Academic Scientific Journal of Chemistry

АТОМИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАСТВОРИТЕЛЕЙ НА ХИМИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ БЕТУЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ

2026-09-12T18:59:32+00:00

Природные вещества и их полусинтетические производные являются важным источником соединений для разработки новых биологически и фармакологически активных веществ. В этой связи изучение структурного поведения бетулоновой кислоты в различных средах имеет существенное значение для рационального конструирования её производных, перспективных для медицинского применения. Цель исследования заключалась в установлении влияния различных растворителей на молекулярную структуру, конформацию и электронные свойства бетулоновой кислоты на атомистическом уровне. Квантово-химические расчёты выполнены полуэмпирическим методом PM6 с использованием программного комплекса GAMESS. Для оценки влияния полярности среды бетулоновую кислоту исследовали в газовой фазе, воде и диметилсульфоксиде (DMSO). Результаты расчётов выявили зависящие от растворителя изменения молекулярной геометрии, полной энергии, а также энергий и пространственной локализации граничных молекулярных орбиталей HOMO и LUMO. Сольватация в воде и DMSO приводила к стабилизации молекулярной системы по сравнению с газовой фазой, при этом наиболее выраженный энергетический эффект наблюдался в среде DMSO. Изменения характеристик граничных молекулярных орбиталей свидетельствуют о способности растворителя модифицировать электронодонорные и электроноакцепторные свойства бетулоновой кислоты. Полученные результаты позволяют на атомистическом уровне охарактеризовать взаимосвязь между природой растворителя и структурно-электронными свойствами бетулоновой кислоты. Они могут быть использованы для прогнозирования поведения соединения в различных средах и служить теоретической основой для рационального конструирования новых производных с потенциально значимыми фармакологическими свойствами.

ВЛИЯНИЕ ИНУЛИНА НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ФЕРМЕНТИРОВАННОГО НАПИТКА НА ОСНОВЕ СЫРНОЙ СЫВОРОТКИ

2026-09-12T19:04:11+00:00

Рациональное использование сырной сыворотки и производство на её основе функциональных продуктов с высокой пищевой и биологической ценностью являются актуальными направлениями современной пищевой биотехнологии. Наличие в составе сырной сыворотки сывороточных белков, лактозы, минеральных веществ и других биологически активных компонентов позволяет рассматривать её как перспективное вторичное молочное сырьё для производства функциональных напитков. Цель исследования заключалась в разработке технологии ферментированного напитка на основе сырной сыворотки, обогащённого инулином, и оценке его органолептических, физико-химических и структурно-механических свойств. В ходе исследования использовали инулин в концентрациях 3%, 4% и 5%, а органолептические показатели полученных образцов оценивали методом профильного анализа по пятибалльной шкале. Для оптимального образца определяли активную кислотность (pH), титруемую кислотность, массовую долю белка, жира, сухих веществ, лактозы и пищевых волокон. Структурно-механическую стабильность оценивали по степени синерезиса. Установлено, что оптимальная концентрация инулина составляет 4%. Данный образец получил наиболее высокую общую органолептическую оценку — 4,92 балла — и характеризовался однородной вязкой консистенцией, гармоничным кисломолочным вкусом и приятным ароматом. При добавлении 4% инулина значение pH снизилось с 4,61 до 4,53, а титруемая кислотность повысилась с 76 до 85 °Т. Содержание сухих веществ увеличилось с 6,19% до 9,97%, содержание пищевых волокон достигло 3,78%, тогда как массовая доля лактозы снизилась с 4,41% до 4,25%, что может быть обусловлено уменьшением относительной доли сывороточной основы при внесении инулина. Кроме того, добавление инулина способствовало повышению водоудерживающей способности и существенному снижению интенсивности синерезиса. Полученные результаты подтверждают эффективность использования инулина в качестве функционального ингредиента при производстве ферментированных напитков на основе сырной сыворотки и обосновывают перспективность его применения для получения продуктов с повышенной пищевой ценностью и улучшенной структурной стабильностью.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ФОСФОРИСТОЙ КИСЛОТЫ НА ПЛАТИНОВОМ ЭЛЕКТРОДЕ И ЕЁ ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКОЕ АНОДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВИНЦОВОГО АНОДА

2026-09-12T18:55:59+00:00

Анодное окисление восстановленных форм фосфора, в частности фосфорноватистой и фосфористой кислот, представляет интерес как с точки зрения фундаментальных исследований, так и для решения прикладных задач, связанных с очисткой и рекуперацией фосфора. Цель исследования заключалась в изучении анодного окисления фосфористой кислоты в гальваностатических условиях и комплексной оценке влияния основных технологических параметров на эффективность процесса и механизм реакции. Электрохимическое поведение фосфористой кислоты исследовали методом циклической вольтамперометрии с использованием потенциостата-гальваностата Corrtest, после чего проводили гальваностатический электролиз. Изучено влияние плотности тока, концентрации электролита и температуры на выход по току при окислении фосфористой кислоты. После добавления H₃PO₃ на вольтамперограммах наблюдались два выраженных анодных пика при потенциалах около +0,70 и +0,95 В, которые были отнесены к последовательным стадиям электроокисления фосфористой кислоты. Установлено, что в условиях электролиза анодное окисление приводит к образованию фосфат-ионов. На основании электрохимических данных выдвинуто предположение, что образующийся на поверхности электрода слой оксида свинца проявляет электрокаталитическое действие и способствует увеличению анодных токов. Практическая значимость работы заключается в научном обосновании и выборе оптимальных параметров анодного окисления фосфористой кислоты. Замена дорогостоящих благородных металлов свинцовым анодом, характеризующимся экономичностью и коррозионной устойчивостью в сернокислой среде, обеспечивает высокий выход целевого продукта по току. Разработанный электрохимический способ очистки термической фосфорной кислоты был апробирован в производственных условиях ТОО «НДФЗ».

ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КРЕМНЕЗЁМА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ СЕРПЕНТИНИТА КОМБИНИРОВАННЫМ КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНЫМ МЕТОДОМ

2026-09-14T16:35:09+00:00

Серпентинитовое сырьё и отходы хризотил-асбестового производства представляют собой техногенные ресурсы, богатые магнием и кремнием. В последние годы значительное внимание уделяется получению из такого сырья высокодисперсного аморфного кремнезёма. Кислотно-щелочная обработка рассматривается как один из наиболее перспективных способов получения высокочистого кремнезёма с развитой удельной поверхностью и регулируемой пористой структурой. В настоящей работе исследована переработка серпентинитовых отходов Житикаринского месторождения Казахстана комбинированным кислотно-щелочным методом. На стадии сернокислотного выщелачивания осуществлялось селективное извлечение магния, а последующая обработка NaOH обеспечивала селективное растворение кремнезёмного геля, образовавшегося при кислотном разложении. На заключительной стадии нейтрализации был осаждён аморфный кремнезём с выходом более 60% от исходного содержания кремния в сырье. Полученный материал исследовали методами ИК-Фурье-спектроскопии, рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной спектроскопией, массспектрометрии с индуктивно связанной плазмой и низкотемпературной адсорбции азота методом БЭТ. Установлено, что полученный силикагель относится к классу мезопористых материалов по классификации IUPAC и обладает высокой удельной поверхностью - 400 м²·г⁻¹. Развитая пористая структура и высокая удельная поверхность свидетельствуют о перспективности его применения в качестве сорбента, носителя катализаторов и компонента функциональных композитов. Полученные результаты подтверждают технологическую эффективность комплексной переработки серпентинитовых отходов для получения кремнезёмных материалов с высокой добавленной стоимостью.

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СОПОЛИМЕРОВ ОКТАДЕЦИЛМЕТАКРИЛАТА И МАЛЕИНОВОГО АНГИДРИДА НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТИ

2026-09-12T19:05:06+00:00

Высокопарафинистые нефти характеризуются ухудшением реологических и низкотемпературных свойств вследствие кристаллизации парафинов при охлаждении. Это приводит к повышению вязкости, снижению текучести и осложнению безопасной транспортировки нефти по промышленным трубопроводным системам. В связи с этим разработка эффективных полимерных депрессорных присадок и установление взаимосвязи между их составом и функциональными свойствами являются актуальными задачами современной нефтедобывающей отрасли. Цель исследования заключалась в изучении влияния исходного мольного соотношения октадецилметакрилата (ОДМА) и малеинового ангидрида (МА) на реологические свойства нефти, определении оптимального состава сополимера и оценке влияния его последующей химической модификации. Сополимеры ОДМА–МА синтезировали методом радикальной сополимеризации при исходных мольных соотношениях мономеров ОДМА:МА 1:1, 2:1, 3:1 и 4:1. Наиболее эффективный сополимер модифицировали октадеканолом и октадециламином. Полученные материалы исследовали методами ИК-Фурье-спектроскопии, эксклюзионной хроматографии, вискозиметрии и реометрии. Влияние полученных сополимеров на реологические свойства высокопарафинистой нефти месторождения Акшабулак оценивали при концентрации присадки 750 ppm. Сополимер с исходным мольным соотношением ОДМА:МА = 3:1 (ОМ-3) продемонстрировал наибольшую эффективность, снизив кажущуюся вязкость нефти при 10 °C с 0,087 до 0,025 Па·с. Для ОМ-3-ОД и ОМ-3-ОДА соответствующие значения составили 0,031 и 0,045 Па·с. ОМ-3 и ОМ-3-ОДА снизили температуру застывания нефти с 9 до 3 °C, тогда как ОМ3-ОД — до 6 °C. Практическая значимость работы заключается в возможности использования сополимера ОДМА–МА с исходным мольным соотношением ОДМА:МА = 3:1 в качестве перспективной основы для разработки депрессорных присадок, улучшающих низкотемпературную текучесть и транспортные характеристики высокопарафинистых нефтей.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ НАНОЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МЕМБРАН, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ АГРООТХОДОВ

2026-09-11T06:51:29+00:00

В статье исследованы структурные свойства наноцеллюлозных мембран, полученных из сельскохозяйственных отходов. В качестве растительного сырья для получения мембран использовали люцерну и овсяную солому. Процесс выделения целлюлозы включал щелочную и кислотную обработку, а также отбеливание, направленное на удаление из растительной биомассы лигнина и гемицеллюлозы. Очищенную целлюлозу подвергали механическому диспергированию с получением наноразмерных суспензий, после чего наноцеллюлозные мембраны формировали методом литья из раствора. Для изменения структурных характеристик мембран в наноцеллюлозную матрицу вводили различные наномодификаторы: в мембраны на основе люцерны добавляли наночастицы меди, а в мембраны на основе овсяной соломы — графен. Структурные особенности полученных композитов исследовали методами ИК-Фурье-спектроскопии (FTIR) и рентгеновской дифракции (XRD). ИК-спектроскопический анализ подтвердил сохранение во всех исследованных образцах основных функциональных групп, характерных для целлюлозы. После модификации отмечено изменение интенсивности полос поглощения гидроксильных групп, что свидетельствует об изменении межмолекулярных взаимодействий и системы водородных связей в целлюлозной матрице. Изменения в областях, соответствующих связям C–O–C и β-гликозидным связям, указывают на структурную реорганизацию, вызванную введением графена и наночастиц меди. Рентгенодифракционный анализ выявил во всех мембранах дифракционные максимумы, характерные для кристаллической структуры целлюлозы. Вместе с тем в наномодифицированных образцах наблюдались изменения интенсивности пиков и степени кристаллографической упорядоченности по сравнению с немодифицированными мембранами. Снижение интенсивности дифракционных максимумов свидетельствует о частичном нарушении упорядоченных кристаллических областей и изменении супрамолекулярной структуры целлюлозы после введения наночастиц. Установлено, что наномодификация способствует изменению молекулярной и кристаллической структуры наноцеллюлозных мембран, полученных из агроотходов. Полученные материалы обладают высоким потенциалом для создания экологически безопасных функциональных биокомпозитов и мембранных систем.

РАЗРАБОТКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ГАЗОВОГО СЕНСОРА НА ОСНОВЕ ТОНКИХ ПЛЁНОК SnO₂ И ПРЕЦИЗИОННОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ВЫСОКООМНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

2026-09-12T18:56:22+00:00

В работе представлены результаты комплексного исследования, направленного на разработку низкотемпературного газового сенсора на основе тонких плёнок оксида олова и создание высокоточной измерительной системы для регистрации малых изменений сопротивления чувствительного элемента. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения безопасности промышленных процессов, связанных с риском утечки взрывоопасных газов, а также задачей снижения рабочей температуры полупроводниковых сенсоров, традиционно функционирующих при 300–500 °C. Высокие рабочие температуры не только увеличивают энергопотребление, но и создают риск воспламенения газовых смесей, что обусловливает актуальность разработки сенсоров, способных функционировать при комнатной температуре. В качестве чувствительного материала использовали тонкие плёнки SnO₂, полученные методом спрей-пиролиза на стеклянных подложках при 400 °C с применением трёх типов прекурсорных систем на основе SnCl₄·5H₂O. Структуру и морфологию плёнок исследовали методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции, а их оптические свойства — спектрофотометрическим методом. Изменение электрического сопротивления при воздействии паров воды измеряли четырёхзондовым методом, что позволило оценить чувствительность материала при комнатной температуре. Для точной регистрации высоких сопротивлений была разработана прецизионная измерительная система на базе 16-разрядного аналого-цифрового преобразователя ADS1115, включающая четырёхпроводную схему подключения, источник стабилизированного тока и программное обеспечение для визуализации данных в реальном времени. Проанализированы основные источники шумов, характерные для измерений высоких сопротивлений, включая тепловой шум, шум входного тока операционного усилителя, электромагнитные помехи и собственный шум АЦП, а также реализованы меры по их снижению. Длительные испытания подтвердили стабильность работы системы, низкий уровень шумов и погрешность измерений не более 0,5% в диапазоне сопротивлений 100 Ом– 1000 кОм. Полученные результаты подтверждают пригодность предложенного подхода для разработки низкотемпературных датчиков влажности и газовых сенсоров, а также перспективность его применения в потенциально опасных средах, где использование высокотемпературных сенсоров нежелательно.

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БУРОУГОЛЬНЫХ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ

2026-09-12T19:10:05+00:00

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки эффективных и экологически безопасных технологий переработки бурого угля для получения модифицированных гуминовых веществ с заданными свойствами. В работе исследовано влияние ультразвуковой обработки на физико-химические свойства и молекулярную структуру гуминовых кислот, выделенных из бурого угля месторождения Ой-Карагай в Республике Казахстан. Цель исследования заключалась в обосновании и оптимизации продолжительности механоакустического воздействия для направленного получения физиологически активных и биодоступных гуминовых веществ. Ультразвуковую обработку бурого угля проводили в герметичной ёмкости с использованием ультразвуковой ванны UZV-1.3 Sapphire при частоте 35 кГц и мощности 50 Вт в течение 15–90 мин. Гуминовые кислоты выделяли методом водно-щелочной экстракции гидроксидом натрия с последующим осаждением в кислой среде. Изменения технического состава исследовали с помощью автоматического анализатора MOC63u (Shimadzu) и в соответствии с ГОСТ 11022-95. Трансформацию функциональных групп и молекулярного каркаса оценивали методом ИК-Фурье-спектроскопии на приборе Bruker Tensor II с последующим расчётом основных спектральных индексов. Установлено, что кавитационное воздействие на угольную матрицу имеет экстремальный характер и инициирует сопряжённые процессы разрушения балластной алифатической периферии и глубокого окисления органического вещества угля. Оптимальной оказалась продолжительность ультразвуковой обработки 45 мин. При данном режиме достигалась максимальная гидрофилизация матрицы: сорбционная влажность увеличивалась до 11,52%, а спектральные индексы достигали максимальных значений — ароматичности Iar/al = 3,15, гидрофильности Ihyd = 1,48 и карбоксилирования Icarb = 0,56. Полученные данные свидетельствуют о максимальном насыщении структуры активными группами –COOH и –OH, определяющими хелатирующие и биостимулирующие свойства гуминовых веществ. Увеличение продолжительности обработки свыше 60 мин оказалось нецелесообразным вследствие процессов декарбоксилирования и вторичной реагломерации частиц. Результаты исследования могут быть использованы в технологических схемах комплексной переработки твёрдых горючих ископаемых для получения высокоэффективных органоминеральных стимуляторов роста и экологически безопасных удобрений для сельского хозяйства.

ОСОБЕННОСТИ СОРБЦИИ ИОНОВ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИНТЕРПОЛИМЕРНЫМИ СИСТЕМАМИ, ОБРАЗОВАННЫМИ ИЗ ОДНОТИПНЫХ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ

2026-09-12T19:05:51+00:00

В статье исследованы сорбционные свойства интерполимерной системы КУ-2-8:Lewatit CNP LF по отношению к ионам меди и свинца. Цель работы заключалась в изучении сорбции ионов тяжёлых металлов (Pb²⁺, Cu²⁺) из водных растворов интерполимерными системами на основе сильного и слабого катионообменников и оценке влияния мольного соотношения компонентов системы на эффективность сорбции. В исследовании использовали оптическую эмиссионную спектрометрию с индуктивно связанной плазмой и ИК-Фурьеспектроскопию. Установлено, что для обоих металлов степень сорбции возрастает с увеличением продолжительности контакта. Максимальные значения сорбции зарегистрированы для интерполимерной системы КУ-2-8:Lewatit CNP LF при мольном соотношении 3:3 и составили 46,26% для Cu²⁺ и 53,6% для Pb²⁺. Экспериментальные данные аппроксимировали с использованием изотермических моделей Ленгмюра и Фрейндлиха. Установлено, что процесс сорбции лучше описывается моделью Фрейндлиха, чем моделью Ленгмюра, что свидетельствует об энергетической неоднородности активных центров поверхности интерполимерной системы и многослойном характере сорбции катионов металлов. Константа Фрейндлиха для ионов свинца (K_F = 4,38) превышала соответствующее значение для ионов меди (K_F = 3,66), что свидетельствует о более высокой сорбционной способности системы по отношению к Pb²⁺. Эффективность десорбции индивидуальных катионитов при соотношениях 6:0 и 0:6 достигала 98–99,7%, а суммарная степень десорбции металлов из интерполимерной системы 3:3 составляла около 96%. Полученные результаты показывают перспективность применения интерполимерной системы КУ-2-8:Lewatit CNP LF для комплексного извлечения и разделения ионов тяжёлых металлов из водных растворов.

