Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 98, № 2 (2025)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Неорганический синтез и технология неорганических производств

Получение порошковых материалов термолизом гетерополивольфрамосиликатов

Лозинский Н.С., Лопанов А.Н., Мороз Я.А.

Аннотация

Синтезированы органические производные вольфрамосиликатов состава [(C2H5)4N]4[SiW12O40]∙2H2O, (C6H12N4)3.9Na0.1[SiW12O40]∙7H2O, [(C5H5)2Fe]2H2[SiW12O40]∙H2O и [(C2H5)4N]3Na3[SiW11O39Co(H2O)]× ×15H2O со структурой аниона Кеггина. Их термообработкой на воздухе и в среде инертного газа получены порошки вольфрамосиликатов и композитов на основе WO2 и NaWO3. Соединения и порошковые материалы охарактеризованы методами атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой, электронной и ИК-спектроскопии, рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, дифференциально-сканирующей калориметрии, измерения сопротивления переменному току и гравиметрического анализа. Установлено, что изменение состава катионов во внешней сфере гетерополивольфрамосиликатов приводит к изменению морфологии частиц получаемых порошков вольфрамосиликатов. Показано, что продукты термолиза, полученные в среде инертного газа, обладают высокой электропроводностью, а вольфрамосиликат ферроцения является катализатором микроволнового синтеза углеродных наноматериалов.

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):90-100
pages 90-100 views

Получение и свойства высокоэнтропийных твердых растворов на основе боридов и силицидов c добавкой карбида кремния

Самсоненко А.А., Вихман С.В., Мотайло Е.С.

Аннотация

Путем свободного спекания смесей боридов и силицидов, взятых в эквимолярных соотношениях, получены высокоэнтропийные борид и силицид при температурах 2100 и 1750°С соответственно. Оценена спекаемость материалов системы SiC–(Hf0.2Ta0.2Mo0.2W0.2Nb0.2)Si2–(Hf0.2Ta0.2Zr0.2W0.2Nb0.2)B2. Отмечается, что увеличение концентрации высокоэнтропийного силицида в смеси приводит к улучшению уплотнения композитов. Изучены механические свойства полученных составов. Подтверждено, что составы с большим содержанием высокоэнтропийного силицида и борида характеризуются более высокими значениями параметров физико-механических свойств. Подтверждена стабильность высокоэнтропийных фаз в спеченной керамике. Определен диапазон температур плавления полученных материалов, который составляет от 2080 до 2700°С в зависимости от содержания высокоэнтропийного силицида, что позволяет отнести их к классу высокотемпературных.

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):101-110
pages 101-110 views

Приготовление безводных растворов перхлората магния в сульфолане

Голубятникова Л.Г., Мишинкин В.Ю., Шеина Л.В., Кузьмина Е.В.

Аннотация

В работе исследовано влияние условий осушки Mg(ClO4)2 на содержание остаточной воды в соли и в растворах соли в сульфолане. Установлено, что полное удаление кристаллизационной воды из Mg(ClO4)2 происходит при температуре выше 380°C и сопровождается частичным разложением соли. При удалении воды при 150°C в вакууме образуется дигидрат, а при 250°C — моногидрат. Содержание воды в 0.7 M растворе Mg(ClO4)2, полученном путем растворения моногидрата в сульфолане, составило ~9000 ppm. Удаление воды из раствора Mg(ClO4)2 в сульфолане до приемлемых значений (ниже 60 ppm) может быть достигнуто отгонкой азеотропной смеси вода–сульфолан–бензол с последующей дополнительной осушкой раствора металлическим литием.

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):111-115
pages 111-115 views

Отделение редкоземельных металлов от кобальта(II) экстрагентом на основе неодекановой кислоты и диэтилентриамина

Бондарева С.О., Ахияров А.А., Анпилогова Г.Р.

