Статьи в выпуске: 8
Разработка экологически чистых методов экстракции натуральных продуктов является интересной исследовательской задачей в междисциплинарных областях технологии, биологии и прикладной химии. В этом исследовании применялся новый и устойчивый подход к экстракции и получению ценных биоактивных фенольных соединений из побочных продуктов производства оливкового масла. Технология микроволновой экстракции (MAE) была использована для исследования экстракции фенольных компонентов из побочных продуктов производства оливкового масла несколькими натуральными нетоксичными, экологически чистыми глубокоэвтектическими растворителями (DESs) и их смесями с водой.
Решение определенных задач в различных областях науки и техники требует знания некоторых характеристик атомов и молекул. К числу таких характеристик относятся энергетические и радиационные параметры указанных частиц. В связи с этим необходимо создание базы справочных данных, которые, во-первых, регулярно обновлялись, а, во-вторых, были бы доступны различным специалистам (например, конструкторам, инженерам, ученым и др.), работающим в таких областях, как химические термодинамика и кинетика, атомная и молекулярная физика, газовая и радиационная динамика, квантовые электроника и химия и т. д. Рассчитаны значения энергетических и радиационных параметров: факторов Франка - Кондона и коэффициентов Эйнштейна, колебательных энергий и сил осциллятора, волновых чисел электронно-колебательных переходов в системе полос А1 u Х1 g
Проведено сравнение магнитных свойств и структуры природных и искусственных магнитных наночастиц с использованием метода спектроскопии комбинационного рассеяния. Исследована морфология, состав и магнитные свойства магнитных наночастиц из бактерии Geoalkalibacter ferrihydriticus. Магнитные свойства образца определяются в основном агрегатами. Удельная намагниченность магнитных наночастиц составляет 2,7
Приведены результаты исследования возможности применения физических методов воздействия с высокой локальной концентрацией энергии, а именно плазменного разряда под действием интенсивного ультразвука и газотермической обработки, для синтеза керамических наночастиц и создания на их основе покрытия на поверхностях материалов. Для газотермической обработки варьировались состав газа (расход компонентов), его расход, дистанция обработки, время и температура воздействия. На примере оксида цинка показана возможность создания покрытий из наночастиц на поверхности стали. Наночастицы оксида цинка, синтезированные в плазменном разряде под действием ультразвука, охарактеризованы методом сканирующей электронной микроскопии. Размер частиц составлял 30…50 нм. Сформированные покрытия исследованы на металлографическом микроскопе, получены данные о толщине и структуре покрытия. По микрофотографиям установлено, что полученное покрытие достаточно однородно, структура покрытия на подложке и материал покрытия после отслоения от подложки являются целостными. Проведенные исследования позволили подтвердить, что нанесение наночастиц керамических материалов на поверхность стали при ее газотермической обработке позволяет получить покрытие, которое может на некоторое время препятствовать коррозионным процессам Работа выполнена в рамках научно-исследовательской темы (2022–2024): “Химическая стойкость материалов, защита металлов и других материалов от коррозии и окисления” (рег. № ЕГИСУ 122011300078-1, № ФФЗС-2022-0013) Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Бутусова О. А., Ситников С. А., Михайлов Ю. Г., и др. Получение противокоррозионных покрытий на поверхности металлов путем газотермического напыления керамических наночастиц ZnO, синтезированных в плазменном разряде под действием ультразвука. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 2 (119), с. 65–77.
Проведено моделирование процесса растворения титанатов K, Са, Fe и Pb. Для понимания механизма реакций, протекающих на поверхности титанатов, выполнено моделирование процесса растворения при анодной поляризации пассивного титанового электрода в 14,5 М серной кислоте. Предложена схема параллельно-последовательного механизма анодного процесса растворения пассивирующей пленки, которая позволила установить причины равенства скоростей выхода в раствор титанил-иона TiO2+ и катиона Fe2+. Рассчитаны значения парциальных токов всех стадий механизма растворения. На основе расчета степеней покрытия поверхности титанового электрода предложено распределение существующих форм гидроксидов титана в зависимости от электрохимического потенциала. Установлено, что с увеличением электрохимического потенциала повышается устойчивость форм в более высоких степенях окисления, которые определяют кинетику анодного растворения. Область возникновения пика на анодной поляризационной кривой соответствует переходу гидроксида титана(III) в гидроксид титана(IV). Результаты анализа механизма растворения изученных титанатов показали, что возрастание скорости растворения связано с переходом в раствор промежуточного гидратированного комплекса состава [HO – Fe – TiOaq2+]. Определено, что увеличение скорости растворения K2TiO3 и FeTiO3 достигается добавками в раствор восстановителей. Максимальная скорость растворения изученных титанатов наблюдается при значении потенциала – 0,3 В Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Артамонова И. В., Крамер С. М., Годунов Е. Б. и др. Механизм взаимодействия титанатов с водными растворами серной кислоты. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 2 (119), с. 52–64.