Co–Mg ОКСИДНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНА: СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

2026-09-12T19:16:46+00:00

В работе синтезированы доступные и высокоэффективные Co– Mg оксидные катализаторы, не содержащие благородных металлов, для глубокого окисления метана. Катализаторы получали термическим разложением нитратов магния и кобальта с последующей прокалкой при температурах 300–1300 °C. Исследованы образцы с мольными соотношениями Co:Mg = 2:1 и 1:1. Методом рентгеновской дифракции изучено влияние температуры прокалки на фазовый состав, параметры кристаллической решётки и размеры кристаллитов шпинельных фаз (MgCo₂O₄ или Co₃O₄) и кубической фазы твёрдого раствора (Co,Mg)O. Установлено, что до 800 °C преобладает шпинельная структура, тогда как выше 900 °C происходит её разложение с образованием кубического твёрдого раствора. Каталитическую активность исследовали в реакции глубокого окисления метана при составе газовой смеси CH₄:O₂:Ar = 5:30:65 об.%. Активность существенно зависела от фазового состава и температуры прокалки. Максимальная конверсия метана — 96,6% — была достигнута на образце с Co:Mg = 1:1, прокалённом при 600 °C. Рост кажущейся энергии активации с увеличением температуры прокалки отражал переход более активной шпинельной фазы в менее активную фазу твёрдого раствора. Высокая активность катализаторов связана с наличием окислительно-восстановительной пары Co³⁺/Co²⁺ и подвижностью решёточного кислорода, что согласуется с механизмом Марса–ван Кревелена. Образцы, подвергнутые термическому воздействию при 1100 °C, после повторного окислительно-восстановительного цикла частично восстанавливали фазовый состав, что свидетельствует об их значительной термической устойчивости. При повышении температуры прокалки удельная поверхность уменьшалась с 14,9 до 2,8 м²/г и коррелировала с каталитической активностью, а кажущаяся энергия активации изменялась в диапазоне 62,1–99,2 кДж/моль. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности Co–Mg оксидных систем как относительно недорогих катализаторов для очистки метансодержащих газовых выбросов и возможной альтернативы системам на основе благородных металлов.

ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ ПУТЁМ ГИДРОЛИЗНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ

2026-09-12T18:54:25+00:00

В статье исследована возможность переработки пластиковых отходов, в частности полиэтилентерефталата (ПЭТ), методом гидролиза с последующим получением удобрения на основе продуктов гидролиза. Актуальность работы обусловлена увеличением экологической нагрузки, связанной с накоплением пластиковых отходов, и необходимостью разработки экологически приемлемых технологий их переработки. В ходе исследования рассмотрены структура, свойства и области применения полимерных материалов, экологические последствия пластикового загрязнения, а также современные подходы к химической переработке отходов. Описаны теоретические основы гидролиза ПЭТ и проанализирована его применимость для утилизации полимерных отходов. В экспериментальной части ПЭТ подвергали гидролизу, после чего к полученному продукту добавляли триполифосфат натрия (Na₅P₃O₁₀) для получения удобрительной композиции. Затем оценивали влияние полученного состава на рост растений. Результаты показали положительное воздействие разработанной композиции на развитие растений и подтверждают возможность дальнейшего изучения продуктов гидролиза ПЭТ как основы для получения удобрений. Предлагаемый подход сочетает утилизацию полимерных отходов с получением продукта, потенциально пригодного для сельскохозяйственного использования, и соответствует принципам ресурсосбережения и устойчивого развития. Для практического масштабирования технологии требуется дальнейшая оптимизация условий гидролиза и состава удобрения.

ПОЛУЧЕНИЕ КРАХМАЛА ИЗ РИСА «БАЙДАЛЫ» И КАРТОФЕЛЯ СОРТА «ГАЛА» И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В БИОРАЗЛАГАЕМЫХ МАТЕРИАЛАХ

2026-09-12T19:10:34+00:00

В статье исследована технология получения крахмала из риса сорта «Байдалы» и картофеля сорта «Гала», выращенного в Павлодарском регионе, а также оценена возможность применения полученных природных полисахаридов в производстве биоразлагаемых материалов. Цель исследования заключалась в разработке технологии получения крахмала из отечественного растительного сырья и оценке его потенциала в качестве основного компонента биоразлагаемых материалов. Крахмал выделяли из риса и картофеля методом влажной экстракции. Структуру полученных образцов исследовали методом инфракрасной спектроскопии, который подтвердил сохранение характерных для крахмала функциональных групп и гликозидных связей. В результате эксперимента из 1 кг картофеля сорта «Гала» было получено 170 г крахмала, а из 1 кг риса сорта «Байдалы» — 770 г. Полученные данные свидетельствуют о более высоком выходе крахмала из риса в исследованных условиях. Сопоставление ИК-спектров лабораторно полученных образцов с коммерческими образцами крахмала показало сохранение характерных структурных особенностей природных полисахаридов. Это позволяет рассматривать полученный крахмал в качестве матричного компонента биоразлагаемых полимерных материалов. Образцы крахмала были предложены для дальнейшего использования при формировании биоразлагаемых плёнок. Возобновляемое происхождение и способность к биоразложению делают крахмал перспективным сырьём для разработки материалов, способных частично заменить традиционные нефтехимические полимеры, в том числе в производстве одноразовой и пищевой упаковки. Вместе с тем механические, водостойкие, термические свойства и показатели биоразложения готовых плёнок требуют отдельной экспериментальной оценки.

ЖИРНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ ЦВЕТКОВ ТОПИНАМБУРА

2026-09-12T19:00:13+00:00

Топинамбур (Helianthus tuberosus) является относительно экологически безопасным растением благодаря способности накапливать соли тяжелых металлов, нитраты и радиоактивные изотопы в меньших количествах по сравнению с другими растениями. Большую часть высокомолекулярных углеводов этого растения составляют пектиновые вещества. Пектиновые вещества способствуют регулированию процессов пищеварения и поддержанию нормального функционирования пищеварительного тракта. Биохимический состав топинамбура повышает его значение как технической культуры. Данная культура является важным источником питательных и физиологически активных веществ, включая витамины, макро- и микроэлементы, аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, углеводы, органические кислоты, биофлавоноиды, фитонциды и другие биологически активные соединения. Ценность топинамбура обусловлена также содержанием в его липидной фракции насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот. Одним из актуальных направлений исследований в области фитохимии и фармакогнозии является изучение состава и содержания высших жирных кислот (ВЖК) в тканях топинамбура. Жирные кислоты, являясь основными структурными компонентами клеточных липидов, обеспечивают структурную целостность биологических мембран, участвуют в накоплении энергии, межклеточной передаче сигналов и регуляции обменных процессов. Кроме того, они обладают антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, а также способствуют снижению риска развития сердечнососудистых заболеваний. В растительных тканях жирные кислоты содержатся преимущественно в составе триацилглицеридов, фосфолипидов и восков. Анализ жирнокислотного состава растения позволяет оценить его биологическую и пищевую ценность. В данной статье представлены результаты исследования жирных кислот в цветках топинамбура. В качестве объекта исследования использовали цветки топинамбура, собранные в горной местности Медеу города Алматы. Жирнокислотный состав цветков топинамбура анализировали методом газовой хроматографии. Содержание высших жирных кислот определяли с использованием газового хроматографа-масс-спектрометра «JMS-Q1600GS» фирмы «JEOL» (Япония). Согласно полученным хроматографическим данным, в цветках топинамбура обнаружено 12 жирных кислот.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ КИСЛОТНОСТИ Zn–Me-МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФОРМОВАННЫХ ZSM-5–Al₂O₃ КАТАЛИЗАТОРОВ АЛКИЛИРОВАНИЯ

