Статьи журнала «Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика»

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2010, №4

сс. 3

От редакции

2010, №3

сс. 92-93

От редакции

2010, №3

сс. 76-91

Статьи

Ключевые слова: катализаторы риформинга углеводородов, кокс, сверхкритический диоксид углерода, озон

Исследована возможность низкотемпературной (50÷150 °С) регенерации закоксованных биметаллических катализаторов риформинга Pt-Re/γ-Al2O3 высококонцентрированным раствором озона в сверхкритическом диоксиде углерода (CK-CO2). С использованием методов спектроскопии комбинационного рассеяния, термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии показано, что твердые органические отложения (кокс), являющиеся побочными продуктами риформинга, путем обработки смесью O3/CK-CO2 могут быть частично удалены с мезопористой поверхности катализатора без потери активных компонентов (Pt, Re). Показано, что обработка катализатора Pt-Re/γ-Al2O3 раствором озона в CK-CO2 приводит к изменению параметров (конверсия, селективность) процесса каталитического риформинга н-гептана.

2010, №3

сс. 67-75

Статьи

Ключевые слова: экстракция, экстракция субкритической водой, биологически активные соединения, расторопиа пятнистая, таксифолин, силикристин, силидианин, силибин, флаволигнаны, высокоэффективная жидкостная хроматография

Предложен метод экстракции субкритической водой биологически активных соединений из плодов расторошии пятнистой (Silybum marianum L.), позволяющий получать водные экстракты без использования органических растворителей. Проведена сравнительная оценка количественного содержания гепатопротекторных биологически активных соединений (таксифолина, силикристина, силидианина и силибина) в экстрактах плодов расторопии пятнистой, полученных методом экстракции субкритической водой и стандартизированными методами жидкостной экстракции.

2010, №3

сс. 60-66

Статьи

Ключевые слова: асфальтит, термолиз, асфальтены, смолы, масла, сверхкритические флюиды

Исследованы процессы термодеструкции асфальтитов Рафаэлита и Торибиа в присутствии воды, бензола, тетралина и этанола, находящихся в сверхкритическом состоянии. Существенную роль при термодеструкции играет природа растворителя — максимальная конверсия обоих асфальтитов (99 % мас.) в жидкие продукты достигается в среде тетралина. В водной среде образуется не более 70 % синтетической нефти от массы асфальтитов. Основными компонентами жидких продуктов являются высокомолекулярные соединения — смолы и асфальтены, суммарное содержание которых составляет более 60 % мас. В среде тетралина и этанола образуется не более 40 % асфальтеновых структур, 33 % смол и 40 % мас. масел. Во всех опытах основными компонентами масел являются насыщенные углеводороды (УВ) и полиароматические структуры. Высокое содержание предельных и полиароматических УВ в продуктах крекинга асфальтитов является, вероятнее всего, результатом процессов гидрогенизационной деструкции и растворения органической массы асфальтита.

2010, №3

сс. 43-59

Статьи

Ключевые слова: кислотность бумаги, диоксид углерода, нейтрализующий агент, хладон, метоксикарбонат магния, рекристаллизация, щелочной резерв, флюид

Исследован метод неводной нейтрализации кислотности бумаги различных видов с использованием спиртовых растворов метоксида и метоксикарбоната магния. Установлен минимально необходимый уровень щелочного резерва (100— 150 мг-экв/кг бумаги), обеспечивающий длительную сохранность свойств бумаги. Предложен и экспериментально отработан метод обработки бумаги нейтрализующим раствором, включающим хладон и спиртовой раствор нейтрализующего агента, с его насыщением диоксидом углерода в докритических условиях. Показано, что при определенных параметрах процесса пересыщение раствора диоксидом углерода приводит к рекристаллизации нейтрализующего агента из раствора с его осаждением в виде высокодисперсных частиц в порах бумаги. Метод позволяет регулировать величину щелочного резерва (ЩР) бумаги, варьируя концентрацию нейтрализующего агента и степень насыщения раствора диоксидом углерода. Изучена возможность использования сверхкритического СO2 в качестве растворителя и транспортирующей среды нейтрализующего агента — метоксикарбоната магния — для обработки печатных изданий. Экспериментально установлен оптимальный режим растворения в нем нейтрализующего агента и процесса обработки бумаги, определены рабочие параметры в реакторе, соотношение компонентов, при которых достигается необходимый уровень ЩР бумаги. Предлагаемые методы массовой нейтрализации кислотности бумаги обеспечивают минимально необходимый уровень ЩР, обеспечивающий длительную сохранность свойств бумаги (до 100 лет) при ее естественном старении, с использованием минимального количества дорогостоящих органических растворителей, что свидетельствует о высокой конкурентоспособности разрабатываемых технологий массовой обработки печатных изданий.

