авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
-- [ Страница 1 ] --

Санкт-Петербургский государственный университет

Российское химическое общество им. Д.И. Менделеева

«МЕНДЕЛЕЕВ-2013»

VII ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ, АСПИРАНТОВ И СТУДЕНТОВ C

МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ

ПО ХИМИИ И НАНОМАТЕРИАЛАМ

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

СЕКЦИЯ 1

НАНОХИМИЯ И НАНОМАТЕРИАЛЫ

Санкт-Петербург

2013

Менделеев-2013. Нанохимия и наноматериалы. Седьмая всероссий ская конференция молодых учёных, аспирантов и студентов с международ ным участием по химии и нанотехнологиям. Тезисы докладов. – СПб. : Из дательство Соло, 2013. – 240 с.

ISBN © Авторы, 2013.

Организаторы конференции ОРГАНИЗАТОРЫ КОНФЕРЕНЦИИ Химический факультет Санкт-Петербургский государственный университет Российское химическое общество им. Д.И. Менделеева Программный комитет:

Русанов А.И., д.х.н., академик РАН Кукушкин В.Ю., д.х.н., член-корреспондент РАН Смирнова Н.A., д.х.н., член-корреспондент РАН Эварестов Р.А., д.ф.-м.н, академик РАЕН Москвин Л.Н., д.х.н., академик РАЕН Ермаков С.С., д.х.н., профессор Билибин А.Ю., д.х.н., профессор Карцова А.А., д.х.н., профессор Кузнецов М.А., д.х.н., профессор Никольский А.Б., д.х.н., профессор Мурин И.В., д.х.н., профессор Тойкка А.М., д.х.н., профессор Тверьянович Ю.С., д.х.н., профессор Организационный комитет:

Председатель оргкомитета Туник С.П., д.х.н., профессор, проректор СПбГУ по научной работе Заместитель председателя оргкомитета Балова И.А., д.х.н., профессор, декан химического факультета СПбГУ

Ученый секретарь конференции Пенькова А.В., к.х.н., ассистент Ученый секретарь конференции Тойкка М.А., к.х.н., ассистент Организаторы конференции Члены оргкомитета Маньшина А.А., к.ф-м.н., доцент, Председатель секции «Нанохимия и наноматериалы»

Иванова Т.Ю., доцент, секретарь секции «Нанохимия и наноматериалы»

Родинков О.В., д.х.н., профессор, Председатель секции «Аналитическая химия»

Журавлёва Г.А., аспирант 2 курса, секретарь секции «Аналитическая хи мия»

Тимошкин А.Ю., к.х.н., доцент, Председатель секции «Неорганическая химия»

Краснова И.С., секретарь секции «Неорганическая химия»

Дарьин Д.В., к.х.н., доцент, Председатель секции «Органическая химия»

Грошева Д.С., студент 4 курса, секретарь секции «Органическая химия»





Ванин А.А., к.х.н., доцент, Председатель секции «Физическая химия»

Сташкова А.Э., студент 4 курса, секретарь секции «Физическая химия»

Приходько И.В., к.х.н., доцент Семенок Дмитрий, студент Булатов А.В., д.х.н., доцент Фрезе Елена, студент Муджикова Г.В., к.х.н., доцент Кряжевских Галина, студент Земцова Е.Г., к.х.н., с.н.с. Кондратенко Юлия, студент Селютин А.А., к.х.н., ст. преподаватель Медведев Роман, студент Пулялина А.Ю., к.х.н., ассистент Кашина Анна, студент Петров А.А., студент Новожилова Мария, студент Калинин Е. О., к.х.н., ст. преподаватель Стукалов Александр, студент Пронских А., студент Якиманский Антон, студент Голикова А.Д., студент Иванов Даниил, студент Тоногина Н., студент Галлямова Валерия, студент Санкович А.М., к.х.н., инженер Калиничев Андрей, студент Фульмес К., аспирант Митрофанов Андрей, студент Абдулаева Л., студент Демкив Владимир, студент Ростовский Н.В., аспирант Ходасевич Мария, студент Фалькова М., аспирант Критченков Андрей, аспирант Кулиш Кирилл, студент Елена Михеева, студент Пленарные доклады ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ Владимир Исаакович МИНКИН Российский химик, академик, член Королевского химического общества Великобритании, доктор химических наук

, профессор, заведующий кафедрой природных и высокомолекулярных со единений химического факультета ЮФУ.

Основные работы В. И. Минкина по священы физической органической и квантовой химии, изучению строения и молекулярной динамики органических и металлоорганических соединений.

В 1974 г. совместно с Л. П. Олехновичем и Ю. А. Ждановым открыл явление ацилотропии – быстрой обратимой миграции ацильных групп между нуклеофильными центрами в органических молекулах. Развил но вое научное направление – химию структурно нежёстких молекул в ос новном и возбуждённых состояниях, разработал теорию орбитальной ста билизации «неклассических» структур органических соединений. Иссле довал таутомерию и фотохромизм органических соединений, стереодина мику координационных соединений, неклассические органические и эле менторганические структуры, бистабильные молекулярные системы с управляемыми светом обратимыми перегруппировками.

Член редколлегии журналов «Advances in Heterocyclic Chemistry», «Mendeleev Communications», «Успехи химии», «Журнал общей химии», «Журнал органической химии», «Известия РАН (сер. хим.)», «Химия гете роциклических соединений». Автор 12 монографий и более чем 800 статей в отечественной и зарубежной печати, 60 российских и международных патентов. Один из наиболее цитируемых российских учёных.

Лауреат Государственной премии СССР (1989), премий РАН им.

А. М. Бутлерова (2000), им. Л. А. Чугаева (2003) и им. А. Н. Несмеянова (2009). LXII Менделеевский чтец (2006, «Полифункциональные материалы для молекулярной электроники»).

Пленарные доклады Юрий Александрович ЗОЛОТОВ Советский и российский химик аналитик, академик, заведующий ла бораторией аналитической химии платиновых металлов ИОНХ РАН, заведующий кафедрой аналитической химии химического факультета МГУ, доктор химических наук.

Важнейшими направлениями научной деятельности Ю. А. Золотова являются экстракция неорганических соединений, аналитическое концен трирование микроколичеств элемен тов, ионная хроматография.

С 1989 по 1999 гг. директор Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова. В 1991–1995 гг. – первый президент Всероссийского химического общества им. Д. И. Менделеева. Главный редактор «Журнала аналитической химии». Член редколлегии журнала «Заводская лаборато рия».

Награждён Золотой медалью им. Д. И. Менделеева (1993) за цикл работ «Теоретические исследования в области экстракции металлов и использо вание их результатов в химическом анализе», премией имени выдающего ся радиохимика В. Г. Хлопина за цикл исследований «Разработка новых методов разделения и концентрирования вещества для решения аналити ческих, препаративных и технологических задач радиохимии» (2004, сов местно с Л. Н. Москвиным и Б. Я. Спиваковым). LXIII Менделеевский чтец (2007, «Аналитическая химия: день сегодняшний»).

Пленарные доклады Александр Викторович КАБАНОВ Российский и американский учёный химик, доктор химических наук. Специа лист в области химии полимеров медико биологического назначения. Цитирование работ А. В. Кабанова, опубликованных после 1984 г., свыше 11000. Индекс Хир ша – 59.

Принадлежит к научным школам И. В. Березина и В. А. Кабанова. Лауреат премии Ленинского Комсомола (1988).

Работает в США с 1994 г. Основные ра боты, начатые в СССР и продолженные в США, положили начало использованию полимерных наноматериалов для доставки лекарств и ДНК в клетку.

В настоящее время является заслуженным профессором фармацевтиче ского факультета и директором центра нанотехнологий для доставки ле карств университета Северной Каролины, содиректором института нано медицины Каролины, г. Чапел Хилл, США. В 1994–2012 гг. профессор фармацевтического факультета и института исследования рака в медицин ском центре университета Небраски, г. Омаха, США, директор центра до ставки лекарств и наномедицины, который основал в 2004 г. Профессор химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова с 2002 г. В 2010 г.

получил грант Правительства РФ и основал в МГУ лабораторию химиче ского дизайна бионаноматериалов.

В 2006–2008 гг. председатель экспертного совета Национального ин ститута здоровья США по биоматериалам и биоповерхностям.

Пленарные доклады Владимир Петрович ФЕДИН Доктор химических наук, профес сор, член-корреспондент РАН, дирек тор Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН.

В 1980 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Бисциклопен тадиенильные комплексы ниобия», в 1994 г. – докторскую диссертацию «Синтез, строение и химические свой ства тио- и селенокомплексов молиб дена и вольфрама».

Автор более 320 научных статей в Российских и международных журналах.

Ассоциированный член IUPAC (отделение неорганической химии).

Стипендиат фонда Александра фон Гумбольдта (Германия), Королевского общества Великобритании, Японского общества по содействию науке и Швейцарского научного общества. Приглашенный профессор в универси тетах Версаль (Франция), Ла Лагуна (Испания) и Токио (Япония).

Является членом редколлегии журналов «Известия Академии наук. Се рия химическая» и «Химия в интересах устойчивого развития».

Пленарные доклады Игорь Сергеевич ДМИТРИЕВ Российский химик, историк науки.

Кандидатская диссертация (1976) по священа истории квантовой химии, док торская (1990) – истории атомистиче ских учений XVII–XIX вв.;

последняя была защищена одновременно по специ альностям «история науки и техники» и «неорганическая химия».

С 1991 г. директор Музея-архива Д. И. Менделеева СПбГУ.

Является профессором кафедры философии науки и техники философ ского факультета СПбГУ, профессором кафедры теории и методики есте ственнонаучного образования Санкт-Петербургской Академии постди пломного педагогического образования;

член Правления Санкт Петербургского отделения Российского химического общества им.

