время релаксации свечения составляет ~1 мкс. Амплитуда свечения плазмы нелинейно возрастает с ростом плотности энергии лазерных импульсов. При плотности энергии излучения H ≥ H_cr⁽²⁾, конкретной для каждой марки угля, происходит инициирование термохимических реакций в объеме микрочастиц и зажигание угольных частиц в субмиллисекундном временном интервале.

В системе 5Ti + 3Si + хNi методами самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и механосинтеза синтезированы интерметаллидные сплавы. Проведено исследование влияния содержания никеля на морфологию, размер и выход композитных частиц после механической активации (МА) смесей. Изучены зависимости максимальных температур и скоростей горения, фазового состава, морфологии и удлинения образцов продуктов синтеза от содержания никеля для исходных и МА-смесей. В условиях экспериментов, проводившихся в данной работе, процесс горения удалось реализовать, и при этом образцы сгорали полностью при содержании никеля от 10 до 60 мас. % в системе 5Ti + 3Si + хNi. После МА образцы из смеси 5Ti + 3Si сгорели до конца, а в процессе активации смеси 5Ti + 3Si + 40% Ni произошел механохимический синтез. Установлено, что с увеличением содержания никеля температура горения убывает, а скорость горения ведет себя немонотонно. Размер композитных частиц возрастает и уменьшается выход смеcи после механической активации. Последняя практически не повлияла на максимальные температуры горения смесей 5Ti + 3Si + хNi. Зафиксировано многократное (от 0.7 до 2.9 см/с) увеличение скорости горения образцов из МА-смесей с возрастанием содержания Ni от 20 до 30 мас. %. Показано, что возрастание содержания никеля приводит к увеличению содержания тройных фаз и количества расплава в продуктах синтеза смесей 5Ti + 3Si + хNi.

Работа посвящена изучению влияния условий получения материалов на основе синтетического полимера полилактида на их физико-механические и реологические характеристики. Данные материалы перспективны для создания биодеградируемых полимерных имплантатов временного действия с целью поддержания механических свойств сломанных костей в период заживления. Они призваны заменить используемые на сегодняшний день для этих целей титановые фиксаторы, что связано не только с необходимостью повторной операции по их извлечению, но и с тем, что показатели прочности и модуля упругости титановых фиксаторов на порядок величины превышают значения показателей прочности кости, что может вызвать явление резорбции кости и снижение ее прочности. Установлено, что с увеличением температуры в зоне пластикации и прессования, а также с увеличением давления в прессе происходит закономерное уменьшение вязкости расплава полилактида, значений модуля упругости и разрывного напряжения твердых образцов. Варьирование скорости охлаждения материала в процессе прессования сказывается на степени его кристалличности. При этом, чем ниже скорость охлаждения, тем больше степень кристалличности полилактида и тем больше значения модуля упругости и разрывного напряжения.

Твердофазным способом под действием сдвиговых деформаций получены композиции полиэфира полилактида (ПЛА), синтезируемого из природного сырья, с наноразмерными пластинами графита (НПГ), представляющие собой новый тип композиционных материалов на основе биоразлагаемых полимеров. Проведена оценка пористости, исследованы электрические и механические свойства полученных композиций. С использованием метода эксклюзионной хроматографии изучено воздействия УФ-облучения на молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение ПЛА в композициях ПЛА–НПГ различного состава, а также показано влияние содержания нанодисперстного наполнителя на изменение их механических характеристик в процессе облучения.

Предложен модифицированный вариант применения золь–гель процесса на начальном этапе синтеза высокотемпературного сверхпроводника Y_1–xFe_xBa₂Cu₃O_y с малым уровнем допирования железом. Проведено сравнение свойств образцов, полученных золь–гель и твердофазным методами. Показано, что более однородное распределение допанта по объему золь–гель-образцов позволяет получать материалы с улучшенными микроструктурными и эксплуатационными характеристиками.