2026-09-15T05:51:41+00:00

Исследовано влияние формования и модифицирования металлами на кислотные и каталитические свойства формованных композиций ZSM-5–Al₂O₃ для алкилирования ароматических углеводородов. В качестве исходной матрицы использовали формованные материалы на основе ZSM-5 и алюмооксидного связующего, полученного из псевдобемита. Для оценки влияния состава носителя исследовали прокалённый Al₂O₃ и композиции ZSM-5–Al₂O₃, содержащие 50, 70 и 80 мас.% цеолита. Температурно-программированная десорбция аммиака показала, что увеличение содержания ZSM-5 сопровождается ростом интенсивности и площади десорбционных сигналов, а также умеренным смещением максимумов десорбции в область более высоких температур. На основе композиции 50 мас.% ZSM-5 + 50 мас.% Al₂O₃ приготовлена серия Zn–Мекатализаторов, содержащих Zn, Zn–Ce, Zn–La и Zn–Zr. Образцы охарактеризованы методами рентгеновской дифракции, ИК-Фурье-спектроскопии и ИК-Фурьеспектроскопии адсорбированного пиридина. Установлено, что введение металлических компонентов не приводит к выраженному разрушению каркаса ZSM-5, однако для образца Zn–Zr/ZSM-5–Al₂O₃ обнаружены рефлексы ZrO₂. По данным ИК-спектроскопии адсорбированного пиридина во всех Zn–Me-катализаторах преобладают льюисовские кислотные центры; отношение B/L изменяется от 0,18 для Zn–Ce/ZSM-5–Al₂O₃ до 0,36 для Zn–Zr/ZSM-5–Al₂O₃. Каталитические испытания в реакции алкилирования бензола этиленом показали, что максимальная селективность по этилбензолу достигается на Zn–Ce/ZSM-5– Al₂O₃, наибольшая конверсия этилена - на Zn–Zr/ZSM-5–Al₂O₃, а максимальный выход этилбензола - на Zn–La/ZSM-5–Al₂O₃. Полученные результаты показывают, что свойства формованных Zn–Me/ZSM-5–Al₂O₃-катализаторов определяются совместным влиянием состава цеолит-алюмооксидной матрицы и природы металлического модификатора.

ВЛИЯНИЕ ОКСИДНЫХ ПЛЁНОК НА КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ ЖЕЛЕЗА: МОДЕЛИРОВАНИЕ В COMSOL MULTIPHYSICS 6.2

2026-09-15T18:44:54+00:00

Рассмотрено влияние хлорид-ионов на формирование и устойчивость оксидных пленок, а также на коррозионную стойкость железа в нейтральной и слабощелочной средах. Целью работы является численное моделирование процессов роста и растворения оксидных слоев на поверхности железа, а также оценка влияния концентрации Cl⁻ на толщину защитной пленки и скорость коррозии. Для описания процессов пассивации использована двухслойная модель, включающая внутренний барьерный слой Fe₃O₄ и внешний слой Fe₂O₃, контактирующий с агрессивной средой. Модель учитывает конкуренцию процессов роста и растворения оксидных слоев, замедление роста пленки по мере увеличения ее толщины, а также влияние концентрации хлорид-ионов на скорость растворения. Для учета барьерного действия внешнего слоя Fe₂O₃ принято модельное допущение об экспоненциальном снижении концентрации Cl⁻ при проникновении хлорид-ионов к границе между слоями. Скорость коррозии определялась на основе феноменологической зависимости от суммарной толщины оксидных слоев. Расчеты выполнены в программном комплексе COMSOL Multiphysics 6.2 для трех условий: при отсутствии хлорид-ионов, а также при концентрациях Cl⁻ 0,001 М и 0,02 М. Установлено, что в бесхлоридной среде происходит устойчивый рост оксидной пленки, сопровождающийся постепенным снижением скорости коррозии и формированием устойчивого пассивного состояния. При концентрации Cl⁻ 0,001 М рост пленки сохраняется, однако возрастает роль процессов растворения, особенно во внешнем слое Fe₂O₃, вследствие чего снижается защитная эффективность пленки. При концентрации Cl⁻ 0,02 М наблюдаются выраженное подавление роста и усиление деградации оксидных слоев, сопровождающиеся повышением скорости коррозии. Сопоставление полученных результатов с опубликованными численными моделями показало качественное соответствие основных закономерностей. Полученные результаты подтверждают определяющую роль внешнего оксидного слоя в ограничении переноса Cl⁻ и позволяют оценить степень деградации пассивной пленки, изменение ее защитных свойств, а также коррозионную стойкость железа в хлоридсодержащих средах.