Д. И. Менделеева, член History of Science Society (США), член редколле гий журналов «Вопросы истории естествознания и техники», «Журнал общей химии» и «History of Science» (Великобритания).

Неоднократно выступал с лекциями и докладами в университетах США, Германии, Японии и других стран. Автор около 70 работ, в том чис ле четырёх монографий.

Пленарные доклады Роберт Александрович ЭВАРЕСТОВ Советский и российский ученый.

Заведующий кафедрой квантовой химии СПбГУ, доктор физико математических наук, профессор;

академик РАЕН (1992). В 1967– 1990 гг. – доцент, профессор ЛГУ;

1990–1994 – директор НИИ химии.

Заслуженный деятель науки Россий ской Федерации (1998). Награжден медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени (2010) и большой медалью Латвийской академии наук (2007). Дважды лауреат университетской премии за лучшие научные труды (1982, 2005). Является иностранным членом Академии наук Латвии (2003), Гумбольдтовским профессором (1998).

Активно занимаясь научной работой, развил новое направление совре менной квантовой химии – квантовая химия твердого тела. В основе этого направления лежит применение для решения задач химии твердого тела молекулярных моделей и расчетных методов квантовой механики моле кул, что позволяет исследовать электронное строение сложных кристалли ческих систем, поверхностей твердых тел и процессов адсорбции, влияние примесей и дефектов структуры на свойства кристаллов.

Автор более 250 научных работ (из них около 100 – в международных научных изданиях). Неоднократно приглашался для чтения лекций в уни верситеты Германии, Франции, Швеции.

Р. А. Эварестов – член Ученого Совета СПбГУ, член специализирован ного совета по защите докторских диссертаций;

член правления Санкт Петербургского отделения Всероссийского Химического общества им.

Д. И. Менделеева.

Пленарные доклады Александр Матвеевич ТОЙККА Заведующий кафедрой химической термо динамики и кинетики СПбГУ, доктор химиче ских наук, профессор. После окончания хими ческого факультета Ленинградского универ ситета в 1969 г. – аспирант, научный сотруд ник, доцент, профессор химического факуль тета СПбГУ (ЛГУ). С 1999 года – заведующий кафедрой химической термодинамики и кине тики. Член ряда комитетов международных научных организаций: комиссии IUPAC по растворимости, группы «Fluid Separation» Eu ropean Federation of Chemical Engineering (EFCE), секции по химической термодинами ке и термохимии Научного совета РАН по физической химии. Член Учеб но-методического Совета «Химия, физика и механика материалов» УМО по классическому университетскому образованию РФ.

Научная деятельность связана с работами термодинамической школы ЛГУ-СПбГУ;

первые статьи посвящены фазовым переходам в гетероген ных системах. В дальнейших работах рассмотрены проблемы термодина мической устойчивости систем различных физико-химических типов: ре зультаты имеют не только фундаментальное, но и практическое значение для прогнозирования термодинамических свойств многокомпонентных систем. Исследования мембранных процессов включают элементы нерав новесной термодинамики, эти работы одновременно посвящены поиску эффективных мембранных материалов (задача «состав – структура – свой ство»). Работы последнего десятилетия связаны с изучением одновремен но протекающих процессов в многокомпонентных системах (реакционно массообменные процессы), особое внимание уделяется термодинамиче скому анализу критических явлений в химически реагирующих средах.

Автор около 120 статей в отечественных и международных научных изданиях. Приглашался для чтения лекций и проведения семинаров в Гей дельбергском и Ростокском университетах (Германия), Университете Мальмо (Швеция), Университете Гронингена (Нидерланды).

А.М. Тойкка – член Ученого Совета химического факультета, член диссертационного совета при СПбГУ. Почетный работник Высшего про фессионального образования РФ (2009).

Пленарные доклады Регина Маратовна ИСЛАМОВА Доктор химических наук, доцент, заведу ющий кафедрой химии Башкирского госу дарственного аграрного университета.

В 2007 г. защитила кандидатскую диссер тацию на тему «Трехкомпонентные металло ценовые инициирующие системы для ком плексно-радикальной полимеризации метил метакрилата», в 2010 г. – докторскую диссер тацию «Металлокомплексные соединения в контролируемой радикальной полимеризации виниловых мономеров», посвященную во просам создания и разработки новых высокоэффективных инициирующих систем на основе металлокомплексных соединений различного строения и вещественных инициаторов для проведения радикальной полимеризации виниловых мономеров в контролируемом режиме и получения полимеров крупнотоннажного производства с улучшенными характеристиками. С 2011 г. занимает должность профессора кафедры химии ФГБОУ ВПО Башкирского ГАУ. С 2012 г. является заведующим кафедрой химии ФГБОУ ВПО Башкирского ГАУ (старший научный сотрудник ИОХ УНЦ РАН по совместительству).

Соавтор более 50 статей, рекомендованных ВАК, 3 патентов на изобре тение, редактор научной книги (двухтомник, издательство Nova Science Publishers, Inc.: New York, 2012);

член Российского химического общества им. Д. И. Менделеева;

лауреат Государственной республиканской моло дежной премии в области науки и техники (2012).

Пленарные доклады Jean-Luc GARDEN Dr. Jean-Luc Garden is one of the word leaders in highly sensitive instru mental developments in nano calorimetry. He is carrying out research in a CNRS laboratory (French research governmental laboratory): the “Institut Nel”. The Institut Nel is a laboratory in condensed matter physics (nanoscience, materials, low temperatures) with interdisciplinary components oriented towards chemistry and biophysics. It is composed of about 350 researchers and engineers. In this laboratory, research teams rely on technological centers with expertise in in strumentation, measurement and materials elaboration. Jean-Luc Garden and collaborators developed for few years sensitive nano-calorimetric experiments based on innovative sensors. These sensors are developed by means of modern micro-fabrication technologies. These sensitive experiments have allowed the detection of new phase transitions in small systems at very low temperature, as well as dynamic calorimetric phase transitions in biological objects (proteins, DNA) or polymers (PTFE, PVAc) at ambient temperature. Moreover, Jean-Luc Garden develops his own thermodynamic models based on non-equilibrium thermodynamics in order to interpret the results of the experiments. He is an author of majority of the articles in international journals, chapters in books, and patents.

Пленарные доклады Ирина Анатольевна БАЛОВА Доктор химических наук, профес сор кафедры органической химии, де кан химического факультета СПбГУ, член правления Санкт-Петербургского отделения Всероссийского Химиче ского общества им. Д. И. Менделеева.

И. А. Балова закончила химический факультет и аспирантуру Ленинград ского (ныне Санкт-Петербургского) государственного университета, и вся ее научная карьера связана с СПбГУ. Областью научных интересов явля ется химия ацетиленовых и диацетиленовых соединений: разработка мето дов синтеза, исследование свойств и химических превращений. Большой цикл работ посвящен изучению превращений сопряжённых диацетиленов в суперосновных средах – открыта реакция «диацетиленовой молнии» – смещение сопряженной системы тройных связей в терминальное положе ние вдоль неразветвленной углеродной цепи. Разработаны методы функ ционализации на основе реакций литиевых производных терминальных диацетиленов и Pd-катализируемого кросс-сочетания. Актуальной темой является разработка методов синтеза гетероциклов, конденсированных с ендидииновой системой – аналогов природных антибиотиков и противо раковых препаратов.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады СЕКЦИЯ НАНОХИМИЯ И НАНОМАТЕРИАЛЫ УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ ЗАВИСИМОСТЬ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ PrXMg1-XAl2O4 (X=0, 0.05, 0.1) ОТ РАЗМЕРОВ НАНОЧАСТИЦ Abdel Razik A. A., Аллазов М. Р., Ильяслы Т. М.

кафедрой неорганической химии химического факультета, Бакинского университета, Баку, Азербайджан, Баку, Азербайджан Аспирант Студент II курса Ayman_ali23@yahoo.com

Научный руководитель: Prof. Dr. Ilyasli Teymur Наноразмерные частицы порошков состава MgAl2O4 и PrxMg1-xAl2O4, где х = 0,05, и 0,10 были синтезированы методом низкотемпературного горения соответствующих металлокомплексов дигидразидов малоновой кислоты. Установлено, что металлокомплексный дигидразид разлагается уже при 250-300С с горением органической части и образованием легиро ванных веществ с аморфной структурой. Рентгенографическим исследова нием установлено, что в термически бработанных при 700C образцах начинается кристаллизация и формирование шпинельной структуры. При этом размеры вновь образующих кристалликов составляют меньше 1 нм. С повышением температуры отжига увеличивается кристалличность образ цов и размеры частиц соответственно. При 1200С полностью формирует ся кристаллическая шпинельная структура MgAl2O4, Pr0,05Mg0,95Al2O4 и Pr0,1Mg0,9Al2O4. При этом размер наночастиц составляет в среднем 12.5, 12.9 и 14 нм.

По краю собственного поглощения образцов, термически отрабо танных при 700, 800, 1000 и 1200 OC в течение 2 часов определена оптиче ская ширина запрещенной зоны MgAl2O4 и его легированных кристаллов.

С повышением температуры термической обработки ширина запрещен Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады ной зоны уменьшается: для MgAl2O4 от 3,76 до 2.95 эВ, для Pr0.05Mg0.95Al2О4 от 4,96 до 4.43 эВ и для Pr0.05Mg0.95Al2О4 от 4,96 до 4 эВ (рис.).

Это показывает, что чем выше температура отжига образцов, тем больше кристалличность и размер кристалликов. Следовательно, процесс формирования энергетической структуры нанокристаллов MgAl2O4 шпи нелей и легированных ее кристаллов зависит от размера наночастиц.

