Статьи журнала «Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика»

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2016, №2

сс. 4-13

Статьи

Ключевые слова: лекарственные формы пролонгированного действия, полимерные микрочастицы, инкапсуляция биоактивных компонентов, сверхкритический диоксид углерода, ацетилсалициловая кислота, кинетика высвобождения, ВЭЖХ

Изучено формирование мелкодисперсных (10—100 мкм) биорезорбируемых порошков алифатических полиэфиров, содержащих терапевтически значимые (до 10 % масс.) концентрации ацетилсалициловой кислоты, с использованием сверхкритического СО2. Разработан процесс получения компонентов инъекционных форм АСК пролонгированного действия. Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии изучена кинетика высвобождения АСК из полилактидных микрочастиц в физиологический раствор in vitro.

2016, №1

сс. 84-91

Статьи

Стерилизация пористого сверхвысокомолекулярного полиэтилена в субкритических фреонах

Д.Ю. Залепугин, А.В. Максимкин, М.В. Киселевский, Н.А. Тилькунова, Н.Ю. Анисимова, И.В. Чернышова, Ф.С. Сенатов, М.И. Власов.

Цитировать

Ключевые слова: субкритические фреоны, стерилизация, переменное давление, сверхвысокомолекулярный полиэтилен

Впервые показана возможность стерилизации пористого сверхвысокомолекулярного полиэтилена в субкритических фреонах R22 и R410a без добавления модификаторов. Максимальный стерилизующий эффект достигнут при использовании фреона R410a в статическом режиме при 50 °С и 250 атм в течение 30 мин и фреона R22 в режиме циклического изменения давления в диапазоне 100—290 атм («press-depress») при 70 °С в течение 60 мин.

2016, №1

сс. 72-83

Статьи

Ключевые слова: бурый уголь, водоугольная суспензия, сверхкритический водокислородный флюид, горение, газификация

Исследовано окисление бурого угля, непрерывно подаваемого в составе водоугольной суспензии во встречный поток сверхкритического водокислородного флюида, при перепаде температуры вдоль оси реактора 673—873 К и давлении 30 МПа. Установлено, что при сжигании части угля (при недостатке О2) за счет выделения тепла увеличивается выход продуктов, обогащенных водородом. В избытке О2 реализовано полное окисление угля. При этом тепловое напряжение топочного пространства составило ∼ 1,0 МВт/м3. Показано, что тепловые затраты на реализацию процесса от внешних источников частично или полностью компенсируются тепловыделением при гомогенном и гетерогенном горении, сопряженном с термолизом угля.

2016, №1

сс. 59-71

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, импульсная сверхзвуковая струя, ван-дер-ваальсов газ, изэнтропическое расширение

Рассматривается нестационарное изэнтропическое расширение в вакуум первоначально однородного сферического облака ван-дер-ваальсова газа как динамическая часть задачи моделирования импульсной струи реального газа. Получено автомодельное решение уравнений газовой динамики. Выполнен расчет параметров импульсной струи (плотности и температуры), моделирующий условия реального эксперимента.

2016, №1

сс. 53-58

Статьи

Ключевые слова: хлорофиллы, каротиноиды, сверхкритическая флюидная экстракция, Fucus vesiculosus, Laminaria digitata, растительное сырье

Исследован процесс сверхкритической флюидной экстракции диоксидом углерода хлорофилла и каротиноидов из морских водорослей Fucus vesiculosus и Laminaria digitata. Полное извлечение каротиноидов достигается при экстракции диоксидом углерода под давлением 250 атм и при температуре 80 °С в течение 20 мин без использования сорастворителя. Для получения экстрактов с высоким содержанием хлорофиллов необходимо применение полярного сорастворителя (этилового спирта) в количестве 10—15% об. или увеличение продолжительности экстракции до 50—90 мин при расходе сорастворителя < 5% об. Предложенный метод является более экспрессным по сравнению с экстракцией в аппарате Сокслета.

2016, №1

сс. 43-52

Статьи

Ключевые слова: гудрон, сверхкритическая вода, десульфуризация, деасфальтизация

Исследована конверсия гудрона (брутто-формула CH1,47N0,01S0,007) при его непрерывной подаче во встречный поток сверхкритической воды (СКВ) при наличии перепада температуры вдоль оси вертикально расположенного трубчатого реактора (верх — 450 °С, низ — 650 °С) при 30 МПа. Выход жидких продуктов, в составе которых преобладали масла (74,4 %), и летучих углеводородов С1—С9 составил соответственно 41,4 и 28,4% относительно массы гудрона, поданного в реактор. Обнаружены эффекты деасфальтизации и десульфуризации продуктов конверсии. Установлено, что метан является основным компонентом (40,5% мол.) летучих продуктов. Средняя скорость разложения воды, рассчитанная по количеству атомов кислорода в продуктах, оказалась равна 0,24 г/мин. Показано, что встречная подача реагентов и наличие перепада температуры вдоль оси реактора обеспечивают более высокий выход низкокипящих углеводородов по сравнению с их выходом при прокачке СКВ через слой гудрона.