ТЕКСТУРНЫЕ СВОЙСТВА БЕНТОНИТ–УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ ПОСЛЕ КАРБОНИЗАЦИИ В ПРИСУТСТВИИ ХЛОРИДОВ МЕТАЛЛОВ

2026-09-15T06:05:55+00:00

Цель исследования заключалась в оценке текстурных изменений, возникающих при карбонизации древесных опилок в бентонитовой матрице в присутствии хлоридов металлов, и сравнении композиций, содержащих FeCl₃, NiCl₂ и CoCl₂, при одинаковом температурном режиме. Композиты готовили из 2 г бентонита, 1 г древесных опилок и соответствующего хлорида металла, сушили при 80 °C в течение 24 ч и карбонизировали при 550 °C в течение 1 ч в атмосфере аргона. Удельную поверхность по БЭТ и параметры пористой структуры по BJH определяли методом физической адсорбции азота при 77,35 K для исходного бентонита и трёх карбонизированных композитов: B-Co (0,75 г CoCl₂), B-Fe (0,50 г FeCl₃) и B-Ni (0,50 г NiCl₂). Удельная поверхность по БЭТ увеличилась с 45,836 м²/г для исходного бентонита до 223,915; 248,350 и 233,406 м²/г для B-Co, B-Fe и B-Ni соответственно, то есть в 4,89; 5,42 и 5,09 раза. Одновременно объём пор по адсорбционной ветви BJH уменьшился с 0,012 до 0,007–0,008 см³/г, а характерный радиус пор — с 2,152 до 1,626–1,955 нм. Полученные данные показывают, что увеличение доступной для азота поверхности не обусловлено ростом объёма мезопор по BJH и согласуется с развитием более тонкой пористости и межфазной поверхности углерод–глина. Среди исследованных составов образец B-Fe характеризовался максимальной удельной поверхностью по БЭТ. Следовательно, карбонизация в присутствии FeCl₃ представляет наиболее перспективный вариант для дальнейшей структурной характеристики и адсорбционных испытаний. Вместе с тем степень графитного упорядочения и сорбционная ёмкость должны быть подтверждены независимыми экспериментальными методами.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КАВИТАЦИИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СРЕД В РАЗЛИЧНЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ

2026-09-12T19:02:08+00:00

Повышение глубины переработки нефти на отечественных и зарубежных нефтеперерабатывающих заводах является актуальной задачей в условиях увеличения доли тяжелого нефтяного сырья. В работе представлены результаты численного моделирования гидродинамической кавитации в различных конструкциях кавитационных устройств, предназначенных для обработки нефти и нефтесодержащих сред. Рассмотрены четыре варианта гидродинамических кавитаторов: классическое сопло Вентури, модифицированное сопло Вентури с конусным телом обтекания, кавитатор с цилиндрическими телами обтекания и многокамерный кавитатор с последовательным расположением расширительных камер. Расчеты выполнены в программном комплексе ANSYS CFX с использованием двухфазной модели смеси «жидкость–пар нефти», кавитационной модели на основе уравнения Рэлея–Плессета и стандартной модели турбулентности k–ε. В качестве критериев сравнения анализировали распределение давления, скорости и объемной доли паровой фазы, а также особенности пространственной локализации кавитационной зоны. Установлено, что геометрия проточной части существенно влияет на интенсивность, протяженность и расположение кавитационной области. Наиболее благоприятные результаты получены для кавитатора с цилиндрическими телами обтекания. При скорости потока 0,7–0,9 м/с формируется развитое кавитационное облако, преимущественно локализованное в центральной части канала и отделенное от его стенок слоем жидкой фазы. Такая конфигурация обеспечивает высокую кавитационную активность при одновременном снижении потенциального риска кавитационно-эрозионного повреждения. Особое внимание уделено сопоставлению интенсивности кавитации со степенью контакта кавитационной зоны с поверхностью аппарата. Предложены варианты интеграции кавитационных устройств в технологическую схему подготовки и первичной переработки нефти. Рассмотрены возможные эффекты кавитационной обработки, включая интенсификацию процессов дегазации и потенциальное увеличение выхода светлых фракций. Полученные результаты могут служить основой для дальнейшей экспериментальной верификации, оптимизации геометрии кавитатора и оценки эффективности его применения в реальных технологических условиях.

РАСЧЁТ СОСТАВА СЫРЬЕВОЙ ШИХТЫ ДЛЯ ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА С ДОБАВЛЕНИЕМ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ СВИНЦОВОГО ШЛАКА

2026-09-12T19:06:25+00:00

В статье выполнен расчёт состава сырьевой шихты для получения портландцементного клинкера с использованием отходов переработки свинцового шлака. Повышение эффективности производства портландцементного клинкера за счёт утилизации промышленных отходов позволяет снижать нагрузку на окружающую среду, экономить природные ресурсы и повышать ресурсную эффективность производства. Рассчитаны составы трёхкомпонентных сырьевых шихт «известняк + лёсс + железная руда» и «известняк + лёсс + отход свинцового шлака». Расчёты выполнены с использованием программы «Шихта». Проведено сравнение традиционного и альтернативного составов сырьевых смесей, а также характеристик полученного клинкера. Установлено, что по сравнению с составом «известняк + лёсс + железная руда» применение шихты «известняк + лёсс + отход свинцового шлака» позволяет увеличить степень утилизации шлаковых отходов на 3,7–4,6% и обеспечить экономию природных ресурсов на 4,0–4,2%. Традиционную сырьевую шихту обжигали при 1450 °C, тогда как состав с отходом свинцового шлака - при 1400 °C. В традиционном клинкере при увеличении коэффициента насыщения с 0,93 до 0,95 содержание C₃S достигало 61,7–66,59%, а содержание C₂S снижалось с 13,75 до 10,07%. Расчётное содержание C₃A изменялось от –0,54 до 0,95%, а количество жидкой фазы C₃A + C₄AF составляло 17,3–18,9%. В альтернативном клинкере содержание C₃S составляло 59,36–64,63%, C₂S снижалось с 14,59 до 10,8%, содержание C₃A находилось в диапазоне 0,14–1,48%, а C₃A + C₄AF — 17,2–18,3%. Содержание свободного оксида кальция в полученных клинкерах составляло 0,31–0,67%, что не превышает приведённое в рукописи нормативное ограничение 2%.