Eg,эВ 1000 Тем. отжига,С Рис..Зависимость ширины запрещенной зоны от температуры термической обработки: 1- MgAl2O4;

2- Pr0.05Mg0.95Al2О4;

3-Pr0.05Mg0.95Al2О4.

Ссылки 1. Pati K. R., Prmanik P., Low-Temperature Chemical Synthesis of Nanocrystal line MgAl2O4 Spinel Powder // J. Am. Ceram. Soc., 2000, v.83, №7, pp. 1822 24.

2. Ekambaram S. Combustion synthesis and characterization of new class of ZnO based ceramic pigments // J. Alloy Compd 2005, v.390, №1-2, L4–L6.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF POLYMERS GRAFTED ONTO SILICA-COATED MAGNETIC NANOPARTICLES VIA MADIX/RAFT POLYMERIZATION Markiewicz K.., Wilczewska A. Z.

Institute of Chemistry, University of Bialystok, Bialystok, Poland first-year PhD student.

k.markiewicz@uwb.edu.pl Научный руководитель: Wilczewska A. Z.

Abstract: In recent years, there has been a considerable interest in the develop ment of iron oxide-based nanomaterials, mostly for their unique size-dependent properties[1] and potential applications in drug delivery[2], magnetic resonance imaging[3], organic catalysis[4] or heavy metal ions removal[5]. For successful application of magnetic nanoparticles (MNPs) in the listed areas it is crucial to provide stability of the particles under a range of various conditions. Strategies developed to protect and stabilize bare MNPs rely on coating their surface with organic (surfactants or polymers) or inorganic (metals, silica or carbon) shells.

Capping MNPs with a layer of a coating material prevents cores agglomeration, improves stability and dispersion of MNPs in various solvents, and also facili tates further functionalization e.g. conjugation of biological moieties (targeting agents or drug molecules).

This work concerns the preparation of aminosilica-coated magnetic nanoparti cles, their modification with xanthates and subsequently with various polymers via MADIX (Macromolecular Design by Interchange of Xanthates) technique.

The obtained structures were characterized by Transmission Electron Microsco py (TEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Differential Scanning Calorymetry (DSC).

Acknowledgement The author acknowledges financial supports of the National Science Centre, Poland, grant No. DEC/2011/03/B/ST5/02691.

TEM, DSC, FTIR were funded by EU, as part of the Operational Program De velopment of Eastern Poland 2007-2013, project: POPW.01.03.00-20-034/09 00.

References:

[1] D. L. Leslie-Pelecky, R. D. Rieke, Chem. Mater. 1996, 8, 1770.

[2] A. Z. Wilczewska, K. Niemirowicz, K. H. Markiewicz, H. Car, Pharm.

Rep., 2012, 64, 1020.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады [3] S. H. Yuk, K. S. Oh, S. H. Cho, B. S. Lee, S. Y. Kim, B. K. Kwak, K. Kim, I. C. Kwon. Biomac., 2011, 12, 2335.

[4] Ch. Kamonsatikul, T. Khamnaen, P. Phiriyawirut, S. Charoenchaidet, E.

Somsook, Catal. Commun. 2012, 26, 1.

[5] J. F. Liu, Z. S. Zhao, G. B. Jiang, Environ. Sci. Technol. 2008, 42, 6949.

FUNCTIONALIZED FULLERENES FOR THE ENHANCEMENT OF TIO2 PHOTOCATALYSIS Regulska E.., Karpiska Joanna Institute of Chemistry, University of Bialystok, Bialystok, Poland first-year PhD student.

e.regulska@uwb.edu.pl Научный руководитель: Joanna Karpiska Titanium dioxide (TiO2) is a semiconductor which shows a huge potential in different fields mostly due to its photocatalytic activity. However, its excitation requires ultraviolet light, which lower the efficiency of the catalytic photodegra dation process. What is more, there is a need to eliminate the possibility of the electron-hole pair (e––h+) recombination. Therefore, a variety of methods have been attempted to enhance TiO2 photocatalytic behavior. Apparently, carbona ceous nanomaterials arouse a great interest in that field. As fullerenes are com monly known to be effective electron-donor scavengers and are very promising for synergistic reasons we attempted to prepare and examine photocatalytic ac tivity of titanium dioxide – [60]-fullerene derivative (TiO2–C60 derivative) nanocomposites. Composites of different mass ratios: 1:1, 1:10, 1:20 and 1: were prepared. Photocatalytic effect was examined by investigating the meth ylene blue degradation in the water through UV-VIS spectrophotometry. Kinetic profile and parameters were estimated using this method too. Decomposition intermediates were detected by HPLC-UV/VIS technique.

Characterization of synthesized at different mass ratios TiO 2–C60 derivative nanocomposites was performed with the usage of following methods: TEM, SEM, TGA, DSC, XRD, Raman microscopy, IR and UV-VIS diffuse reflectance spectroscopy.

It is believed that conjunction of photocatalytically active composites with the usage of renewable energy, like solar radiation, can enable to create pro ecological and cheaper method of purification and disinfection of water, Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады wastewater and the air. Therefore, prepared composites will hopefully find prac tical applications, just like TiO2 presents nowadays.

Acknowledgements The authors kindly acknowledge the financial support from the National Science Centre, Poland (project 2012/05/N/ST5/01479). SEM, TGA, DSC, XRD, Ra man microscope, IR and UV-VIS-NIR spectrophotometer were funded by EU, as part of the Operational Programme Development of Eastern Poland 2007 2013, project Nr POPW.01.03.00-20-034/09-00.

SINGLE-DOMAIN IRON OXIDE NANOPARTICLES FOR MAGNETICALLY MEDIATED HYPERTHERMIA Smolkova I., Kazantseva Natalia E.

Polymer Centre, Faculty of Technology, Tomas Bata University in Zlin, Zlin, Czech Republic third-year PhD student.

stepanova@ft.utb.cz Научный руководитель: Robert Mouč

ka, Vladimir Babayan, Jarmila Hyperthermia is a cancer treatment method with the exposure to tem peratures 40-44 0C. It has been observed that these temperatures induce selective cancer cells killing, while normal cells remain unaffected. Despite hyperthermia treatment had been known from the ancient centuries, the application in clinical practice became possible only after the elaboration of heating techniques based on energy delivery by electromagnetic waves. The existing RF-hyperthermia systems are based on the following methods: (i) impedance, inducting and ca pacitive heating in kHz and MHz regions;

(ii) antenna (phase) array in 100 MHz region;

(iii) microwave radiation over 200 MHz.

Among all hyperthermia modalities local heating of the tumor by mag netically mediated hyperthermia (MMH) seems to be the most promising meth od. In MMH a special magnetic material - mediator is implanted to the tumor and is heated by the application of alternating (AC) magnetic field.

Generally, two classes of magnetic materials are suggested from the viewpoint of MMH treatment: magnetic fluids (magnetic fluid hyperthermia), and, polymer (gel) magnetic composites (magnetic embolization hyperthermia).

Magnetic fluids are heterogeneous systems consisting of stabilised colloidal 10 100 nm-sized particles dispersed in dielectric liquid, which in turn can be ap plied by intra-tumour injection. Polymer (gel) magnetic composites consist of Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады low-viscosity media (liquid silicon, polysaccharides, agar etc.) filled with nano or micron-sized particles and their usage in MMH is based on selective arterial embolization of deep sited tumors.

Materials currently used as mediators in MMH don’t provide sufficient increase in temperature of the tumor. Generally, the higher the temperature achieved in the short period of time, the higher is the effect of treatment.

In the current work the iron oxide magnetic nanoparticles prepared by coprecipitation method have been explored for the application in MMH. The X Ray diffraction pattern of the powder corresponds to the inverse spinel structure of magnetite or maghemite. The morphology and structure of nanoparticles are investigated by high-resolution scanning electron microscopy (HSEM). The particles are spherical in shape, about 14 nm in size, and are characterized by a narrow particle size distribution. The same particle size was calculated from XRD line broadening data. Magnetostatic measurements of the powder show that it is a soft magnetic material with a high value of saturation magnetization (Ms), very narrow hysteresis loop, and low remanent magnetization. The value of Ms is of 60 emu·g -1, which the same as for bulk maghemite (60-80 emu·g-1).

The structural analysis and the magnetostatic properties show that the particles are below the multi-domain state. The same conclusion follows from the mag netic spectra of samples measured in the frequency range from 1 MHz to 3 GHz.

The character of complex magnetic permeability dispersion is determined only by magnetization rotation, which occurs in the region of natural ferromagnetic resonance when magnetic particles are in a single-domain state. The thermal response (Specific loss power, SLP) of iron oxide nanoparticles dispersed in glycerol was studied using calorimetric measurements. The measurements were carried out at different frequencies (107, 407 and 960 kHz) and intensities (6, and 14 kA·m-1) of AC magnetic field. Value of SLP increases with frequency, as well as with, the field intensity (Figure 1).

AC magnetic field SLP, Frequency, Intensity, W·g- kA·m- kHz 6 14 6 9 960 6 Fig. 1. Specific loss power of obtained nanoparticles and inductive heating of maghemite nanoparticles suspended in glycerol (2 wt.%).

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады The highest value of SLP obtained is 178 Watt per gram of maghemite, which is among the highest reported in the literature for synthetic iron oxides.

From the practical point of view, it is very important that obtained magnetic materials provide a temperature increase from 370C (temperature of hymen body) to 4345 0C (temperature needed for hyperthermia treatment) in several seconds at frequencies and amplitudes of AC magnetic field allowed for medical application (Figure 1).

Therefore, uniform iron oxide nanoparticles with a size corresponding to a single-domain state obtained in the current study seem to be a very good candidate for application as a heating agent in magnetic mediated hyperthermia.