Аннотация

Для экстракции редкоземельных металлов и отделения их от кобальта(II) предложен новый реагент, синтезированный простым одностадийным методом термической конденсации диэтилентриамина с неодекановой кислотой и содержащий 30–32 мас% N,N′-(иминодиэтан-2,1-диил)-ди(неононанамид)а, 35–37 мас% 1-(2-неонониламидоэтил)-2-неононил-2-имидазолина и 30–33 мас% непрореагировавшей неодекановой кислоты. Изучена экстракционная способность реагента по отношению к самарию(III) и кобальту(II) в зависимости от кислотности водной фазы (разбавитель — 15 об%-ный раствор н-деканола в толуоле). Определены коэффициенты разделения пар Sm–Co, Pr–Co и Sm–Pr. Показана возможность применения реагента для экстракционного концентрирования редкоземельных металлов и отделения их от кобальта(II).

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):116-122
pages 116-122 views

Наночастицы Gd2O3@@C и Gd2O3@SiO2 как контрастные агенты для магнитно-резонансной томографии

Суслова Е.В., Павлова О.С., Зоирова З.О., Шашурин Д.А., Каплин И.Ю., Шелков Г.А.

Аннотация

В качестве контрастных агентов для магнитно-резонансной томографии исследованы новые препараты на основе 1–2 нм частиц Gd2O3, нанесенных на малослойные графитовые фрагменты, а также частицы со структурой типа ядро–оболочка составов Gd2O3@SiO2, Gd2O3@C и его поверхностно-окисленный аналог. Изучено влияние строения, размера частиц и природы оболочки, в том числе ее функционализации карбоксильными группами, на время релаксации протонов в молекулах воды. В качестве контрастных агентов сравнения исследованы дисперсии Gd(NO3)3·6H2O и 300–500 нм частицы Gd2O3 в желатине. Показано, что релаксивность исследованных контрастов не является линейной величиной, что связано с изменением координационного окружения Gd3+ при увеличении его концентрации в растворах Gd(NO3)3·6H2O, а в случае Gd2O3@SiO2 и Gd2O3@C — с образованием ассоциатов. При окислении поверхности Gd2O3@C происходит увеличение гидрофильности частиц и уменьшение размера ассоциатов, что приводит к уменьшению релаксивности.

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):125-135
pages 125-135 views

Композиционные материалы

Синтез и свойства пористых углерод-углеродных композитных материалов на основе биоуглей из коры лиственницы и целлюлозы древесины ели

Микова Н.М., Жижаев А.М., Иванов И.П., Кузнецов Б.Н.

Аннотация

Предложен метод получения пористых углерод-углеродных композитных материалов, основанный на пиролизе при 800°С биоугля из коры лиственницы, пропитанного щелочными растворами целлюлозы из древесины ели. Установлено влияние температуры получения биоугля (400, 600 и 800°С) и содержания растворенной целлюлозы (10 и 20 мас%) на морфологию, пористые характеристики и адсорбционные свойства полученных углерод-углеродных композитов. Наиболее высокую удельную поверхность (568 м2·г–1) и развитую микро-/мезопористую структуру имеет композит, полученный пиролизом образца биоугля из карбонизованной при 400°С коры, пропитанного 20%-ным раствором целлюлозы. По данным метода сканирующей электронной микроскопии, этот композит содержит углеродные волокна, распределенные как по поверхности биоугля, так и в его порах. При использовании биоуглей, полученных при температурах 600 и 800°С, происходит формирование из целлюлозного компонента малопористой углеродной пленки, что снижает удельную поверхность полученного композита. Удельная поверхность углеродных образцов из биоуглей, полученных при 600 и 800°С, с содержанием целлюлозы 20 мас% после пиролиза снижается соответственно до 108 и 54 м2·г–1. Более существенное снижение удельной поверхности до значений 57 и 15 м2·г–1 соответственно наблюдается для этих биоуглей, содержащих 10 мас% целлюлозы. Элементный состав поверхности углеродных композитов и фазовый состав минеральных включений охарактеризованы методами рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного анализа. Углерод-углеродные композиты способны адсорбировать краситель метиленовый синий, причем лучшую сорбционную активность проявляет образец на основе биоугля из карбонизованной при 400°С коры, пропитанный 20 мас% раствора целлюлозы (80.6 мг·г–1).

