Статьи автора

Химия и химическое образование: современные проблемы, тенденции и перспективы развития

Номер выпуска 3 от 15.02.2026

В статье подведены итоги IX Международного симпозиума “Химия и химическое образование”, приуроченного к 190-летию Д.И. Менделеева, и третьей молодежной школы по радиоэкологии, посвященной имени выдающегося ученого Дальнего Востока В.А. Авраменко, состоявшихся в Дальневосточном федеральном университете в период с 30 сентября по 3 октября 2024 г. Рассмотрены современные проблемы, тенденции и перспективы развития химии и химического образования. В рамках симпозиума впервые на Дальнем Востоке организованна секция “Синхротронные и нейтронные исследования материалов” с участием сотрудников НИЦ Курчатовский институт ККСНИ и получены результаты совместных исследований.

5 0

Оптимизация гидротермального синтеза титаносиликатов фармакосидеритового типа для извлечения 137cs и 90sr из жидких сред с высоким солесодержанием

Номер выпуска 3 от 15.02.2026

Изучено влияние длительности гидротермального синтеза на сорбционные свойства титаносиликатов фармакосидеритового типа (ТСФТ) по отношению к цезию-137 и стронцию-90, структурно-фазовый состав, морфологию поверхности и текстурные характеристики. Состав, морфология и структура синтезированных титаносиликатов исследованы методами РФА, РЭМ и ЭДС. Текстурные характеристики материалов изучены с помощью методов БЭТ и DFT. Для дизамещенных ТСФТ исследованы сорбционные свойства по отношению к радионуклидам цезия и стронция в микроконцентрациях в условиях адсорбции из модельных растворов жидких радиоактивных отходов низкой и средней концентрации мешающих примесей.

6 0

Синтез и исследование смешанного биметаллического слоистого карбида (Cr,V)C

Номер выпуска 3 от 15.02.2026

Представлен синтез слоистого сложного карбида состава (Cr,V)C с применением реакционного искрового плазменного спекания (ИПС) и гидротермального кислотного травления. Методами РЭМ и ПЭМ проведено детальное исследование макро- и наноструктуры на каждом этапе синтеза. Подтверждено наличие характерных особенностей образования двумерного карбида в виде частиц и фрагментов мультислойной структуры на макро- и наноуровне. С применением ЭДС и РФА исследован элементный и фазовый состав образцов, в результате установлено, что исходная ожидаемая MAX-фаза Cr₂VAlC₂ в составе образца, полученного ИПС, отсутствует. При этом обнаружена фаза смешанного биметаллического карбида (Cr,V)C на всех стадиях синтеза, для которого параметры кристаллической решетки, включая объем элементарной ячейки, значительно изменяются после кислотного травления. Очевидные изменения в объемной и кристаллической структуре (Cr,V)C соответствуют образованию двумерных наночастиц в составе синтезированного материала. Исследование магнитных характеристик показало, что все образцы обладают магнитным гистерезисом с относительно низкими показателями коэрцитивной силы и величины соотношения остаточной намагниченности к намагниченности насыщения. Низкотемпературные измерения показали незначительное увеличение магнитного момента при понижении температуры для образца, полученного в условиях реакционного ИПС до кислотного травления в HF, без существенного изменения в магнитном поведении образцов.

5 0

Использование продукта переработки литий-ионного аккумулятора для синтеза maх-фазы на основе марганца

Номер выпуска 3 от 15.02.2026

В последние годы с ростом популярности электромобилей и других устройств, работающих на батареях, наблюдается значительный рост спроса на литий-ионные аккумуляторы (ЛИА). Эти аккумуляторы стали основным источником энергии для большинства портативных устройств, а также для электрических автомобилей. Одним из таких автомобилей является Nissan Leaf. Однако с увеличением производства и потребления ЛИА возникает не только вопрос обеспечения их эффективного производства, но и необходимость в их экологически безопасной переработке. Процесс переработки отработанных ЛИА включает в себя извлечение ценных компонентов, таких как литий, кобальт, никель и марганец. Эффективная переработка катодных материалов становится особенно важной, так как это позволяет не только повторно использовать эти металлы в производстве новых аккумуляторов, но и снижает потребность в добыче необходимых ресурсов. Одним из элементов, который может быть выделен в процессе переработки ЛИА, является марганец (Mn). Этот металл не только играет важную роль в производстве аккумуляторов, но и может стать основой для синтеза новых материалов, таких как MAX-фаза Mn₃AlC. Марганцевые MAX-фазы представляют собой класс двумерных материалов, которые привлекают все большее внимание исследователей благодаря своим уникальным свойствам. Таким образом, переработка литий-ионных аккумуляторов не только решает проблему утилизации отходов, но и создает возможности для разработки новых материалов.