Acknowledgment:

This work is produced with the support of Operational Program Re search and Development for Innovations co-funded by the European Regional Development Fund (ERDF) and national budget of Czech Republic, within the framework of project Centre of Polymer Systems (CZ.1.05/2.1.00/03.0111).

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады MAGNETIC FIELD REGULATED NANOPARTICLES COATED WITH SUPEROXIDE DISMUTASE Vlasova K. Y., Abakumov M.A., Golovin Yu.I., Sokolsky M., Vishwasrao H., Klyachko N.L., Kabanov A.V.

Lomonosov Moscow State University, University of North Carolina at Chapel Hill, G.R.Derzhavin Tambov State University, Москва, Россия Студент V курса.

vlasova_k.y@mail.ru Научный руководитель: Klyachko N.L.

Introduction Magnetic nanoparticles have unique physical, chemical and mechanical proper ties. They offer a high potential for several biomedical applications, such as MRI, drug delivery, drug release and the prediction and monitoring of therapeu tic responses. For these applications, the particles must have properties of mag netic saturation, biocompatibility and functionalized surface.

Superoxide dismutase 1 (SOD1) is an important antioxidant defense enzyme working in cells exposed to oxygen. Plenty of immobilization methods for this enzyme were described in literature showing stability and activity improvement.

Nowadays, the mainstream of such immobilizations is to prepare antioxidant theranostic formulations for nanomedicine, and magnetic nanoparticles are the most appropriate for this aim.

The goal of this study is to prepare stable and magnetic field responsive system, immobilized on the surface of magnetic nanoparticles SOD1, and to study the effect of magnetic field application on the enzyme activity.

Materials and methods.

Two systems were prepared: SOD1 was non-covalently and covalently immobi lized on the surface of nanoparticles. For covalent binding, first, iron oxide magnetic nanoparticles (MNPs) were coated with BSA. To the alkaline solution of MNPs, the solution of BSA in DI water was added. 1M solution of alkali, glutaraldehyde were added to the mixture followed by glycine and NaBH 4 addi tion to cross-link BSA molecules. The free BSA was removed by centrifugation through a 100kDa filters. Second, SOD1 was immobilized on BSA-coated MNPs. EDC and S-NHS solutions in DI water and SOD1 solution (in HEPES, pH 7.4) were added to the MNPs solution (in PBS buffer). The unbound enzyme was removed by centrifugation through 100kDa filters. The MNPs concentrate was washed and reconstituted with PBS buffer, pH 7.4. The solution was fil tered through a 0.2 m Teflon filter. For non-covalent binding of SOD1, iron Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады oxide MNPs were coated with PLL-PEG. To the alkaline solution of MNPs, the alkaline solution of PLL-PEG was added and the free polymer was washed by dialysis and centrifugation. SOD1 was immobilized on PLL-PEG-coated MNPs by adding the solution of SOD1 in HEPES (pH=7.4) to stabilized MNPs. The unbound enzyme was removed by centrifugation through 100kDa filters. The size and surface charge of the nanoparticles was determined using DLS. The concentration of iron was determined by the reaction with sodium salt of 3 - (2 pyridyl) -5,6-diphenyl-1,2,4-triazine-4 ', 4''-disulphonic acid. Enzyme activity before and after magnetic field application was measured using pyrogallol au toxidation inhibition. The field intensity and time of incubation were varied.

Results We obtained the stable formulations with good characteristics. Sizes of particles of MNP-BSA-SOD1 and MNP-PLL-PEG-SOD1were 300±4 and 200±3 nm, respectively. -potentials of MNP-BSA-SOD1 and MNP-PLL-PEG-SOD1 were -4,2 ±0,3 and -7,6±1,1 mV, respectively. It is important to note that the response of the enzyme activity to magnetic field application was detected.

Conclusion We obtained stable formulation that pretends to be antioxidant theranostic drug.

In future studies, the enzyme will be studied on cell models as oxidative stress reducing agent.

The study was supported by Russian Ministry of Science and Education (grant №11.G34.31.0004) АГРЕГАЦИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ НАНОЧАСТИЦ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ Абжанова Д. Б., Комутова А.С., Сенатова С.И., Умрихина М.А.

Национальный Исследовательский Томский Политехнический Университет, Томск, Россия Студент V курса.

adb_a@mail.ru Научный руководитель: Годымчук А.Ю.

Размер наночастиц, соответствующие ему изменения квантовых свойств, удельная поверхность, а также морфология определяют их уни кальные биологические свойства. В одних условиях наночастицы Zn и Cu проявляют противомикробные свойства, стимулируют рост растений. С Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады другой стороны, они могут оказывать высокое токсическое действие по отношению к широкому спектру биообъектов. Поэтому разработка мето дик определения токсичности наночастиц является актуальной проблемой.

Однако, эта задача осложняется нехваткой данных о физико-химических свойствах наночастиц. Одним из пробелов является недостаток сведений о свойствах лиофобных дисперсных систем, образующихся при приготовле нии суспензий токсикологами в растворах электролитов.

Целью данной работы являлось изучение электрокинетических и дис персионных свойств наночастиц в водных суспензиях с добавлением элек тролитов.

В работе исследовали наночастицы Zn и Cu, полученные методом электрического взрыва проводников (г. Томск) с содержанием металла не менее 94 мас.% и среднеповерхностным размером частиц 50 нм. Готовили суспензии наночастиц (0,01 мас.%) в растворах одно- и двухвалентных электролитов (NaCl и CaCl2) с разной ионной силой (0, 10 и 100 мM/л).

Также готовили суспензии наночастиц с разной концентрацией ПАВ 0, 20 и 100 мг/л (использовали цитрат натрия Na3-C3H5O(COO)3, ацетат натрия CH3COO-Na). Суспензии перемешивались в течение 5 минут, затем грубодисперсная фаза удалялась декантацией, после чего исследовали по лученный золь. Гидродинамический диаметр частиц и электрокинетиче ские параметры суспензии (дзета-потенциал, электрофоретическую по движность частиц, электропроводимость суспензии) определяли с помо щью спектрометра ZetasizerNano (Malvern, USA).

В работе показано, что дисперсность и электрокинетические свойства суспензий зависят от природы и концентрации электролита, а также меня ются во времени. Так, концентрация одновалентного электролита неодно значно влияет на стабилизацию суспензий. В растворе двухвалентного электролита агрегационная устойчивость суспензии обратно пропорцио нальна концентрации ионов Са2+. Например, размер агрегатов частиц в Zn суспензии в ряду 0-10-100 мМ/л равен 543-722-900 нм.

Изучение электрокинетических характеристик показало, что в раство рах NaCl и CaCl2 с ионной силой 100 мМ -потенциал увеличивается во времени, что способствует стабилизации дисперсной системы.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады Дзета-потенциал, мВ 0 10 20 30 40 50 - - NaCl 100 мМ -15 CaCl2 100 мМ Время, ч Рис.1. Изменение -потенциала наночастиц Cu в растворах NaCl и CaCl2, 100мМ Дзета-потенциал, мВ Дзета-потенциал, мВ 0 20 40 60 -2 0 20 40 -10 - - - - - -30 Ацетат натрия 20 мг/л - Цитрат натрия 20 мг/л Ацетат натрия 100 мг/л Цитрат натрия 100 мг/л -40 - Время, ч Время, ч Рис.2. Изменение -потенциала частиц Cu в растворах с разной концен трацией ПАВ Согласно экспериментальным данным агрегационная устойчивость за висит от типа используемого ПАВ и от его концентрации. Так, добавление цитрата натрия приводит к уменьшению -потенциала, при это со време нем образуются более устойчивые коллоиды наночастиц. При увеличении концентрации ПАВ увеличивается стабильность систем. Добавление даже небольшого количества ацетата и пирувата натрия значительно снижает агрегационную устойчивость суспензий, которая падает со временем.

Таким образом, в растворах неорганических электролитов свойства металлсодержащих наночастиц деградируют, что свидетельствует об из менении состава наночастиц, в растворах ионогенных ПАВ наночастицы могут образовывать как стабильные, так и неустойчивые дисперсные си стемы.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады ПОЛУЧЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ ТРИОКСИДА ВОЛЬФРАМА Александров А. В.

Российский Химико-Технологический Университет имени Д. И.

Менделеева, Москва, Россия Студент V курса.

sanchi_babkin@mail.ru Научный руководитель: Гаврилова Н. Н.

Соединения вольфрама находят все большее применение в про мышленности: химической, лакокрасочной, космической, нефтедобываю щей. Также соединения вольфрама являются катализаторами многих про цессов, в частности триоксид вольфрама проявляет каталитическую актив ность в процессах гидрогенизации и крекинга углеводородов.

Одним из наиболее перспективных методов получения как нане сенных, так и массивных катализаторов является золь-гель метод. Золь гель метод основан на синтезе агрегативно устойчивых золей наночастиц каталитически активных соединений, на основе которых готовится компо зиция для дальнейшего нанесения. Золи представляют собой устойчивые дисперсии твердых наночастиц в жидкой фазе, частицы могут быть как кристаллические, так и аморфные.

Цель данной работы заключалась в разработке способов синтеза золей, содержащих наночастицы триоксида вольфрама. Для получения наночастиц, триоксид вольфрама осаждали соляной кислотой из раствора паравольфрамата аммония при различных температурах. Для предотвра щения роста образующихся частиц использовались стабилизаторы, в каче стве которых использовались растворы поверхностно активных веществ и полимеров. Устойчивые золи были получены при введении неионогенного ПАВ TRITON X 100, катионного ПАВ Катамин АБ и полиэтиленгликоля (ПЭГ).

Полученные золи исследовались ПЭМ и СЭМ для определения размеров и формы частиц. Также был проведен рентгенофазовый анализ частиц, полученных сушкой золей. Результаты исследований приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристики полученных частиц.

