Выпуск журнала "Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика" за 2019 год №1

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2019, №1

сс. 6-10

IN MEMORIAM

Мартин Полякофф.

2019, №1

сс. 11-13

IN MEMORIAM

О.О. Паренаго.

2019, №1

сс. 14-31

Статьи

Ключевые слова: адиабатическое расширение, пена, полилактид, диоксид углерода, уравнение состояния, низкокогерентная рефлектометрия

Представлены экспериментальные данные о динамике квази-адиабатического расширения пены, формируемой на основе CO2-пластифицированного полилактида при быстром сбросе давления пластифицирующего агента. Показано, что в интервале начальных значений давления агента, соответствующем переходу между его суб- и сверхкритическим состояниями, имеет место существенное увеличение конечного объема синтезируемых пористых матриц. Исследование структуры синтезированных матриц на мезоскопическом уровне с использованием низкокогерентной рефлектометрии показало кардинальные отличия по сравнению с режимами синтеза с существенным отклонением начального давления от области перехода как в большую, так и в меньшую сторону. Наблюдаемые особенности интерпретированы с использованием качественной модели, основанной на уравнении состояния Росса и учитывающей знак инкремента удельной внутренней энергии пластифицирующего и вспенивающего агента при переходе из начального в конечное термодинамическое состояние вспениваемого полимера.

doi:10.34984/SCFTP.2019.14.1.003

2019, №1

сс. 32-46

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, биоразлагаемые полимеры, замещенные диарилимидазолы, композиции с замедленным выходом активного вещества, солюбилизация

В среде СК-CO2 получены композиции на основе хитозана и замещенных диарилимидазолов (ДАИ), обладающих противоопухолевым действием, с замедленным высвобождением активных веществ. Установлено, что использование воды (0,17 об. %) в качестве сорастворителя в процессе СКФ-импрегнации хитозана диарилимидазолами приводит к увеличению содержания ДАИ в полимерной матрице, очевидно, за счет увеличения степени набухания матрицы хитозана в среде СК-CO2 в присутствии воды. Интересно отметить, что влияние воды на скорость выхода СКФ-введенных диарилимидазолов из матрицы в модельную среду с рН 1,6 определяется структурой диарилимидазолов. Впервые показано, что солюбилизация молекул ДАИ плюроником F-127 перед их СК-введением в матрицу хитозана может использоваться как дополнительный эффективный способ пролонгирования действия матричных лекарственных композиций.

doi:10.34984/SCFTP.2019.14.1.004

2019, №1

сс. 47-66

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический флюид, наночастицы, полимеры, пористые стекла, структуры, самосборка, диоксид углерода, лазерное формирование

Представлен обзор исследований авторов по процессам формирования металлических наночастиц (серебра и золота), а также структур различного типа в полимерных и пористых материалах, в основе которых лежат эффекты самосборки и самоорганизации в поле непрерывного лазерного излучения. Большинство экспериментов проводили либо с образцами, насыщенными прекурсорами металлов в среде сверхкритического диоксида углерода (СК-CO2), либо с находящимися в этой среде. Синтезированы структуры различного типа из наночастиц металлов в полимерах и пористых стеклах: периодические структуры микронного и субмиллиметрового масштаба, слоистые структуры из наночастиц с необычно малым периодом (около 90 нм), филаментные, кольцевые структуры и островковые пленки из наночастиц. Установлены некоторые закономерности и механизмы формирования как самих наночастиц, так и структур из них в зависимости от длины волны лазерного излучения. Представлены новые результаты по методике получения композитных пористых пенообразных материалов на основе наночастиц серебра и полимерных матриц, в которой сочетаются индуцированное лазером «рисование» пористых структур, их пропитка молекулами прекурсоров с помощью СКФ технологий и последующее восстановление наночастиц.

doi:10.34984/SCFTP.2019.14.1.005

2019, №1

сс. 67-70

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, спектроскопия электронного парамагнитного резонанса, полилактид, спиновый зонд

Впервые метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) использован для количественного описания процесса высвобождения парамагнитного биологически активного вещества из полимерного биодеградируемого матрикса. В качестве парамагнитного соединения выбран стандартный спиновый зонд TEMPONE, в качестве полимера — D,L-полилактид, вспененный в среде сверхкритического диоксида углерода (СК-CO2). Показано, что высвобождение TEMPONE из пористого D,L-полилактида в фосфатный буфер с pH 7,4 происходит постепенно, без периодов выброса и стагнации, что свидетельствует о принципиальной возможности применения используемой технологии импрегнации и вспенивания полимера для создания материалов медицинского назначения.

doi:10.34984/SCFTP.2019.14.1.006

2019, №1

сс. 71-88

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая вода, лазерное излучение, спектроскопия, лазерные технологии, механизм образования СКВ

В работе представлен обзор публикаций, в которых описывается образование сверхкритической воды (СКВ) под воздействием лазерного излучения и рассматриваются методы контроля для этого быстропротекающего процесса. Возникновение СКВ может происходить в результате как импульсного, так и непрерывного лазерного воздействия. Первичным актом в этом процессе является поглощение лазерной энергии с переходом в тепло и/или импульс давления. Такое поглощение может происходить в самой воде, мишенях, контактирующих с водой, или в содержащихся в воде различных поглотителях, например металлических или углеродных наночастицах. Показано, что лазерные методы эффективны для перевода воды в сверхкритическое состояние. В механизме действия различных лазерных технологий следует учитывать вклад СКВ, поскольку ее влияние на происходящие процессы зачастую является превалирующим.

doi:10.34984/SCFTP.2019.14.1.007

2019, №1

сс. 89-93

Статьи

Ключевые слова: нелинейный показатель преломления, молекулярная рефракция, функция Лоренца—Лоренца, молекулярная динамика, нелинейная оптика, линия Видома

Предложена модель кластеризованной бинарной среды, описывающая аномальное поведение линейных (функция Лоренца—Лоренца) и нелинейных (нелинейный показатель преломления) оптических свойств сверхкритического CO2. С помощью компьютерного моделирования молекулярной динамики СО2, верифицирована справедливость данной модели, описывающей аномальное поведение нелинейного показателя преломления сверхкритического CO2 в окрестности линии Видома, обусловленное кластеризацией.

doi:10.34984/SCFTP.2019.14.1.008

2019, №1

сс. 94-107

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, наноколлоид, биметаллические наночастицы, пористые полимеры, пленочные нанокомпозиты.

Представлен обзор ранее проведенных исследований, а также новые результаты по созданию высококонцентрированных коллоидных растворов с наночастицами (НЧ) благородных металлов (золота и серебра) в среде СК-CO2 и развитию одностадийного метода получения полимерных нанокомпозитов. Изучено влияние плотности СК-CO2 на динамику формирования и распада СКФ-наноколлоидов серебра и золота в процессе импульсной лазерной абляции и после ее окончания. Рассмотрена возможность получения коллоидов биметаллических наночастиц. Методом численного моделирования спектров экстинкции в дипольном приближении рассчитаны величины эффективной диэлектрической проницаемости коллоидного раствора НЧ Ag в СК-CO2 при различных значениях плотности с учетом размера и степени асферичности наночастиц. Рассмотрены процессы формирования в одном СКФ-реакторе и в едином технологическом процессе различных пленочных нанокомпозитов: на основе пористого сополимера политетрафторэтилена — винилиденфторида с наночастицами рубина, а также на основе двух модификаций чистого пористого политетрафторэтилена с наночастицами серебра.

doi:10.34984/SCFTP.2019.14.1.009