Выпуск журнала "Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика" за 2014 год

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2014, №3

сс. 21-27

Статьи

Ключевые слова: субкритическая вода, экстракция, хлорогеновая кислота, зеленый кофе, ВЭЖХ

На основе исследования обработки зеленых зерен кофе в среде субкритической воды в статическом режиме разработан экстракционный способ получения хлорогеновой кислоты (ХК) без использования дорогостоящих органических растворителей. Содержание ХК в полученных экстрактах определено методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Продемонстрирована высокая эффективность предложенного способа по сравнению с известным способом экстракции этанолом.

2014, №3

сс. 28-35

Статьи

Ключевые слова: молекулярная ассоциация, растворимость, сверхкритический флюид, смешанный растворитель

Методом ЯМР 1H определена константа образования молекулярных ассоциатов кофеина с метанолом при 313 K. В рамках модели ASL (Associated Solution + Lattice), основанной на положениях теории молекулярной ассоциации и простой решеточной модели, с использованием найденной из 1H ЯМР эксперимента константы ассоциации рассчитана растворимость кофеина в системе сверхкритический диоксид углерода (СК-CO2)—метанол. Выделены отдельные вклады в растворимость и проанализирована относительная роль различных факторов, определяющих зависимость растворимости кофеина от состава смешанного растворителя. Предсказано наличие максимума на зависимости растворимости кофеина в системе СК-CO2—метанол.

2014, №3

сс. 36-54

Статьи

Ключевые слова: мелкокристаллический корунд, сверхкритический водный флюид, твердофазное превращение, индуцированное зародышеобразование, собирательное наращивание кристаллов

Исследовано формирование мелкокристаллического корунда (α-Al2O3) в среде сверхкритического водного флюида (СКВФ) при температуре 400 °С и давлении 26,8 МПа при обработке гидраргиллита с добавкой частиц α-оксида алюминия. Установлено, что присутствие внесенных частиц α-Al2O3 приводит к ускорению образования мелкокристаллического корунда благодаря увеличению скорости зародышеобразования. При этом наблюдается как наращивание зерен добавки, так и генерация новых кристаллов корунда. Обнаружено, что на формирование новых кристаллов влияет расстояние между зернами добавки и в зависимости от него вновь образующиеся кристаллы состоят из двух или трех фракций с различным средним размером. Сделан вывод, что наращивание частиц добавки в среде СКВФ происходит за счет захвата части зародышей корунда, образующихся в окружающем слое. Для внесенных частиц добавки со средним размером 2,82 мкм толщина слоя собирательного наращивания составляет 17,47 мкм. Из оставшихся зародышей в этом слое и всех зародышей вне его формируются новые кристаллы корунда мелких фракций. Роль СКВФ заключается в увеличении пространственной и структурной подвижности реагентов.

2014, №3

сс. 55-65

Статьи

Ключевые слова: СКФ коллоиды, наночастицы серебра, плазмонный резонанс

Методом in situ спектроскопии поглощения исследовано влияние плотности сверхкритического диоксида углерода (СК-CO2) на динамику формирования сверхкритического флюидного (СКФ) коллоида серебра в процессе импульсной лазерной абляции, а также на распад таких коллоидов. Показано, что в процессе абляции в СК-CO2 формируются наночастицы Ag различных форм и размеров — квазисферические частицы диаметром ∼ 4 нм, а также наночастицы Ag больших размеров (до сотен нанометров). Изменение плотности среды (СК-СО2) от 0,24 г/см3 до 0,82 г/см3 существенно изменяет динамику формирования больших и малых частиц в процессе абляции, скорости агрегации малых частиц Ag с образованием больших частиц, а также скорости процессов гравитационной седиментации наночастиц в СКФ коллоиде серебра.

2014, №3

сс. 66-72

Статьи

Ключевые слова: импульсная сверхзвуковая струя, микрокапсулирование, наночастицы TiO2

Изучено образование микрокапсул с ядром из наночастиц TiO2 в оболочке из полиэтиленгликоля при импульсном расширении (длительность импульса 400 мкс) сверхзвуковой струи суспензии TiO2 в сверхкритическом растворе полиэтиленгликоля (PEG 8000) в CO2 в фоновый газ (He). Показано, что размер капсул и содержание в них TiO2 зависят от давления фонового газа в камере напуска в интервале от 0,125 до 3 атм. Определены верхняя (1,5 атм) и нижняя (0,25 атм) границы области давлений, при которых образуются микрокапсулы с относительно высоким содержанием диоксида титана.

2014, №3

сс. 73-82

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая экстракция, диоксид углерода, чеснок, экстракт, аллилдисульфиды, биоциды

Методом сверхкритической экстракции диоксидом углерода получены экстракты чеснока (Allium sativum L.), которые разделены на индивидуальные вещества с помощью препаративной высокоэффективной жидкостной и газовой хроматографии. Синтезирован ряд несимметричных аллилдисульфидов с различными заместителями. Выделенные из сверхкритического экстракта чеснока вещества и синтетические несимметричные аллилдисульфиды (СНА) испытаны в качестве потенциальных антимикробных препаратов на ряде тест-объектов: Candida utilis, Bacillus cereus, Pseudomonas aurantiaca и Escherichia coli. Показано, что СНА проявляют высокую антимикробную активность, значительно превышающую действие индивидуальных компонентов чеснока, и в ряде случаев не уступают по эффективности широко используемым в клинической практике антибиотикам флоксацинового ряда. Полученные данные предполагают возможность использования СНА в качестве антимикробных агентов.