Свойство ПЭГ Катамин АБ TRITON X Форма частиц Стержнеобразная Сферическая Сферическая Размер частиц, нм 150 – 50 Фазовый состав WO3·2H2O WO3·0,5H2O WO3·0,5H2O Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады Синтезированные наночастицы триоксида вольфрама могут быть использованы в качестве прекурсоров для получения катализаторов на основе карбидов, сульфидов и нитридов вольфрама.

Работа была выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.

НАНОЧАСТИЦЫ НА ОСНОВЕ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ Алексашкин А. Д., Морозова А.Ю., Мустафина Т.Б., Чехонин В.П., Клячко Н.Л., Кабанов А.В.

Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова, Москва, Россия Студент IV курса.

AntonD.Aleksashkin@gmail.com Научный руководитель: Нуколова Н.В.

Инфекция или травма сопровождаются, как правило, процессом воспаления. В ходе воспаления организм вырабатывает большое количе ство радикалов – крайне нестабильных частиц, уничтожающих все, с чем они сталкиваются. Пока организм здоров, процессы производства радика лов и их уничтожения сбалансированы. В ходе воспаления этот баланс может быть нарушен. В этом случае эффективным может оказаться введе ние дополнительного количества антиоксидантов – ловушек радикалов.

Ферменты – самые активные катализаторы, существующие в при роде. Введение антиоксидантных ферментов (каталаза или супероксид дисмутаза (СОД)) может способствовать снижению токсического воздей ствия радикалов. На практике введение природных ферментов неэффек тивно, так как они нестабильны. Кабановым А.В. была предложена техно логия получения блок-иономерных комплексов, позволяющих на порядок увеличить стабильность частиц, сохранив при этом их активность. Целью нашей работы была оптимизация методики синтеза наночастиц СОД с по следующими экспериментами in vivo.

Синтез проводился путем простого смешения растворов СОД и блок-сополимера (полилизин-полиэтиленгликоля) с последующей кова лентной сшивкой. Образцы были охарактеризованы с помощью гель хроматографии (Сефароза 6B), динамического светорассеяния (Zetasizer Nano ZS), электрофореза в денатурирующих условиях, МТТ-теста. Была определена активность получаемых частиц. Эксперименты in vivo прово Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады дились на модели контузионной травмы спинного мозга (КТСМ). Динами ка восстановления двигательной активности животных исследовалась с помощью BBB-теста и морфометрии.

По результатам экспериментов были получены стабильные актив ные наночастицы СОД диаметром 40 нм, обладающие улучшенным (по сравнению с природной СОД) фармакологическим действием.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Министер ства образования и науки 11.G34.31.0004.

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ ХИТОЗАНА, СОДЕРЖАЩИХ НАНОЧАСТИЦЫ СЕРЕБРА Апрятина К. В., Юнин П.А.

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия Аспирант Студент I курса.

kristinka200716@mail.ru Научный руководитель: Смирнова Л.А.

В настоящее время интенсивно исследуются композиты, содержащие наночастицы (НЧ) металлов, в связи с перспективами их применения в нанотехнологии и наномедицине. Особое внимание уделяется системам, содержащим НЧ золота и серебра, поскольку выявлена их устойчивость к окислению и высокая каталитическая активность. Целью данной работы явилось получение композитов на основе хитозана, содержащего НЧ сере бра и изучение их свойств. Хитозан – это природный полисахарид, по вторяющееся звено которого - глюкозамин - выполняет одновременно функции восстановителя и стабилизатора. НЧ серебра получали путем УФ-облучения растворов хитозана (pH5,8), содержащих в качестве до панта нитрат серебра (AgNO3). Скорость процесса образования НЧ серебра и устойчивость их во времени контролировали спектрофотометрическим методом. О формировании НЧ свидетельствовало возникновение и нарас тание интенсивности полосы поглощения в видимой области спектра при длине волны ~ 400 нм, соответствующей плазмонному резонансу НЧ сере бра.

В ходе исследований выявлено, что размеры НЧ серебра можно варьиро вать в широких пределах, изменяя молекулярную массу хитозана, природу кислоты и вводя незначительные количества глюкозы. Установлена ли Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады нейная зависимость максимума плазмонной полосы поглощения НЧ сере бра от молекулярной массы хитозана - он смещается в длинноволновую область тем больше, чем меньше молекулярная масса хитозана, а, следова тельно, размер НЧ увеличивается.

На основании результатов исследований электрокинетических свойств дисперсий хитозана, содержащих НЧ серебра, была установлена их агрега тивная устойчивость. Было исследовано влияние НЧ серебра на струк турные характеристики хитозана, теплофизические и бактерицидные свой ства. Исследование структуры композиции проводили на рентгеновском дифрактометре. На рис.1 приведены дифрактограммы пленок хитозана и его композита, содержащего НЧ серебра, полученных из соответствующих растворов. Из данных рис.1 видно, что пленка хитозана обладает кристал личностью. Присутствие НЧ приводит к почти полной его аморфизации.

По-видимому, это связано с участием функциональных групп хитозана в стабилизации НЧ серебра, что препятствует образованию водородных свя зей между его цепями и, соответственно, упорядоченных структур.

Counts 2, Рис. 1. Дифрактограммы пленок хитозана (1) и хитозана, содержащего НЧ серебра (2).

Методом дифференциально-сканирующей калориметрией исследованы теплофизические свойства композитов. Показано, что введение НЧ сереб ра приводит к повышению термической стабильности хитозана.

Известно, что регулирование размеров НЧ в композициях является эф фективным инструментом изменения их свойств. Одним из них является бактерицидная активность. В ходе бактериологических испытаний раство ров хитозана с различной молекулярной массой, содержащих одинаковую Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады концентрацию НЧ серебра, установлено, что золи проявляли бактерицид ную активность по отношению к таким опасным и распространенным бак териям, как кишечная палочка, синегнойная палочка и стафилококк золо тистый, причем, чем мельче НЧ серебра, тем выше бактерицидный эффект золя.

Полученные результаты открывают перспективы использования систем хитозан - НЧ серебра в качестве компонентов для получения материалов с антисептическими свойствами для медицины, ветеринарии и новых ката литических систем мембранного типа.

КЕРАМИЧЕСКИЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ОРТОФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ Афонько А. А., Шестакова Л.М., Кириллова С.А.

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ», Санкт-Петербург, Россия Молодой учёный.

afon4ik_alina@mail.ru Научный руководитель: Альмяшев В.И.

Современные тенденции развития медицинского материаловеде ния, связанного с разработкой материалов для костных имплантатов, тре бует совершенствования технологий, которые обеспечат широкий выбор резорбируемых биосовместимых материалов, в том числе и нанокерамиче ских. Гидроксиапатит (ГАП – Са10(РО4)6(ОН)2), является биорезистивным материалом, поэтому в настоящий момент многие исследования направле ны на изучение более резорбируемых фосфатов кальция как в качестве однофазных материалов, так и в виде композитов. Среди наиболее изучен ных и широко применяемых резорбируемых материалов можно отметить материалы на основе трехкальциевого фосфата (ТКФ – Ca3(PO4)2), бифаз ные материалы системы ГАП-ТКФ, где регулирование кинетики резорб ции осуществляется за счет изменения соотношения менее (ГАП) и более (ТКФ) растворимых фаз в одном материале, и на основе биостекол. В ка честве альтернативных резорбируемых фаз рассматриваются пирофосфат кальция (Ca2P2O7), полифосфаты кальция, карбонат кальция, а также рена нит (двойной фосфат натрия кальция – NaCaPO4).

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады В ходе данной работы получена серия образцов на основе системы CaO–P2O5–H2O. Порошки фосфатов кальция были синтезированы из вод ных растворов Ca(NO3)2 и Na2HPO4. В соответствии с реакциями:

10Ca(NO3)2+6Na2HPO4+8NaOH=Ca10(PO4)6(OH)2+20NaNO3+6H2O;

Ca(NO3)2+Na2HPO4+2H2O=CaHPO4·H2O+2NaNO3.

Исследовано влияние условий эксперимента (концентрации ис ходных компонентов;

время кристаллизации;

pH кристаллизационной сре ды;

порядок смешения растворов;

скорость добавления реагентов) на фа зовый состав и морфологию осадка. Установлено, что фазовый состав осадков, полученных при различных значениях pH, изменяется следую щим образом: при pH = 5,5 кристаллизуется брушит, при pH = 6,06,5 – смесь брушита и гидроксиапатита, при pH = 7,011,0 – кальций дефицит ный гидроксиапатит, при pH 12,0 – стехиометрический гидроксиапатит.

Показан характер влияния параметров гидротермальной и ультра звуковой (УЗ) обработки на фазовый состав образцов. Совместное исполь зование УЗ и гидротермальной обработки способствует формированию стехиометрического гидроксиапатита при более низких температурах.

Кроме того, гидротермальная и ультразвуковая обработка образцов позво ляет значительно повысить стабильность результатов синтеза композици онных материалов на основе системы CaO–P2O5–H2O.

Синтезированные нанопорошки фосфатов кальция могут быть ис пользованы для получения биосовместимых нанокерамических материа лов, содержащих биорезорбируемую фазу – двойные фосфаты кальция натрия такие, как Ca10Na(PO4)7, -NaCaPO4, Na3Ca6(PO4)5. Предложенный способ синтеза в зависимости от условий термообработки позволил полу чить как плотную, так и пористую нанокерамику. Микротвердость полу ченных образцов нанокерамики сопоставима со значениями, приведенны ми в литературе.