ИСТОЧНИКИ СЕРОВОДОРОДА В АТМОСФЕРЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА: ВКЛАД ПОЛЕЙ ИСПАРЕНИЯ (АТЫРАУ, КАЗАХСТАН)

2026-09-12T19:08:51+00:00

В исследовании оценено загрязнение атмосферного воздуха Атырау сероводородом (H₂S) с акцентом на его пространственную и временную изменчивость и потенциальную роль источников выбросов, связанных со сточными водами. Анализ основан на данных автоматического мониторинга качества воздуха за сопоставимые периоды с сентября по февраль 2021–2022 и 2025–2026 годов. Индивидуальные внутрисуточные измерения H₂S, полученные из базы мониторинга AirKZ, были агрегированы до среднесуточных концентраций. Верхнюю часть распределения концентраций характеризовали с использованием отношения P95 к эталонному значению, а частоту дней, в которые среднесуточная концентрация H₂S превышала эталонное значение 0,008 мг/м³, использовали как дополнительный сравнительный показатель. В 2021–2022 годах повышенные уровни H₂S наблюдались как на промышленных, так и на жилых станциях мониторинга. Максимальное отношение P95 к эталонному значению зарегистрировано на промышленной станции Proparka в сентябре 2021 года и достигало примерно 50. В 2025–2026 годах как отношение P95 к эталонному значению, так и частота дней с превышением эталонной среднесуточной концентрации H₂S были существенно ниже. Статистический анализ подтвердил значимые различия в суточных концентрациях H₂S между двумя периодами наблюдений на всех семи станциях, включённых в сравнительный анализ. Наблюдаемое снижение совпало по времени с сообщениями о сокращении или приостановке рекультивационных работ. Вместе с тем наблюдательный дизайн исследования не позволяет установить прямую причинно-следственную связь. Временная динамика, пространственное распределение и имеющиеся литературные данные согласуются с гипотезой о том, что поля испарения сточных вод и нарушение донных отложений могут способствовать повышению содержания H₂S в атмосфере. Полученные результаты подчёркивают необходимость усиления мониторинга сероводорода вблизи хранилищ сточных вод и полей испарения, а также проведения целевого экологического мониторинга во время рекультивационных и других работ, связанных с нарушением донных отложений.

СОРБЦИЯ РУБИДИЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ АНИОНИТАМИ ВЭМЭА–АГЭ–ПЭИ

2026-09-12T19:03:34+00:00

Рост потребности в рубидии и необходимость эффективного извлечения редких щелочных металлов из водных сред определяют актуальность разработки новых сорбционных материалов, способных работать в слабокислых условиях. Целью работы являлось исследование сорбционных характеристик полифункциональных анионитов на основе 2-аминоэтилвинилового эфира, или винилового эфира моноэтаноламина (ВЭМЭА), аллилглицидилового эфира (АГЭ) и полиэтиленимина (ПЭИ) по отношению к ионам Rb⁺. Анионит ВЭМЭА– АГЭ–ПЭИ синтезировали поликонденсацией предварительно эпоксидированного ВЭМЭА с АГЭ и ПЭИ с последующим отверждением, фракционированием, промывкой и переводом в OH⁻-форму. Материал характеризовали методом ИКспектроскопии и по основным физико-химическим показателям. Сорбцию рубидия исследовали в статических условиях с использованием модельных растворов Rb₂SO₄. Изучали влияние исходной концентрации, времени контакта и pH раствора. Равновесные данные обрабатывали с использованием моделей Ленгмюра и Фрейндлиха, а остаточную концентрацию рубидия определяли методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Максимальная экспериментальная сорбционная ёмкость составила 11,34 мг/г, а равновесие достигалось в течение 1 ч. Для модели Ленгмюра получены q_max = 8,78 мг/г, K_L = 0,313 л/мг и R² = 0,9993; для модели Фрейндлиха - K_F = 1,87, n = 1,17 и R² = 0,9981. В исследованном диапазоне pH 1,87–4,17 максимальные сорбционные показатели наблюдались при pH 4,17. Изменения ИК-спектров указывают на возможное участие аминных и других донорных групп во взаимодействии с ионами рубидия. Полученные результаты показывают перспективность применения анионитов ВЭМЭА–АГЭ– ПЭИ для извлечения и концентрирования рубидия из слабокислых водных сред и разработки новых функциональных ионообменных материалов.

ПОРИСТЫЙ АКТИВИРОВАННЫЙ УГЛЕРОД, ПОЛУЧЕННЫЙ ИЗ АПЕЛЬСИНОВОЙ КОЖУРЫ

2026-09-12T19:01:04+00:00

Получение пористых углеродных материалов из возобновляемых отходов биомассы является актуальным направлением с точки зрения эффективной утилизации отходов и разработки устойчивых электродных материалов для современных систем электрохимического накопления энергии. Пищевые отходы, в частности апельсиновая кожура, представляют интерес как доступный, возобновляемый и богатый углеродом источник сырья. Целью работы являлись получение пористых углеродных материалов из апельсиновой кожуры и оценка влияния температур карбонизации и химической активации на их структурные, элементные и электрохимические свойства. Материалы получали двухстадийным методом, включающим предварительную карбонизацию и последующую химическую активацию. Карбонизацию проводили при 500, 600 и 700 °C, а активацию - при 700, 800 и 900 °C. Морфологию и элементный состав образцов исследовали методами SEM и EDX, а структурные характеристики углеродных материалов - методом рамановской спектроскопии. Также определяли электрохимические характеристики и удельную ёмкость полученных электродных материалов. По данным SEM, повышение температуры активации сопровождалось развитием более выраженной и неоднородной пористой структуры. Результаты EDX показали, что содержание углерода составляло 83–90 масс.%, а кислорода - 10–14 масс.%; в отдельных образцах выявлено небольшое количество остаточного калия. Рамановская спектроскопия показала зависимость степени структурной упорядоченности углеродных материалов от условий карбонизации и активации. Наиболее высокие электрохимические показатели получены для образца OPA500/700: удельная ёмкость составила 367,5 Ф/г при плотности тока 0,1 А/г и 259,6 Ф/г при 2 А/г, что соответствует сохранению более 70% исходной ёмкости. Удельная поверхность данного образца составила 1968 м²/г. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования отходов апельсиновой кожуры в качестве доступного и возобновляемого сырья для производства высокоёмкостных пористых углеродных электродов для суперконденсаторов.

БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ УПАКОВОЧНЫЕ ПЛЁНКИ С НАНОЧАСТИЦАМИ МЕДИ: ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ NaBH₄ НА МОРФОЛОГИЮ И АНТИГРИБКОВЫЕ СВОЙСТВА

2026-09-12T18:58:48+00:00

Грибковая контаминация, вызываемая представителями рода Fusarium, приводит к значительным потерям пищевой продукции и создаёт риски, связанные с микотоксинами, особенно в зерновой и хлебопекарной промышленности. В работе наночастицы меди синтезировали in situ путём восстановления CuSO₄ боргидридом натрия (NaBH₄) в присутствии желатина в качестве стабилизатора при соотношении CuSO₄:желатин = 1:10 об./об. Были приготовлены пять составов с соотношением CuSO₄:NaBH₄ от 1:1 до 1:5. Распределение частиц по размерам исследовали методом динамического светорассеяния. Полученные медьсодержащие наноструктуры вводили в биоразлагаемые желатин–пектин–глицериновые композитные плёнки методом полива из раствора. Антигрибковую активность плёнок в отношении Fusarium sp. определяли методом диффузии в агар с диаметром лунки 10 мм после 48 ч инкубации. Состав с соотношением CuSO₄:NaBH₄ = 1:1 характеризовался наибольшей долей частиц в истинно нанометровом диапазоне — 20,6% при размере 18,9 нм - и обеспечивал наиболее однородную морфологию плёнки. Повышение концентрации NaBH₄ сопровождалось усилением выделения водорода согласно реакции NaBH₄ + 4H₂O → NaB(OH)₄ + 4H₂↑, что приводило к формированию пористой структуры плёнок. Все исследованные плёнки проявляли антигрибковую активность. Через 48 ч диаметр зон ингибирования составлял примерно от 22,0 ± 2,2 мм до 32,0 ± 1,5 мм, при этом максимальный эффект наблюдался для плёнки №1 с соотношением 1:1. Полученные результаты показывают, что при повышенных концентрациях NaBH₄ выделение водорода становится существенным ограничивающим фактором, а соотношение CuSO₄:NaBH₄ = 1:1 является наиболее благоприятным из исследованных для разработки биоразлагаемых активных упаковочных материалов.

СВЯЗЬ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ГЕНЕЗИСА С МОЛЕКУЛЯРНЫМИ И ОПТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ УГОЛЬНЫХ ОТХОДОВ КАЗАХСТАНА

2026-09-12T19:16:05+00:00

Актуальность работы связана с необходимостью рационального использования углеродсодержащих отходов и природного сырья для получения гуминовых препаратов, перспективных для применения в сельском хозяйстве. Цель исследования заключалась в сравнении структурных и физикохимических характеристик гуминовых кислот, полученных методом щелочной экстракции из каменноугольных отходов Кузнецкого бассейна и бурого угля Кумыскудукского месторождения (Казахстан), а также в оценке возможности их использования в качестве почвенных мелиорантов. Для характеристики полученных образцов использовали CHNS-O анализ, ИК-Фурье спектроскопию, термогравиметрический и дифференциально-термический анализы, сканирующую электронную микроскопию, титрование функциональных групп и УФ-видимую спектрофотометрию. Дополнительно определяли индекс E4/E6 и ширину запрещенной зоны (Eg) методом Тауца. Установлено, что состав и свойства ГК заметно различаются в зависимости от исходного сырья. ГК Кумыскудукского бурого угля характеризуются повышенным содержанием кислорода (48,26 масс. %) и высоким атомным отношением O/C (0,77), что указывает на значительное количество кислородсодержащих функциональных групп. Результаты ИКспектроскопии и титрования подтвердили присутствие гидроксильных, карбоксильных, карбонильных и эфирных групп. Низкие значения E4/E6 (3,0–4,0), Eg = 2,1–2,4 эВ и температура начала заметной термодеструкции выше 400 °C свидетельствуют о развитой ароматической составляющей структуры. ГК, выделенные из каменноугольных отходов Кузнецкого бассейна, отличаются более высоким содержанием углерода (49,61 масс. %), выраженной полициклической структурой, повышенной термической устойчивостью и пористой пластинчатой морфологией. Полученные результаты показывают, что гуминовые кислоты Кумыскудукского бурого угля сочетают химически устойчивый углеродный каркас с высокой функциональностью и гидрофильностью. Это определяет их перспективность для использования в качестве почвенных мелиорантов, стимуляторов роста растений и сорбционных материалов для связывания тяжелых металлов. Одновременно переработка каменноугольных отходов в гуминовые продукты позволяет рассматривать данный подход как способ их рационального вовлечения в хозяйственный оборот.

ПОЛИМЕР-МОДИФИЦИРОВАННЫЕ НАНЕСЁННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНА ПЕРОКСИДОМ ВОДОРОДА

2026-09-12T19:11:33+00:00

В работе исследованы нанесённые полимер-модифицированные Co-, Cr- и Cu-содержащие катализаторы селективного окисления циклогексана пероксидом водорода с образованием циклогексанола и циклогексанона, составляющих КА-ойл. Цель исследования заключалась в установлении влияния природы активного металла, оксидного носителя и полимерного модификатора на конверсию циклогексана и селективность образования целевых продуктов. В качестве носителей использовали MgO, Al₂O₃, SiO₂ и TiO₂, а в качестве полимерных модификаторов - хитозан, полиакриловую кислоту (ПАК) и поли(4-винилпиридин) (П4ВП). Катализаторы получали адсорбционным методом путём последовательного нанесения полимера и ионов металла на поверхность оксидного носителя. Закрепление хитозана изучали методами вискозиметрии и ИК-спектроскопии, а содержание и распределение активных металлов определяли методами энергодисперсионного рентгеновского анализа, сканирующей электронной микроскопии и элементного картирования. Каталитические испытания проводили в среде ацетонитрила при атмосферном давлении и температуре 50 °C. Степень адсорбции хитозана на исследованных оксидах составляла 96,9–98,9%. Для всех Co-, Cr- и Cu-содержащих систем наиболее эффективным носителем оказался MgO. Конверсия циклогексана на Co-Хит/MgO, Cr-Хит/MgO и Cu-Хит/ MgO составила соответственно 2,3; 6,2 и 16,3%. Максимальная конверсия 16,3% достигнута на Cu-Хит/MgO при селективности 76,7% по циклогексанолу и 23,3% по циклогексанону. Содержание меди в этом образце составило 5,3 масс.%, а элементное картирование показало её относительно равномерное распределение по поверхности. Образование циклогексилгидропероксида как промежуточного продукта подтверждалось увеличением выхода циклогексанола после обработки реакционной смеси трифенилфосфином. При сопоставимом содержании меди активность катализаторов существенно зависела от природы полимерного модификатора: конверсия снижалась в ряду хитозан (16,3%) > ПАК (14,7%) ≫ П4ВП (0,5%). Полученные результаты показывают, что каталитические свойства определяются не только количеством активного металла, но также его локальным окружением и доступностью для взаимодействия с окислителем и субстратом. По совокупности структурных и каталитических характеристик система Cu-Хит/MgO является наиболее перспективной среди исследованных для мягкого окисления циклогексана пероксидом водорода.