2010, №3

сс. 31-42

Статьи

Ключевые слова: 2-, 3- и 4-метилбифенилы, 4,4'-диметилбифенил, 4-трет-бутилбифенил, 4,4'-ди-трет-бутилбифенил, термическая стабильность, критические температуры, кинетические параметры

Изучена кинетика газофазных термических превращений 4-метил-, 4,4'-диметил-, 4-трет-бутил- и 4,4'-ди-трет-бутилбифенилов в диапазонах 813 ÷ 848, 733 ÷ 793, 703 ÷ 763, 703 ÷ 763 К соответственно. Для трет-бутилбифенилов установлена конкуренция реакций крекинга и изомеризации алкильных заместителей при ароматическом ядре исходного вещества и образующихся продуктов. Определены кинетические параметры суммарного превращения алкилбифенилов (АБФ). Даны рекомендации по условиям определения критических температур АБФ, их синтеза, переработки и эксплуатации изделий со структурными фрагментами в молекулах, идентичными изученным. Экспериментально установлено, что 2-, 3- и 4-метил-бифенилы и их смеси с толуолом термически нестабильны во всем диапазоне составов при критических температурах (600 ÷ 780 К).

2010, №3

сс. 15-30

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический растворитель, гомогенные газовые смеси, концентрация, фактор сжимаемости, фаза, фазовый переход, кривая сосуществования, критические параметры

Приведены некоторые результаты экспериментального исследования pр —T зависимости бинарных смесей вода—азот, вода—углеводород, вода—спирт и спирт—углеводород в диапазоне параметров, включающем критическое и сверхкритическое состояния. Установлены ранее не известные особенности их термодинамического поведения, которые представляют интерес для теории растворов и важны для технологических и конструкционных расчетов. Обоснована возможность применения данных смесей для повышения эффективности различных технологических процессов.

2010, №3

сс. 4-14

Статьи

Ключевые слова: сапропель, экстракция, докритический и сверхкритический диоксид углерода, аминокислоты, витамины, биологически активные вещества

Показана перспективность применения экстракции до- и сверхкритическим диоксидом углерода для извлечения биологически активных веществ (БАВ) из сапропелей. Химический состав экстрактов исследован методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Варьирование параметров экстракции (температура, давление, время) позволяет регулировать выход суммарного экстракта и степень извлечения различных БАВ.

2010, №2

сс. 91-95

Информация

2010, №2

сс. 79-90

Статьи

Ключевые слова: полимерный нанокомпозит, сверхкритическая флюидная импрегнация, нанокристаллический кремний, фотолюминесценция

С использованием сверхкритического диоксида углерода (CK-СO2) реализован процесс матричной иммобилизации фотолюминесцирующих нанокристаллов кремния (нк-Si) в микрочастицах политетрафторэтилена (мк-ПТФЭ), приводя­щий к формированию порошка частиц фотолюминесцирующего нанокомпозита мк-ПТФЭ/нк-Si с содержанием нк-Si ~103÷104 в одной частице мк-ПТФЭ (раз­мером 1—2 мкм). Подход основан на эффекте набухания полимера в CK-СO2, эффективном транспорте наночастиц во внутренний свободный объем полимера с помощью CK-СO2 и усадке полимера с введенными в его свободный объем наночастицами после сброса давления CO2, предотвращающей их последующую агглютинацию. Нанокристаллы кремния (нк-Si), обладающие фотолюминесцен­цией в видимом диапазоне спектра, синтезированы из порошка субоксида кремния (SiOx, x ~ 1) при его нагреве в диапазоне температур от 25 °C до 950 °C и последующем травлении в концентрированной плавиковой кислоте. Для присоединения к поверхности наночастиц кремния молекулы октадецена использована процедура гидросилилирования. В результате интенсивность фотолюминесцен­ции нк-Si существенно повышается, и они приобретают способность образовывать устойчивые золи в неполярных растворителях, длительное время сохраняя яркую устойчивую фотолюминесценцию. Изучены структура и спектральные свойства исходных нк-Si и микрочастиц полученного в СК-СO2 фотолюминесцирующего полимерного нанокомпозита мк-ПТФЭ/нк-Si.