В ходе экспериментов in vitro показано, что нанокерамика с по добным фазовым и элементным составом и микроструктурными парамет рами может рассматриваться как биорезорбируемая. Уровень pH в изото ническом растворе после обработки нанокерамики на основе двойных фосфатов близок к нейтральному и составляет около 7-8 (образцы керами ки, обожженные при 1100 °C), что делает их пригодными для дальнейших биологических испытаний. Наблюдаемый тип структурных элементов («сцепленные ежи» и «переплетенные снопы»), формирует довольно прочную каркасную структуру (рис. 1).

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады Рис. 1. Микрофотографии скола образца керамики обожженного при 1100 °С после обработки в течение 5 суток при t = 40 C в изотоническом растворе: а – «снопы»;

б – гантелеобразные формы – «яблочные огрызки»;

после обработки в течение 1 ч при t = 100 C и 5 суток при t = 40 C в дистиллированной воде: в – «ежи»

Более детальное исследование биоактивности керамических образцов (варьирование продолжительности обработки, кислотности среды и т.д.) и их комплексный физико-химический анализ после обработки в растворах, позволили показать эволюцию структурных элементов и, соответственно, характер изменения механических свойств, пористости образцов. На опре деленном этапе формирования костной ткани важно сохранить жесткость заменяемого элемента и обеспечить пространственную структуру для ро ста костной ткани, что в данном случае осуществляется за счет элементно го и фазового состава, микроструктурных параметров материалов.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады ФОРМИРОВАНИЕ САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ПРОЦЕССЕ УГЛЕРОДНОЙ ЭРОЗИИ МАССИВНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ Бауман Ю. И., Лысакова А.С., Супрун Е.А., Руднев А.В.

Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия Молодой учёный.

bauman@catalysis.ru Научный руководитель: Буянов Р.А.

Углеродная эрозия массивных металлов и сплавов представляет собой форму объёмной коррозии металлов, которая встречается в области темпе ратур 400-900°С в атмосфере, насыщенной углеродсодержащими газами (СО, СО2, СхНу и др.). В результате протекания данного процесса происхо дит разрушение Fe-, Ni- и Co-содержащих сплавов с образованием мелких частиц, которые в дальнейшем катализируют рост углеродных наномате риалов.

Ранее нами было установлено, что в процессе каталитического разло жения хлоруглеводородов с получением углеродных нановолокон на мас сивных металлах и сплавах также может наблюдаться углеродная эрозия изделий. В результате самодиспергироания сплавов образуются частицы, размеры которых, согласно данным электронной микроскопии, лежат в области 200-300 нм. Существенным представляется тот факт, что одинако вые дисперсные частицы получаются как из никелевой ленты, так и из всех сплавов на основе никеля: нихрома, хромеля и алюмеля. Также было установлено, что частицы, сформированные в реакционной среде в резуль тате углеродной эрозии массивных сплавов, в исследуемом процессе рабо тают необычно активно и стабильно по сравнению с нанесенными Ni катализаторами, которые специально разрабатывалась для процесса раз ложения хлоруглеводородов по механизму карбидного цикла (МКЦ).

В докладе будут представлены результаты исследования процесса уг леродной эрозии модельных Ni-M (где M-Co, Cu, Cr) сплавов, полученных методом соосаждения, в процессе разложения 1,2-дихлорэтана. Экспери менты проводились в проточном реакторе, оснащенном микровесами Мак Бена, что позволяло отслеживать изменение массы образца в реальном времени. Изучение влияния состава сплава на скорость разложения хло руглеводородов проводили при 600°С.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады По данным микроскопии, углеродный продукт представляет собой со вокупность нановолокон перистой морфологии и характеризуется высокой удельной поверхностью (до 400 м2/г) и пористостью (до 0.6 см3/г). Уста новлено, что структура углеродных нановолокон, полученных на модель ных сплавах, может иметь сегментированный характер (рис.1 Б).

А Б Рисунок 1. Морфология углеродного продукта, полученного на стан дартизированном 90Ni - 10Cr (А) и модельном 95Ni - 5Cr (Б) сплавах.

Полученный результат представляется перспективным с точки зрения дальнейшей разработки массивных катализаторов на основе никелевых сплавов для утилизации хлорорганических отходов с получением углерод ного наноматериала с высокой удельной поверхностью.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ (проект № 12-03-31729).

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛЕЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЧАСТИЦ ОБРАЗЦОВ С НАНО--TIO Гайнанова А. А., Серхачева Н.С., Прокопов Н.И.

МИТХТ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия Студент VI курса.

ms.asenka1984@mail.ru Научный руководитель: Кузьмичева Г.М.

Уникальность наночастиц основана на том, что при уменьшении размеров меняются такие свойства, как растворимость, прозрачность, цвет, электропроводность, температура плавления, температура фазовых пере ходов и др. и появляются новые - (фото)каталитические и сорбционные.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады Однако в силу высокой поверхностной энергии наночастицы объединяют ся в агрегаты и агломераты, что приводит к потере преимуществ нанообъ ектов: они становятся большего размера, меньшей удельной поверхности, а отсюда, уменьшается реакционная способность.

Цель данной работы – нахождение возможной связи размеров ча стиц в золях и в образцах с нано--TiO2.

В качестве исходных объектов использованы золи, которые получа ли гидролизом водного раствора TiOSO4H2SO4H2O с концентрацией с0=0.50.66 М в течение гидр=30120 сек при tгидр=6575С с последующим резким охлаждением реакционной смеси до 0С, состаренных в течение стар=198 суток. Установлено, что в золях с TiO2 присутствуют (по дан ным метода динамического рассеяния света: Zetasizer NanoZS, «Malvern», Великобритания;

диапазон измерений размера частиц от 0.6 до 6000 нм) частицы с бимодальным распределением гидродинамических диаметров наночастиц с d110 нм и их содержанием 1=893 % и агрегатов с диа метром d2100 нм.

Найдено, что величины d1, d2 и 1 в золях по-разному зависят от условий процесса: с ростом гидр величины d1 и d2 увеличиваются, с увели чением tгидр и с0 величина d1 увеличивается, а d2 уменьшается;

величина увеличивается с ростом величин гидр, tгидр, c0 и уменьшается с увеличением стар. Установлены оптимальные условия получения золей с наибольшим содержанием наночастиц с d110 нм: гидр=90 сек, tгидр=6575оС, с0=0.5моль/л, стар50суток.

Вариация значениями tгидр и стар позволила получить золи с разным набором величин d1, d2 и 1, в частности (таблица):

Образец 1:гидр=90 сек, tгидр=70 оС, с0=0.5 моль/л, стар=52 суток.

Образец 2: гидр=90 сек, tгидр=65 оС, с0=0.5 моль/л, стар=98 суток.

Образец 3: гидр=90 сек, tгидр=75 оС, с0=0.5 моль/л, стар=98 суток.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады Таблица. Характеристика частиц в золях и в образцах.

Характеристика Образец 1 Образец 2 Образец d1, нм 2.5(2) 5.8(3) 5.8(6) 1, % 85 93 d2, нм 110(15) 142(20) 2606(100) D, 18.4(1) 21.8(1) 21.4(1) 20 (интервал N1, нм 1730) 15 (интервал 15 (интервал N2, нм 920) 920) 70 (интервал 80 (интервал 155 (интервал A, нм 6090) 60100) 140170) Коагуляцией 1.3 М водным раствором KCl получены образцы с на но--TiO2, которые охарактеризованы методами: малоугловой (N1, нм – размер наночастиц) и широкоугловой (D, – размер области когерентного рассения: D = 0.9/cos, где =1.54051- длина волны, 2 ~ 25, - ши рина пика на половине высоты) рентгенографии (риcунок), сканирующей электронной микроскопии (N2, нм – размер и интервал наночастиц, А, нм размер и интервал агрегатов или агломератов).

Рис. Дифрактограмма образцов 1, 2 и 3.

Таким образом, tгидр не оказывает влияние на величины D и N, в отличие от стар;

величины D и d1 коррелирует друг с другом, также как и величины A и d2. Отсюда следует возможность изменять размеры агрегатов в образ цах, варьируя условиями синтеза, а не применяя внешние воздействия на образцы (например, ультразвуковую обработку), которые могут оказывать отрицательное действие на свойства.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады СКАНИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ ЭЛЕКТРО ХИМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ НА ОС НОВЕ ЖЕЛЕЗА В РАСТВОРЕ ХЛОРИДА НАТРИЯ Галушко А.С., Рябухин А.Г.

Южно-Уральский государственный университет (НИУ «ЮУрГУ), Челябинск, Россия sharlayev@rambler.ru Научный руководитель: Шарлай Е.В Данная работа является частью цикла исследований коррозии и электро химии нанокристаллических и аморфных сплавов, широко применяющих ся в приборостроении. Для «металлических стекол» с их хаотической структурой в теории предполагается повышенная коррозионностойкость.

Исследуемыми образцами были нанокристаллический сплав 5БДСР и аморфный сплав 2НСР. Каждый сплав имеет две различные в коррозион ном отношении стороны: контактную, прилегавшую к охлаждающему ба рабану и свободную, внешнюю.

Химический состав аморфных сплавов, масс.% Сплав C S P Si Ni B Fe Cu Nb 4,9- 1,2- 2,8 2НСР 0,03 0,015 0,015 осн. - 5,5 1,8 3, 7,6- 1,34- 1,24- 4,8 5БДСР 0,05 0,015 0,015 осн.

7,8 1,36 1,26 5, Одним из основных методов изучения коррозионностойкости данных сплавов всегда являлись электрохимические методы, ценимые за экспрес сность и показательность, поскольку термогравиметрические исследова ния коррозии подобных объектов по многим причинам затруднены.