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):136-146
pages 136-146 views

Катализ

Гидрирование продуктов переработки полисахаридов биомассы, содержащих фурановый фрагмент, на палладиевом катализаторе на основе мезопористого алюмосиликата

Ролдугина Е.А., Ситникова А.А., Бороноев М.П., Шакиров И.И., Кардашева Ю.С.

Аннотация

Синтезирован катализатор на основе мезопористого алюмосиликата Al-MCM-41, содержащий наночастицы палладия. Катализатор исследован в жидкофазном гидрировании фурфурола, 5-гидроксиметилфурфурола и фурфурилового спирта при начальном давлении водорода 5 МПа. Изучено влияние времени реакции, концентрации катализатора, температуры и природы растворителя на конверсию и распределение продуктов гидрирования фурфурола. Установлено, что в водной среде в присутствии Pd/Al-MCM-41 фурфурол превращается преимущественно в тетрагидрофурфуриловый спирт в мягких условиях (100°С, 45 мин) при полной конверсии субстрата. Показано влияние структуры продуктов переработки полисахаридов биомассы, содержащих фурановый фрагмент, на конверсию и селективность процесса гидрирования на катализаторе Pd/Al-MCM-41 в водной среде.

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):147-156
pages 147-156 views

Селективное гидрирование производных фурфурола в присутствии Pd катализатора, нанесенного на гибридный мезопористый носитель

Бороноев М.П., Ролдугина Е.А., Шакиров И.И., Кардашева Ю.С.

Аннотация

Синтезирован катализатор на основе наночастиц Pd, нанесенных на мезопористый гибридный материал, состоящий из наносферического полимера и алюмосиликата. Катализатор испытан в воднофазном гидрировании фурфурола и 5-гидроксиметилфурфурола при 200°С и давлении водорода 3.0 МПа. Установлено, что катализатор характеризуется высокой селективностью по отношению к образованию циклопентанона (85%) и 3-(гидроксиметил)циклопентанона (81%) и может быть использован в процессе гидрирования фурфурола повторно без потери активности.

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):157-164
pages 157-164 views

Органический синтез и технология органических производств

Химические примеси гексанитрогексаазаизовюрцитана

Лапина Ю.Т., Апонякина С.Н., Злочевская П.В., Золотухина И.И., Калмыков П.И.

Аннотация

Обсуждается химический состав примесей высокоэнергетического продукта — гексанитрогексаазаизовюрцитана. Показано, что основными химическими примесями являются промежуточные и побочные продукты стадии нитролиза диформилтетраацетилгексаазаизовюрцитана — ди- и моно- формильные производные нитрогексаазаизовюрцитана (продукты незавершенного нитролиза) и п-нитробензойная кислота. Описано негативное влияние химических примесей: вода и продукты неполного нитролиза препятствуют формированию требуемой ε-полиморфной модификации на этапе кристаллизации, п-нитробензойная кислота снижает термическую стабильность высокоэнергетических составов с гексанитрогексаазаизовюрцитаном. Предлагаются методы контроля качества синтеза промежуточных продуктов, позволяющие избегать загрязнения гексанитрогексаазаизовюрцитана вышеозначенными примесями: качественная проба реакционной массы получения диформилтетраацетилгексаазаизовюрцитана на полноту дебензилирования и количественное определение состава продуктов нитролиза методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для очистки гексанитрогексаазаизовюрцитана от химических примесей рекомендуются высокотемпературная стабилизация нитроформильных производных в азотной кислоте и водная экстракция натриевой соли п-нитробензойной кислоты.

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):165-171
pages 165-171 views

Потери науки

Академик Владимир Ярославович Шевченко (5.03.1941–14.05.2025)

Журнал прикладной химии. 2025;98(2):172-174
pages 172-174 views