2016, №1

сс. 32-42

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический СО2, полимеры, импрегнация, метод спиновых зондов

Метод спинового зонда применен для исследования процессов импрегнации поликарбоната (ПК) на основе бисфенола А, полиэтиленоксида (ПЭО) и сшитого сополимера акриловой кислоты и акриламида (ПАА) органическими молекулами в среде суб- и сверхкритического СО2. Методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) показано, что парамагнитные молекулы спинового зонда 2,2,6,6-тетраметил-4-оксо-пиперидин-1-оксила (ТЕМПОН) при 196 бар и 307 К внедряются в матрицы ПК и ПЭО, находящиеся при нормальных условиях в стеклообразном и высокоэластичном состоянии соответственно. Степень импрегнации ПАА в этих условиях незначительна. Путем оценок локальной концентрации молекул зонда установлено, что в ПЭО ТЕМПОН распределен значительно более равномерно, чем в ПК. Анализ температурной зависимости формы спектров ЭПР радикалов, введенных в полимерные матрицы, показывает, что в одинаковых условиях подвижность молекул ТЕМПОН в ПЭО много выше, чем в ПК. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования метода спиновых зондов для исследования закономерностей макро- и микропроцессов в тройных системах «полимер—сверхкритический флюидный растворитель— органическая молекула».

2016, №1

сс. 25-31

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая экстракция, фреоны, диоксид углерода, ксеногенный матрикс

Показана возможность использования суб- и сверхкритических фреонов в процессе очистки костного матрикса. Установлено, что использование фреона 22 позволяет значительно сократить продолжительность процесса очистки костного матрикса по сравнению с диоксидом углерода в сверхкритическом состоянии. Фреоны 23, 134а и 407c, не содержащие атомов хлора, оказались практически неэффективными в данном процессе.

2016, №1

сс. 16-24

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая вода, сверхкритический гексан, углеродные нанотрубки, оксид алюминия, наноматериалы, композитные материалы

Наноразмерные композиты многостенных углеродных нанотрубок (УНТ) и Al2O3 впервые получены в сверхкритических флюидах при использовании воды, гексана и их смеси в качестве рабочей среды. Для сравнения подобные материалы также синтезированы в гидротермальных условиях и с применением золь-гель метода. Полученные композиты охарактеризованы методами электронной микроскопии, термогравиметрического и рентгенофазового анализа. Установлено, что структура получаемых материалов зависит от выбора исходного флюида. Наиболее однородный композит с частицами оксида алюминия, сопоставимыми по размеру с диаметром УНТ и стабилизированными на их поверхности, синтезирован с использованием смеси гексана и воды в качестве рабочей среды. При использовании этих сред по отдельности наблюдалось либо образование механической смеси крупных кристаллов Al2O3 и УНТ, либо зауглероживание поверхности УНТ продуктами пиролиза гексана.

2016, №1

сс. 5-15

От редакции

2015, №4

сс. 91-

Хроника

2015, №4

сс. 83-90

Хроника

2015, №4

сс. 73-82

Статьи

Ключевые слова: несимметричные аллилдисульфиды, фреоны, сверхкритический диоксид углерода, растворимость, динамический проточный метод

Динамическим проточным методом определена растворимость двух несимметричных синтетических аллилдисульфидов — аллил-(8-хинолил)-дисульфида и аллил-(бензотиазол-2-ил)-дисульфида — в субкритических фреонах R22 и R410а и сверхкритическом диоксиде углерода при температуре 40 °С и давлении 200 атм. Показано, что фреон R22 является перспективным растворителем для практических применений исследуемых соединений.

2015, №4

сс. 67-72

Статьи

Ключевые слова: сверхкритические флюиды, фемтосекундная филаментация, генерация суперконтинуума

Установлено, что сверхкритические (СК) флюиды являются уникальным источником мультиоктавного излучения суперконтинуума, возникающего при филаментации мощного фемтосекундного лазерного излучения. При мощностях лазерных импульсов, существенно превышающих критическую мощность самофокусировки, достигнута генерация суперконтинуума шириной в три с половиной октавы (от 350 до 2000 нм) в СК ксеноне. В СК-СО2 красное крыло суперконтинуума простирается в виде плато от 1400 до 1900 нм при практически полном ослаблении синего крыла в спектре.

2015, №4

сс. 52-66

Статьи

Микронизация левофлоксацина методом сверхкритического антисольвентного осаждения

Е.В. Кудряшова, И.М. Дейген, К.В. Суховерков, Л.Ю. Филатова, Н.Л. Клячко, А.М. Воробей, О.И. Покровский, К.Б. Устинович, О.О. Паренаго, Е.Н. Антонов, А.Г. Дунаев, Л.И. Кротова, В.К. Попов, А.М. Егоров.