Рабочим электролитом был 3%-ный естественно аэрированный водный раствор NaCl. Измерения проводились при t = 25±2°С с помощью потен циостата IPC-Pro и трехэлектродной ячейки с графитовым вспомогатель ным электродом и насыщенным хлоридсеребряным электродом сравнения.


Площадь исследуемых электродов составляла 1,0 см 2. Образцы выдержи вались 4 минуты в рабочем электролите при различных анодных потенци алах поляризации.

Морфология обработанных образцов изучалась с помощью сканирующего электронного микроскопа, а химический состав – с помощью рентгено спектрального микроанализа, кроме того, параллельно проводился атомно эмиссионный анализ отработанных электролитов.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады Рис.1. 2НСР, контактная сторона, потенциал обработки 35 мВ (ХСЭ) На изображении слева представлена микрофотография необработанного образца, справа – образец, выдержанный 4 минуты в электролите при анодном потенциале. Согласно данным рентгеноспектрального микроана лиза мы сделали следующие предположения о продуктах коррозии: в про цессе окисления образуется оксид железа (III), диоксид кремния, возможно образование силикатов трехвалентного железа и двухвалентного никеля.

Слои образца обедняются в отношении железа, одновременно обогащаясь кремнием и никелем.

Рис.2. 5БДСР, свободная сторона, потенциал обработки 56 мВ (ХСЭ) Обработав данные, полученные рентгеноспектральным микроанализом для сплава 5БДСР, мы сделали следующие предположения о продуктах, образовавшихся в ходе процесса окисления: преобладающими продуктами коррозии являются силикат железа(II) и диоксид кремния. Медь и ниобий в данных условиях, скорее всего не окисляются.

Химический состав поверхностного слоя обработанных сплавов коррели рует с результатами атомно-эмиссионного анализа образцов электролитов, отработанных при соответствующих анодных потенциалах.

Сравнение микрофотографий окисленных сплавов 2НСР и 5БДСР говорит о различном характере разрушений аморфной ленты. Если 2НСР разруша ется локально-язвенно и почти не пассивируется, то сплав 5БДСР в про цессе обработки явно покрывается сплошной пленкой слабо пассивирую щих продуктов коррозии, которая растрескивается при последующем вы сыхании.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЖНООКСИДНОГО КАТАЛИЗАТОРА ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ МЕТАНА Голиков С. Д., Геращенко М.В., Пархоменко К. В.

Российский государственный университет нефти и газа имени И.М.

Губкина, Москва, Россия Аспирант Студент III курса.

perconte@mail.ru Научный руководитель: Дедов А.Г., Нипан Г.Д.

Оксидные композиты Li(Na,K,Rb,Cs)/W/Mn/SiO2, полученные ме тодом твердофазного синтеза, являются активными, селективными и ста бильными катализаторами образования этилена окислительной конденса цией метана (ОКМ) [1-4]. Выход C2+-продуктов ОКМ (этилен, этан, про пилен, бутены) при использовании катализатора состава Li/W/Mn/SiO2, достигает 20% при 850-950 oC [1].

Цель работы – апробация новых подходов к синтезу и исследова ние физико-химических и каталитических свойств композитов Li/W/(Mn)/SiO2.

Катализаторы различного состава синтезировали золь-гель мето дом из водно-этанольных растворов тетраэтилортосиликата, гидроксида лития, паравольфрамата аммония и хлорида марганца (II).

Исследование каталитической активности синтезированных мате риалов в процессе ОКМ проводили с использованием лабораторной уста новки проточного типа [1] при атмосферном давлении, температуре 800 – 950°C, подаче смесей CH4:O2.

Фазовый состав порошков полученных композитов определяли методом рентгенофазового анализа (РФА) на дифрактометреBruckerD8 с детектором VANTEC (Cu-K излучение, =1.5418 ).

Показано, что состав и количество прекурсоров влияют на физико химические и каталитические свойствах композитов. Найдено необычное фазовое состояние полученных композитов Li/W/Mn/SiO2. Установлено, что SiO2 в отсутствие Mn преимущественно кристаллизуется в форме кри стобалита. В свежеприготовленных образцах образуются фазы Li6 W2O9 и Li2 WO4 ромбоэдрический, которые во время ОКМ (фактически- отжига) переходят в Li2 WO4 тетрагональный.

Установлено, что для эффективного протекания ОКМ необходи мо, чтобы носитель SiO2 был кристаллическим, причем изменение кон Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады центраций других действующих компонентов - щелочных металлов, воль фрама и марганца позволяют варьировать выход этилена в пределах 5%.

Обнаружено, что повышение содержания SiO2 приводит к повы шению выхода этилена. Это указывает, на то, что SiO 2 выполняет роль не только носителя, но и активного компонента катализатора.

Исследования поддержаны Федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, проект № 02.740.11.0627 и грантами РФФИ 10-03-00582 а, 10-03-00367-а.

Список литературы 1. Dedov A.G., Nipan G.D., Loktev A.S. et al. // Applied catalysis A: General.

2011. V.406. P.1-12.

Нипан Г.Д., Дедов А.Г., Локтев А.С. и др.// Доклады РАН. 2008. Т. 419. № 2.

5. С.646-649.

Тюняев А.А., Нипан Г.Д., Кольцова Т.Н. и др. // ЖНХ. 2009. Т. 54, № 5.

3.

С.723-726.

Дедов А. Г., Махлин В. А, Подлесная М. В. И др. // ТОХТ. 2010. Т. 44. №1.

4.

С. 3-13.

СИНТЕЗ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ВОЛЬФРАМАТА И ВАНАДАТА ИТТРИЯ, ЛЕГИРОВАННЫХ ЕВРОПИЕМ Гольева Е. В., Колесников И.Е.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, Россия Студент V курса.

lenysik_net@mail.ru Научный руководитель: Михайлов М.Д.

Разработка люминесцентных наночастиц, легированных редкозе мельными ионами, для применения в медицине и биотехнологии в каче стве оптических меток при диагностике и возможной терапии онкологиче ских заболеваний, в системах освещения, в компьютерных дисплеях, в качестве скрытых меток для защиты ценных бумаг и документов и т.п.

является актуальной задачей современной нанотехнологии. К числу пер спективных люминесцентных материалов относятся вольфрамат и ванадат иттрия, легированные ионами европия, благодаря тому, что возбуждение люминесценции в них возможно при воздействии света ближнего УФ диа пазона.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады В данной работе для синтеза наноразмерных частиц YVO4: Eu3+ (5%) и Y2(WO4)3: Eu3+ (5%) применялся золь-гель метод в варианте разло жения металл полимерных композиций (метод Печини). Этот метод изве стен как относительно несложный, практичный и недорогой метод синтеза металлоксидных порошков, в котором полимерный материал, полученный из соли металлов, многоосновной кислоты и многоатомно го спирта, подвергается прокаливанию при температурах 800 – 1000 °С.

Образование полимера происходит в результате реакции этерификации между цитратным комплексом металлов и этиленгликолем. Для предот вращения агломерации и спекания частиц, которые происходят при прока ливании геля, в процессе синтеза использовалась химически инертная сре да (солевой расплав), которая препятствовала контактам между отдельны ми частицами и не приводила к образованию крупных агломератов. В ка честве такой среды был выбран хлорид калия.

На первом этапе получали полимерный гель и прокаливали его при температуре 850 °С в течение часа (стандартный метод Печини). Получен ный порошок диспергировали в ступке и к нему добавляли хлорид калия в массовом соотношении 1:1. Далее проводили вторичное прокаливание уже в солевом расплаве при температуре 900 °С в течение 1,5 часов. Для даль нейшего уменьшения размеров частиц и усовершенствования их структу ры полученные образцы подвергали ультразвуковому воздействию в тече ние 5 минут.

На рисунке 1 представлены микроснимки образцов Y2(WO4)3, синте зированных при температуре первичного прокаливания – 600 и 850 °С.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что чем ниже температура первого этапа термической обработки, тем более однородные по форме и размерам получаются частицы. Синтезированные при температуре 600 °С образцы представляют собой слабоагломерированные нанокристалличе ские порошки с размером частиц 20 – 60 нм.

Рис. 1. SEM – изображения наночастиц Y2(WO4)3: Eu3+ (5%), синтезиро ванных при температуре первичного прокаливания 850°С (слева) и 600°С (справа) Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады Для изучения люминесцентных свойств были сняты спектры воз буждения и люминесценции наночастиц YVO4: Eu3+ (5%) и Y2(WO4)3: Eu3+ (5%), которые представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Спектры возбуждения (слева) и люминесценции (справа) образцов YVO4: Eu3+ (5%) и Y2(WO4)3: Eu3+ (5%) Результаты их исследования можно обобщить следующими выводами:

оба образца характеризуются интенсивной люминесценцией в 1) красной области спектра (600 – 720 нм). Положение пиков сдвинуто на небольшую величину друг относительно друга;

максимальная интенсивность люминесценции наблюдается при 2) возбуждении УФ светом в области около 300 нм;

для обоих образцов имеется еще одна интенсивная полоса воз 3) буждения с длиной волны 396 нм, при которой обычные органические краски не люминесцируют;

4) более перспективным с точки зрения эффективности люминесценции является ванадат иттрия (интенсивность его люминесценции примерно в 40 раз выше интенсивности люминесценции вольфрамата иттрия).

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады ОСОБЕННОСТИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД ИОНОВ Ta(V) И Nb(V) С ПРИМЕНЕНИЕМ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ НАНОРАЗМЕРНОГО АНАТАЗА Демина П. А., Зыбинский А.М., Оболенская Л.Н.

Московский государственный университет тонких химических технологий им. Ломоносова, Москва, Россия Студент VI курса.

marrakew@mail.ru Научный руководитель: Кузьмичева Г.М.