2014, №3

сс. 83-95

Статьи

Ключевые слова: термодинамическая совместимость, сверхкритические флюиды, лигноуглеводная матрица, древесное вещество, лигнин, целлюлоза, гемицеллюлозы

На основе современной концепции формирования лигноуглеводной матрицы показаны преимущества применения сверхкритических флюидных технологий как стадий комплексной технологии переработки растительного сырья.

2014, №4

сс. 3-11

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, биорезорбируемые полимеры, СКФ микронизация, SAS, гидроксипропилметилцеллюлоза

Разработан процесс микронизации гидроксипропилметилцеллюлозы методом сверхкритического антисольвентного осаждения (SAS). Рассмотрено влияние различных параметров проведения процесса SAS, таких как тип растворителя, давление, концентрация полимера в растворе, соотношение скоростей потоков раствора и сверхкритического СО2, на морфологию получаемых частиц. Показана возможность получения частиц гидроксипропилметилцеллюлозы сферической или эллиптической формы размером 190—620 нм в зависимости от выбора условий микронизации.

2014, №4

сс. 12-21

Статьи

Ключевые слова: экстракция, субкритическая вода, эвкалипт прутовидный, 1,8-цинеол

Проведена экстракция биологически активных соединений из листьев эвкалипта прутовидного субкритической водой в интервале температур 120—200 °C при давлении 5 МПа, а также растворами этилового спирта в воде различной концентрации при 200 °C и 5 МПа. Полученные экстракты проанализированы методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Проведена идентификация обнаруженных летучих органических соединений. Установлено содержание в полученных экстрактах α-пинена, β-пинена, α-феландрена, п-цимена, 1,8-цинеола.

2014, №4

сс. 22-31

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая флюидная импрегнация, сверхкритический диоксид углерода, термопластичные полимеры, фотохромные индолиновые спиросоединения, толуол, спектрофотометрия

Показано, что образование изомерных «окрашенных» мероцианиновых форм В и Вх индолинового спироантрооксазина (САО), вводимого в матрицу фторопласта Ф-42 из среды сверхкритического диоксида углерода (СК-СО2), зависит от объемного содержания в этой среде толуола, играющего роль ароматического электронодонорного сорастворителя. Показано также, что наблюдаемые зависимости изменения содержания формирующихся в матрице фторопласта Ф-42 указанных форм вводимого фотохрома могут быть описаны в рамках схемы, отражающей кинетику перераспределения молекул САО между средой (СК-СО2) и полимером. В этом случае «синюю» форму В формируют сольватированные толуолом молекулы САО, локализуясь у определенных фрагментов матрицы с образованием тройных комплексов САО/Ф-42/толуол. «Красная» форма Вх образуется при координации десольватированных молекул САО, входящих в матрицу из среды СК-СО2, вблизи фрагментов матрицы Ф-42.

2014, №4

сс. 32-41

Статьи

Ключевые слова: регенерация, катализатор «оксид алюминия активный», сверхкритический диоксид углерода, активность, селективность

Исследована природа соединений, дезактивирующих катализатор «оксид алюминия активный». Приведены результаты регенерации катализатора с использованием чистого и модифицированного полярной добавкой (2 % масс. диметилсульфоксида) сверхкритического диоксида углерода.

2014, №4

сс. 42-52

Статьи

Ключевые слова: диоксид углерода, целлюлоза, нитроцеллюлоза, нитрование, диэлектрическая проницаемость, оксид азота (V), азотная кислота, сверхкритическая сушка

Экспериментально определена диэлектрическая проницаемость растворов оксида азота (V) и его смесей с азотной, уксусной и трифторуксусной кислотами в жидком диоксиде углерода. Разработан метод нитрования целлюлозы, в том числе полученной из нехлопкового сырья (древесины, льна, конопли), под действием нитроолеума (смесь N2O5 с 100 %-ной азотной кислотой) в среде CO2. Предложен способ обезвоживания влажной нитроцеллюлозы с помощью сверхкритического диоксида углерода (СК-СО2).

2014, №4

сс. 53-60

Статьи

Ключевые слова: молекулярное разделение, сверхкритические флюиды, термодиффузионная колонна

Исследован процесс разделения модельной смеси диоксида углерода и гексафторэтана в термодиффузионной колонне в широком диапазоне давлений и температур. Экспериментально показано, что степень разделения значительно возрастает при переводе разделяемой смеси из газообразного состояния в сверхкритическое.

2014, №4

сс. 61-69

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, β-дикетонаты серебра и европия, кварцевый аэрогель, фотолюминесценция, наночастицы серебра, плазмонный резонанс

Методом импрегнации в среде сверхкритического диоксида углерода (СК-CO2) получены образцы аэрогелей из диоксида кремния с внедренными молекулами β-дикетонатов серебра и европия. Показано, что импрегнация аэрогеля молекулами Eu(tta)3 придает ему фотолюминесцентные свойства. Кроме этого, адсорбция Eu(tta)3 на кластерах из диоксида кремния в порах аэрогеля приводит к сильному уширению штарковских компонентов в спектре его фотолюминесценции. Найдено, что импрегнация аэрогеля молекулами AgFOD и последующее лазерное облучение вызывают процесс формирования наночастиц серебра в матрице аэрогеля в результате фотолиза AgFOD и последующей диффузионной самосборки. Обнаружено формирование филаментных структур из наночастиц серебра, вызванное эффектами самоорганизации, обусловленной самофокусировкой и каналированием излучения в создаваемом оптическом волноводе из наночастиц. Обсуждаются особенности формирования наночастиц Ag при лазерном фотолизе AgFOD в матрице аэрогеля непосредственно в СК-CO2.