Цитировать

Ключевые слова: левофлоксацин, СКФ микронизация, метод сверхкритического антисольвентного осаждения (SAS), ИК спектроскопия, КР спектроскопия, КД спектроскопия, растворимость

Исследован процесс микронизации левофлоксацина (ЛФ) (антибактериального препарата группы фторхинолонов) методом сверхкритического антисольвентного осаждения (SAS). Показано, что в зависимости от типа растворителя, используемого для проведения микронизации методом SAS, образуются частицы ЛФ различного размера (от 1 до 10 микрон) и различной морфологии (от тонких пластин до вытянутых параллелепипедов). Исследования микронизированных субстанций ЛФ методами спектроскопии ИК-Фурье, комбинационного рассеяния и кругового дихроизма показали, что микронизация ЛФ не приводит к изменению его химической структуры или рацемизации. Микронизация ЛФ оказывает заметное влияние на скорость его растворения в модельных средах, причем ее величина зависит от типа растворителя, используемого для проведения микронизации. Так, при рН = 4 наибольшую скорость растворения демонстрируют препараты ЛФ, микронизированные с использованием хлоруглеводородов. Показано, что при рН = 7,5 скорость растворения всех микронизированных препаратов на 15—30% выше по сравнению с исходным ЛФ, что может быть связано с изменением степени кристалличности/аморфности, а также морфологии формирующихся в процессе SAS микрочастиц.

2015, №4

сс. 42-51

Статьи

Формирование пористых матриц из сополимеров лактида и ε-капролактона в среде сверхкритического диоксида углерода

П.С. Тимашев, Н.Н. Воробьева, Н.В. Минаев, Ю.А. Пискун, И.В. Василенко, С.Г. Лакеев, С.В. Костюк, В.В. Лунин, В.Н. Баграташвили.

Цитировать

Ключевые слова: вспенивание полимеров, сверхкритический диоксид углерода, сополимеры лактида и ε-капролактона, механические характеристики пористых полимеров

Синтезирован ряд сополимеров лактида и ε-капролактона с содержанием ε-капролактона 4—24 мольн.% и молекулярными массами 20—30 кДа. На их основе методом вспенивания в среде сверхкритического диоксида углерода сформированы пористые структуры. Показано, что с увеличением процентного содержания ε-капролактона размер пор уменьшается, а степень пористости всего образца не изменяется. При введении в исходную смесь 7% масс. полиэтиленгликоля размер формируемых пор снижается. Модуль Юнга сформированных пористых материалов снижается как по мере увеличения содержания капролактона, так и при введении полиэтиленгликоля.

2015, №4

сс. 36-41

Статьи

Ключевые слова: ацетилсалициловая кислота, сверхкритический диоксид углерода, ИК-Фурье спектроскопия, растворимость

Исследован процесс растворения ацетилсалициловой кислоты в сверхкритическом диоксиде углерода с использованием метода ИК-Фурье спектроскопии. Измерены временные зависимости интегральных интенсивностей полосы поглощения ацетилсалициловой кислоты (АСК) в области 1199 см-1 для различных величин навесок АСК, помещенных в кювету. Определены мольные доли АСК в насыщенном растворе в СК-СО2 при температуре 40 °C и давлениях 10,0 и 15,0 МПа, составляющие (2,10 ± 0,25) ⋅10-4 и (11,0 ± 1,5) ⋅ 10-4 соответственно.

2015, №4

сс. 18-35

Статьи

Ключевые слова: антрацен, сверхкритический диоксид углерода, растворимость, теплоемкость, тепловой эффект

В рамках изучения возможностей сверхкритической флюидной СО2-экстракционной регенерации катализаторов проведено исследование некоторых термодинамических свойств смеси «антрацен—диоксид углерода» в сверхкритической флюидной области состояния. Представлены данные по растворимости антрацена в чистом и модифицированном (5 % масс. диметилсульфоксида) сверхкритическом диоксиде углерода (CK-CO2), теплоемкости антрацена и смеси «антрацен—диоксид углерода», а также теплоте растворения антрацена в СК-СО2. Растворимость антрацена в СК-СО2 удовлетворительно описывается с использованием уравнения состояния Пенга—Робинсона.

2015, №4

сс. 11-17

Статьи

Стерилизация в сверхкритических средах

Д.Ю. Залепугин, Н.А. Тилькунова, И.В. Чернышова, М.И. Власов.

Цитировать

Ключевые слова: сверхкритические среды, стерилизация, инактивация микроорганизмов

В обзорной статье рассматриваются достижения в области стерилизации в сверхкритических средах за последние 10 лет. В частности, освещены новые подходы к проведению процесса стерилизации, показана возможность использования более широкого спектра сверхкритических сред. Приведены данные по исследованию механизма инактивации микроорганизмов, а также обсуждаются новые области применения метода.

2015, №4

сс. 4-10

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, микрокапсулирование, импульсная сверхзвуковая струя, наночастицы TiO2

Проведено микрокапсулирование наночастиц диоксида титана в полиэтиленгликоле PEG 8000 при импульсном расширении струи раствора полимера в сверхкритическом диоксиде углерода в фоновую среду из гексафторида серы и диоксида углерода. При этом на подложке осаждаются либо микрокапсулы глобулярной формы, либо пленка, состоящая из продукта объемной межмолекулярной конденсации клубков. Изучена зависимость качества и состава осажденного из струи продукта от типа фонового газа и его давления в интервале от 0,125 до 3 атм.