Наноразмерный диоксид титана привлекает внимание своей высокой степенью извлечения ионов As(III), As(V), Bi(V) и V(V) из водных сред.

Ионы Ta(V) и Nb(V) имеют одинаковые ионные радиусы (rVI = 0.64 ) и мало отличаются друг от друга по химическим свойствам, но все же Nb(V) химически более активен, обладает более выраженным кислотным харак тером, сравнительно легко восстанавливается в водных растворах и т. д., тогда как у Ta(V) эти свойства обнаруживаются в меньшей степени. Раз личие в химических свойствах ниобия и тантала объясняется структурой электронных оболочек их атомов: 4d45s1 (Nb) и 5d36s2 (Ta).

Цель данной работы - изучение специфики адсорбционных свойств об разцов с модификацией анатаза, полученных сульфатным методом, по из влечению ионов Nb(V) и Ta(V) из водных сред. Изучение адсорбционной способности образцов с нано-анатазом проведено на искусственных смесях (стандарт ICP-MS-68A фирмы High-Purity Standards, США;

раствор содер жит 68 элементов, в том числе, ниобий и тантал, в концентрации 10 мг/л каждый): к определенной навеске образца добавляли 10 мл стандартного раствора с начальной концентрацией 1 ppm ионов (Cнач). Конечную после сорбции концентрацию ионов в растворах (Cкон) измеряли методом масс спектрометрии с индукционно-связанной плазмой (Perkin Elmer ELAN DRC E, США). Степень сорбции (величина R,%), рассчитана по формуле R = 100 (Cкон)/(Cнач),%, только для тех образцов, у которых R 50%.

В результате проведенной работы найдено, что величина R,% зависит от условий сорбции: увеличивается при увеличении времени сорбции, уменьшается для Ta(V) и незначительно увеличивается для Nb(V) при уве личении массы навески, уменьшается при использования фильтрации вод ного раствора через мембранный фильтр с диаметром 0.45 мкм и практи чески не зависит от освещенности образца. На рисунке представлена связь величины R,% с температурой, из чего следует влияние на степень извле Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады чения вида сорбента и сорбата. Из рисунка следует, что если для Nb(V) данная связь слабо выражена, то для Ta(V) величина R,% резко увеличи вается при уменьшении температуры.

Таким образом, оптимальные условия проведения сорбционного про цесса (по данным настоящей работы), позволяющие реализовать на образ це Degussa P25 максимальное извлечение Nb(V) и Ta(V) из модельных водных систем, следующие: тС=21 час, m=50 мг, t=5С.

Рис. Cвязь величины R,% с временем сорбции - Degussa Необходимо обратить внимание, что сорбционный процесс проводился при рН=4.5 и изменение этой величины может оказать существенное вли яние на сорбционные свойства.

Связь между степенью сорбции и характеристиками образцов менее очевидна, так как трудно выбрать образцы, отличающиеся только одним параметром. Однако в некоторых случаях была найдена связь степени сорбции с параметрами образцов (L, - размер области когерентного рас сеяния, N, нм – размер наночастицы, S, м/г - удельная площадь поверхно сти, VУНП, см/г и VНП, см/г – объем ультрананопор и нанопор, соответ ственно): Rmax, % при L=5284 (Nb(V)) и при L=40(2) для Ta(V) (моди фицированный фтором образец с нано-анатазом), а также N=1228 нм, S=54116 м2/г, VУНП=0.0160.083 см /г, VНП=160340 см/г (Nb(V)) Установлено, что степень извлечения ионов Nb(V) на образцах с нано анатазом намного больше, чем ионов Ta(V), за исключением модифициро ванного фтором образца. Достигнута максимальная степень сорбции для коммерческого образца Hombifine N ионов Nb(V) и Ta(V) (R = 98.9%) при условиях сорбции t = 20 °C, тс = 21 час, m = 50 мг и ионов Ta(V) для образ ца нано-анатаза, модифицированного фтором, (R = 99.9%) при условиях сорбции t = 20 °C, тс = 3 час, m = 50 мг и Degussa P25 при t = 5 °C.

Данная работа свидетельствует о разном характере извлечения ионов Nb(V) и Ta(V) из водных сред при использовании адсорбентов с нано анатазом, подтверждает разную химическую активность этих ионов, кото рая может быть изменена сенсибилизацией образцов.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады НАНОКОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ СОВМЕСТИМЫХ КОМПОНЕНТОВ ПОЛИЛАКТИД – МОДИФИЦИРОВАННЫЙ СИЛИКАЗОЛЬ Жильцов А. С., Мешков И. Б., Куркин Т. С., Горбацевич О. Б., Казакова В.

В., Аскадский А. А., Серенко О. А.

Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова РАН, Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва, Россия Аспирант Студент III курса.

ZhiltsovAS@ispm.ru Научный руководитель: Музафаров А. М.

Создание гибридных материалов – один из многообещающих направлений современной науки о полимерных материалах. Использова ние гибридных материалов позволяет значительно расширить круг полу чаемых композитов.

Ранее были получены новые неорганические структуры, извест ные как молекулярные силиказоли, растворимые в безводных органиче ских растворителях. Эти структуры представляют собой глобулярные ча стицы кремнезема SiO2 с остаточными OH-группами на поверхности. Сле дует отметить, что такие кремнеземные наночастицы стабильны в разбав ленных растворах. Было разработано три основных метода их синтеза:

гидролитическая поликонденсация/полициклизация сверхразветвленного полиэтоксисилоксана (СПЭОС);

сополиконденсация СПЭОС с различны ми органосиланолами или дисилоксанами в уксусной кислоте в качестве «активной среды» и гидролитическая поликонденсация тетраэтоксисилана (ТЭОС).

Полученные кремнеземные наночастицы могут быть в дальней шем модифицированы, используя методы классической полимерной хи мии, причем в гомогенных условиях.

В данной работе были синтезированы 3 типа структур: молеку лярные силиказоли с ацетокси-, метоксиацетокси- и гидроксипропильны ми концевыми группами. Синтезированные продукты были разделены на узкие фракции методом препаративной гельпроникающей хроматографии.

Для каждой фракции определены некоторые физико-химические парамет ры.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады Рис. 1. Cинтез метоксиацетоксипроизводных кремнеземных частиц В качестве матричного полимера в настоящей работе использован полилактид – биоразлагаемый, биосовместимый полимер, который может производиться из ежегодно возобновляемых ресурсов. Потенциальный спектр применения полилактида достаточно широк, начиная от производ ства изделий для медицины, заканчивая упаковочными материалами и то варами бытового назначения.

Цель работы – исследование условий и возможности осуществле ния энтропийного смешения при получении композитов на основе термо динамически совместимых компонентов.

Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РОСТА И РАЗЛОЖЕНИЯ ПЕРОКСИДА ЛИТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СЕРЕБРА Захарченко Т. К.

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия Студент IV курса.

t.zakharchenko@fmlab.ru Научный руководитель: Козьменкова А. Я.

В современную эпоху развития портативных электронных устройств, электротранспорта и других энергоемких отраслей все большее внимание уделяется проблемам запасания энергии с использованием перезаряжае мых химических источников тока. Наиболее высокоемкими вторичными источниками тока являются литий-воздушные аккумуляторы, теоретиче ская емкость которых достигает значений 4000 мА*ч/г. Одним из важней ших препятствий на пути внедрения таких аккумуляторов в промышлен ное производство является существенное уменьшение емкости в процессе циклирования. Поскольку на данный момент отсутствует понимание ме ханизмов и факторов, влияющих на деградацию литий-воздушного акку мулятора (материала и площади поверхности электрода, состава электро лита и т.д.), исследования в данной области имеют огромную значимость для дальнейшего развития этого направления.

Для изучения механизма деградации литий-воздушного аккумулятора удобно использовать модельный положительный электрод, активный ма териал которого служит только для передачи электронов молекуле кисло рода, не участвуя при этом в реакции образования самого продукта - пе роксида лития. Углеродные материалы, традиционно использующиеся в качестве активного материала, содержат дефекты и функциональные группы на поверхности, которые могут принимать участие в образовании продукта. В связи с этим целью работы является изучение процессов об разования и разложения пероксида лития на поверхности электрода из по ристого серебра. Электроды были получены методом УЗ-напыления из раствора аммиачного комплекса оксида серебра на сетку из нержавеющей стали.

В ходе работы с помощью методов РЭМ и КР-спектроскопии обнаружено, что в процессе разряда на поверхности серебряного электрода образуется продукт, частично разлагающийся при перезаряде, спектр КР которого согласуется со спектром пероксида лития. Также отмечена корреляция Секция 1. Нанохимия и наноматериалы. Устные доклады между удельной емкостью аккумулятора и временем напыления серебра на электрод, что, по-видимому, связано с изменением площади поверхно сти электрода при различном времени напыления. В дальнейшем планиру ется исследовать влияние электролита на рост и разложение продукта, а также зависимость его морфологии от активного материала электрода.

СОЛЬВОТЕРМАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ДИОКСИДА ТИТАНА В СРЕДЕ АЛИФАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ Здравков А. В., Кряжева К.С., Химич Н.Н.

Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН, Санкт Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, Санкт-Петербург, Россия Молодой учёный.

a.v.zdravkov@gmail.com В последние годы большое внимание уделяется нанокристалличе скому состоянию вещества и наноматериалам, многие из которых облада ют уникальными свойствами и являются преспективными для практиче ского применения в различных областях науки и техники. К таким соеди нениям относится диоксид титана, который используется для защиты раз личных материалов от УФ-излучения, в производстве новых видов бумаги и самоочищающихся изделий, как сорбент для очистки воздуха. Обладая высоким коэффициентом преломления, диоксид титана используется в солнечных батареях и для просветления различных оптических устройств.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 



Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.