6 0

Слоистые двойные гидроксиды Co-Fe, Ni-Fe, Zn-Ti для сорбционного извлечения U(VI) из водных сред средней солености

Номер выпуска 3 от 15.02.2026

Проведен синтез сорбционных материалов на основе слоистых двойных гидроксидов (СДГ) Co-Fe, Ni-Fe и Zn-Ti, полученных наиболее воспроизводимым и экологически чистым способом гомогенного соосаждения. Этот метод позволяет достичь дисперсности материалов с размером частиц не более 10 мкм и размером кристаллитов до 10 нм для СДГ Co-Fe и Ni-Fe. Применение такого сочетания переходных металлов обеспечивает получение соединений, обладающих механической и химической устойчивостью в агрессивных средах и активно участвующих в окислительно-восстановительных реакциях в жидкой фазе. Исследованы физико-химические и сорбционные свойства полученных материалов в отношении извлечения уранил-ионов U(VI) из водных растворов, включая такие солевые растворы, как Na₂CO₃, Na₂SO₄, KNO₃, NaCl, K₃PO₄ и NaHCO₃, содержащие конкурирующие ионы. Степень извлечения уранил-ионов из солевых растворов достигает 99%, а коэффициенты распределения K_d составляют до 10⁵ мл/г, что указывает на высокую селективность по отношению к извлекаемому компоненту. Образец СДГ Co-Fe демонстрирует наибольшее значение предельной сорбции (G_max), равное 101.6 мг/г в морской воде и 114.1 мг/г в дистиллированной воде. Представлены графические зависимости остаточного содержания уранил-ионов после сорбции от суммарного объема исходного раствора, пропущенного через колонку, которые демонстрируют выход кривой на плато для образцов СДГ Co-Fe и Ni-Fe, что обусловлено предельным насыщением материала извлекаемым компонентом. Показатель полной динамической сорбционной емкости исследуемых сорбционных материалов на основе СДГ может достигать 101.4 мг/г для образца СДГ Co-Fe и всего 40.2 мг/г в случае образца СДГ Zn-Ti. Согласно результатам исследований, полученные материалы на основе слоистых двойных гидроксидов Co-Fe, Ni-Fe и Zn-Ti обладают значительным потенциалом для сорбционного извлечения уранила U(VI) из водных сред средней солености.

4 0

Синтетические алюмосиликаты как модификаторы политетрафторэтилена

Номер выпуска 3 от 15.02.2026

В настоящее время наблюдается интенсивный рост использования полимерных композиционных материалов во всех сферах промышленности, который обусловлен их уникальными свойствами: высокой прочностью, легкостью, устойчивостью к коррозии. В связи с развитием новых технологий возникает необходимость создания нового класса экологически безопасных материалов, обеспечивающих эффективное и экономически выгодное использование сырья. В работе рассматриваются синтетические наноструктурированные алюмосиликаты с заданным отношением Si/Al = 1, 3, 5 в качестве модификаторов политетрафторэтилена. Исследован фазовый элементный состав и термическое поведение синтезированных соединений. Установлено, что использование алюмосиликатов способствует увеличению прочности при растяжении на 40% и относительного удлинения при разрыве на 70% по сравнению с исходной полимерной матрицей. Введение алюмосиликата сопровождается увеличением износостойкости в 521 раз. Таким образом, синтезирован новый класс модификаторов для полимерных композиционных материалов.

4 0

Синтез гранулированных гидрофобных магнитных сорбентов и губчатых композитов на основе Fe3O4/Zn-Al-СДГ для удаления нефтяных загрязнений

Номер выпуска 3 от 15.02.2026

Разработан способ модификации поверхности магнитных композитных материалов на слоистых двойных гидроксидах (СДГ) Fe₃O₄/Zn-Al-СДГ для увеличения гидрофобности. Исследованы механизмы взаимодействия стеарата, олеата и додецилсульфата натрия с поверхностью Fe₃O₄/Zn-Al-СДГ. Изучено влияние гидрофобизации в среде этанола на пористую и кристаллическую структуры исходного материала. Показаны способы синтеза магнитных гранулированных и губчатых сорбентов с использованием меланин-формальдегидной смолы в качестве основы. Полученные в оптимальных условиях образцы гранулированных и губчатых сорбционных материалов Fe₃O₄/СДГ-CТ и МЕЛ-Fe₃O₄/СДГ-CТ обладают высокой сорбционной емкостью по отношению к нефти (0.60 и 21.36 г/г соответственно), магнитной восприимчивостью, гидрофобностью и возможностью регенерации. Синтезированные материалы перспективны для удаления нефтяных разливов с поверхности морских акваторий и экологического мониторинга.

6 0

Получение металл-керамических композитов с неразъемным соединением с применением искрового плазменного спекания

Номер выпуска 3 от 15.02.2026

Представлено исследование по получению карбидокремниевой керамики, в том числе в составе с армирующей добавкой 10 мас. % SiC_w-вискеров, и металл-керамических композитов с неразъемным соединением на основе данной керамики и жаропрочного сплава ЖС6У-ВИ с применением технологии искрового плазменного спекания. Изучены динамика консолидации SiC-порошков в условиях ИПС, фазовый состав, структура, плотность и микротвердость формируемых образцов SiC-керамики и ее армированной формы SiC/SiC_w. Реализован способ получения металл-керамических композитов с неразъемным соединением на основе полученных образцов керамики и жаропрочного сплава ЖС6У-ВИ в условиях ИПС. Методами РЭМ и ЭДС показано, что получение композитов с бездефектными границами соединенных слоев керамики и жаропрочного сплава достигается за счет формирования промежуточных слоев связующих компонентов Ti-Ag и Ni-Ag, а также демпферного слоя Mo для компенсации различия в величинах КТЛР. Структурная целостность композитов исследована с применением электронной микроскопии и рентгеновской микротомографии. Установлено, что структура SiC- керамики без добавки SiC_w-вискеров является более структурно гомогенной и менее хрупкой для получения композита SiС–ЖС6У-ВИ с неразъемным соединением по технологии ИПС.

5 0