В результате анализа вольт-амперных характеристик p–n-структур на основе твердых растворов кремния с сульфидом кадмия в интервале значений температуры 293…463 K определена важность влияния рекомбинационных процессов. Показано, что вольт-амперные характеристики этих структур состоят из нескольких специфичных участков. Первый участок удовлетворительно описывается линейной зависимостью, второй и третий участки — экспоненциальной зависимостью. Появление экспоненциального участка является результатом реализации режима длинного диода, который впервые определен В. И. Стафеевым. Рассчитанные в рамках этого режима параметры позволили определить значимую роль удельного сопротивления переходного слоя n(Si2)1 – x(CdS)x при формировании электрофизических свойств исследованных структур. Результаты анализа третьего участка вольт-амперных характеристик позволяют сделать вывод, что диффузионный механизм играет значимую роль в формировании электрофизических свойств твердых растворов (Si2)1 – x(CdS)x (0 менее или равен x менее или равен 0,01). Однако с увеличением температуры этот механизм постепенно переходит в дрейфовый. Таким образом, полученные результаты подтверждают важность удельного сопротивления переходного слоя и диффузионного механизма при формировании электрических свойств таких структур. Рекомендовано использовать твердые растворы (Si2)1 – x(CdS)x в качестве активных элементов детекторов, особенно в инжекционном режиме и при создании температурнозависимых оптических систем для фиксации фоновых сигналов и спектров металлов и их сплавов Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Мадаминов Х. М. Влияние рекомбинационных процессов на температурную зависимость вольт-амперных характеристик структур pSi–n(Si2)1 – х(CdS)х. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 2 (119), с. 35–51.
Исследованы люминесцентные, кинетические и колориметрические свойства коллоидных полупроводниковых квантовых точек CdTe, покрытых оболочкой из SiO2, при комнатной температуре и температуре жидкого азота. В спектре фотолюминесценции обнаружены как экситонные переходы, так и переходы с участием ловушечных уровней. При нагреве от криогенных температур установлено, что полосы люминесценции смещаются в красную область, происходит их уширение и температурное тушение. Полоса, обусловленная фотолюминесценцией дефектов, тушится практически полностью. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны исследуемых квантовых точек обусловлена изменением положения края зоны проводимости относительно края валентной зоны, вследствие теплового расширения решетки и взаимодействия с фононами. Предположено, что уширение спектров люминесценции при изменении температуры может возникать в результате как уширения за счет экситон-фононного взаимодействия, так и наличия вклада со стороны структурных дефектов на границе раздела CdTe и SiO2. Вероятным механизмом уменьшения интегральной интенсивности люминесценции с ростом температуры предполагается диссоциация экситонов и/или термически активированный захват носителей заряда центрами безызлучательной рекомбинации. В процессе непрерывного лазерного облучения при температуре жидкого азота интегральная интенсивность фотолюминесценции не изменяется. Количественный анализ кривых затухания показывает ускорение излучательной релаксации возбужденных состояний с увеличением температуры, что также подтверждает предположение о наличии термически активированного захвата носителей заряда. Продемонстрировано улучшение колориметрических характеристик фотолюминесценции квантовых точек CdTe/SiO2 при повышении температуры Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Дайбаге Д. С. Люминесцентные и кинетические свойства квантовых точек CdTe/SiO2 при комнатной и криогенной температуре. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 2 (119), с. 20—34.
В металлургии и энергетике жидкий металл используется в качестве теплоносителя, поэтому необходимо точно измерять текущие характеристики потока жидкого металла, поскольку они определяют режимы работы установок. Цель работы — экспериментальное изучение локальных течений, которые возникают в жидком металле под действием электромагнитных сил, для оценки их вклада в общий процесс измерения расхода. Проведено исследование колебаний вихревого течения жидкого металла в плоском слое, которое создано электромагнитными силами. Структура течения зависит от частоты питающего индуктор тока. Интенсивность течения определяется силой тока: чем выше ток, тем интенсивнее течение. Определено пороговое значение частоты тока, при превышении которого в системе увеличивается число вихрей, а число Рейнольдса достигает более 3 000. Это позволяет утверждать, что течение имеет турбулентный характер. При меньшей частоте тока структура течения представляет собой одиночный крупномасштабный полоидальный вихрь. Выбраны параметры частоты тока до 75 Гц и силы тока до 8 А, обеспечивающие корректность работы измерительной системы. В этом случае вихревое течение обладает умеренной интенсивностью, что не оказывает негативное воздействие на точность измерения расхода Работа выполнена в рамках государственного задания (рег. № 122030200191-9) Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Озерных В. С., Колесниченко И. В. Влияние локализованных переменных магнитных полей на течение жидкого металла. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 2 (119), с. 4–19.