Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2010 номер 2

Описаны основные каталитические процессы и типы топлив в производстве водорода для низкотемпературных топливных элементов с одновременным извлечением углекислого газа из реакционной среды. Рассмотрены типы адсорбционных реакторов, применяемых в абсорбционно-каталитической конверсии (АКК) со сдвигами давления или температуры, а также с мембранной сепарацией водорода. Даны описания новых регенеративных мембранных систем: адсорбент-мембранного реактора и системы жизнеобеспечения в космосе. Оценены перспективы использования АКК в водородной энергетике.

Исследованы концентрации жизненно необходимых (S, K, Ca, Fe) и высокотоксичных элементов (Pb, Cd), тяжелых металлов, обладающих умеренной токсичностью (Zn, Cu, Co, Mo, Ni, Cr, Mn), и малотоксичных элементов (Ti, Ba, Sr, Zr) в модельных видах живых организмов, принадлежащих к различным трофическим уровням наземных биоценозов. Рассмотрены фоновые и химически загрязненные металлами участки среды. Изучены беспозвоночные фитофаги (личинки пилильщика Arge sp.) и плотоядные (жужелицы Pterostichus oblongopunctatus L.), а также два вида мелких млекопитающих, относящихся к разным таксономическим и трофическим группам: растительноядная рыжая полевка (Clethrionomys glareolus Shreber) и насекомоядная средняя бурозубка (Sorex caecutiens Laxmann). Показано, что распределение концентраций химических элементов в живых организмах определяется их положением в трофической структуре природных биоценозов, при этом выделяются группы первичных продуцентов, фитофагов и плотоядных видов. При загрязнении среды характер распределения концентраций химических элементов определяется спецификой минерального обмена животных и их принадлежностью к различным таксономическим группам.

Впервые определено содержание жирных кислот в мышечной ткани и печени трех морфоэкологических групп байкальского омуля. В составе общих липидов всех исследованных рыб преобладают полиненасыщенные (38.5-53.8 % от общей суммы кислот) и насыщенные (31.8-36.5 %) жирные кислоты. Полиненасыщенные кислоты преимущественно представлены 22:6(n-3) и 20:5(n-3), их суммарное содержание варьирует в пределах 16.8-33.3 %. Липиды мышц содержат высокую долю полиненасыщенных жирных кислот за счет докозагексаеновой кислоты (13.28-24.66 %). Существенных различий в составе жирных кислот общих липидов между различными морфоэкологическими группами омуля не выявлено. Благодаря умеренной общей жирности (6.37-7.65 %) и сбалансированному соотношению в мышечной ткани полиненасыщенных жирных кислот n-3/n-6 байкальский омуль можно считать диетическим продуктом высокого качества и сырьем для получения биологически активных добавок.

На региональном уровне установлена тесная корреляционная связь между концентрацией элементов в крови человека, тканях мелких млекопитающих (печени, костных тканях), диких животных (волосах, костных тканях) и их концентрацией в атмосферных аэрозолях и в компонентах пищи. Сделано предположение о значительной роли атмосферных аэрозолей в глобальных циклах химических элементов. В исследовании использован элементный состав крови тундровых ненцев, чукчей, эскимосов и русских жителей Новосибирска.

Получены новые экспериментальные данные по кинетике реакций образования и разложения гидратов, синтезированных из природного газа Иреляхского газонефтяного месторождения (Якутия). Установлено, что продолжительность индукционного периода при образовании гидрата природного газа зависит от термобарических условий его синтеза. Получены кинетические данные влияния метанола на скорость разложения гидратов природного газа при атмосферном давлении. Установлено, что влияние метанола на скорость разложения гидратов определяется изменением механизма диссоциации.

Изучены особенности процесса и компонентный состав продуктов озонолитической деструкции керогена сернистого горючего сланца Кашпирского месторождения Волжского бассейна. Растворимые в хлороформе и воде продукты представлены серной кислотой, н-дикарбоновыми алифатическими кислотами С₂-С₁₄, кетокислотами и кислотами разветвленного строения, количество которых сопоставимо. Водонерастворимые соединения состоят из высших жирных кислот С₁₀-С₁₈, бензолдикарбоновых кислот, а также кето- и оксиформ ароматических (в том числе гидроароматических и азотсодержащих) соединений.

Проведены исследования превращений ацетилена при механоактивационной обработке в присутствии кварца. При разрушении кварца образуются радикалы на поверхности, инициирующие превращения ацетилена в газовой фазе. Показано, что помимо деструкции ацетилена, протекающей с образованием водорода, метана и этана, происходит полимеризация ацетилена с образованием бензола. Установлено, что выход продуктов химических превращений ацетилена завит от длительности механического воздействия.

Исследован электрохимический способ окисления β-нафтола активными формами кислорода in situ, генерированными из О₂, Н₂О₂ и Н₂О в водных средах с различными значениями рН, с использованием анодов из Pt, Pb/PbO₂ и графитового и газодиффузионного катодов на основе технического углерода. Изучено влияние концентрации реагентов, плотности тока и способа проведения процесса на эффективность окисления β-нафтола

С использованием метода Монте-Карло разработана программа для построения структур молекул нефтяных смол и асфальтенов. С помощью данной программы на основе параметров структурно-группового анализа, рассчитанных из аналитических данных элементного состава, молекулярной массы и ПМР-спектроскопии, получены молекулярные структуры смол и асфальтенов тяжелых нефтей Зуунбаянского и Усинского месторождений. Термодинамическая устойчивость рассчитанных и построенных структур молекул смол и асфальтенов оценена с использованием расчета молекулярной механики.

Показано, что карбонизацией сапропеля при температуре 700-800 ^oС может быть получен углеродминеральный сорбент для комплексной очистки сточных вод как от полярных, так и неполярных веществ. С использованием методов рентгенофлуоресцентной и ИК-спектроскопии, рентгенофазового, термического, химического анализа, низкотемпературной адсорбции азота, ртутной порометрии установлены состав и структура полученного материала. Определены сорбционные характеристики сорбента по отношению к широкому кругу веществ (йоду, метиленовому голубому, ионам тяжелых металлов, нефтепродуктам, фенолу, поверхностно-активным веществам).

Проведено геохимическое исследование руч. Екатерининский, дренирующего Салаирское рудное поле из законсервированной штольни (г. Салаир, Кемеровская обл.). Определено изменение валового состава концентраций элементов в воде и донных отложениях в изучаемом ручье, р. Малой Талмовой и их зоне смешения. Рассчитаны модельные химические формы нахождения элементов и индексы насыщения минеральных фаз в растворе. Выявлены основные механизмы осаждения элементов на гидрогеохимическом барьере. Показано, что при взаимодействии вод ручья и реки в зоне смешения существенно изменяется основной ионный состав, снижаются концентрации тяжелых металлов, но уровень фоновых значений не достигается. Основные формы нахождения цинка (как приритетного для данной системы загрязнителя) в поверхностной воде руч. Екатерининский - это сульфатные и акватированные комплексы. В воде и донных отложениях р. Малой Талмовой цинк представлен преимущественно акваионами и карбонатными комплексами. На всех участках опробования железо находится в виде гидроксидных комплексов, что подтверждено расчетными индексами насыщения. Последние показали, что воды ручья и реки пересыщены по отношению к гетиту FeOOH и ферригидриту Fe(OH)₃, которые способствуют сорбции и соосаждению ряда тяжелых металлов.

На основании результатов сравнительного изучения эффективности очистки воды из реки Оми коагуляционным методом с использованием в качестве коагулянтов глинозема, хлорида железа (III) и реагента, содержащего феррат (VI) натрия-калия (ФСР) и хлорид железа (III), показана возможность получения питьевой воды установленного качества без существенного изменения технологической схемы станции водоподготовки в п.г.т. Кормиловка.

Библиометрическими методами с использованием баз данных Science Citation Index, Chemical Abstracts и Inspec международной научно-технической сети Scientific and Technical Network International изучены российские исследования в области "нанонаука и нанотехнология"