2010, №2

сс. 70-79

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, метилметакрилат, стирол, сополимеры, полимерные нанокомпозиты

В работе предложен, изучен и экспериментально реализован метод получения мелкодисперсных порошков сополимера метилметакрилата (ММА) со стиролом в результате проведения радикальной полимеризации в среде сверхкрити­ческого диоксида углерода (СК-СO2). В качестве диспергирующего агента (поверхностно активного вещества — ПАВ), позволяющего получать практически монодисперсное распределение полимерных частиц по размерам, использовался растворимый в СК-СO2 полидиметилсилоксан метакрилат. Полученный сополимер, в виде сферических частиц с характерным размером порядка 1 мкм и молекулярной массой Mw ~ 36000, обладал повышенной (по сравнению с чистым полиметилметакрилатом с близкой Mw) термостойкостью. Варьируя процентное соотношение исходных мономеров ММА и стирола, можно эффективно управлять как интегральной гидрофильностью, так и физико-механическими характеристиками получаемого сополимера метилметакрилата со стиролом.

2010, №2

сс. 55-69

Статьи

Модификация оптических свойств полимеров при сверхкритической флюидной импрегнации β-дикетонатами европия

В.И. Герасимова, Ю.С. Заворотный, А.О. Рыбалтовский, А.А. Антошков, В.И. Соколов, Е.В. Троицкая, В.Н. Баграташвили.

Цитировать

Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, β-дикетонаты европия, фторполимеры, фотолюминесценция, термочувствительность

Исследованы оптические свойства ряда оптических фторполимеров на основе фторсодержащих акрилатов, легированных β-дикетонатами европия методом сверхкритической флюидной импрегнации. Установлено влияние типа матрицы на процесс вхождения в нее молекул β-дикетонатов европия, а также на изменение оптических свойств легированных полимеров при их длительном хранении. Проведен сравнительный анализ квантового выхода (λвоз = 300 и 380 нм) и термочувствительности фотолюминесценции ионов Eu3+ в зависимости от типа β-дикетонатов и химической структуры полимеров. Показано, что сверхкритическая флюидная экстракция из полимерных образцов остатков фотоинициатора, не прореагировавшего при полимеризации, позволяет заметно увеличить их прозрачность в коротковолновой области спектра (< 300 нм).

2010, №2

сс. 44-55

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая флюидная экстракция, образование нефти, механохимическое преобразование, органическое вещество, нефтяные углеводороды

Проведение эксперимента по сверхкритической флюидной экстракции диоксидом углерода органического вещества из породы и почвы показало, что сверхкритический флюид способен растворять, переносить и аккумулировать нефтеподобные углеводороды, включая реликтовые. Полученные результаты дают основания полагать, что наряду с растворением в процессе сверхкритической флюидной экстракции в микропорах и микротрещинах твердых веществ идет механохимическое преобразование органического вещества, сопровождающееся изменением состава, структуры и распределения индивидуальных углеводородов в сторону, характерную для нефтематеринских пород. Таким образом, можно предположить в природе возможность быстрого механохимического преобразо­вания рассеянного органического вещества осадочных пород в потоке глубинного сверхкритического флюида. Это, в свою очередь, позволяет пересмотреть временной масштаб формирования нефтяных месторождений в сторону его уменьшения от миллионов до, возможно, сотен лет.

2010, №2

сс. 28-44

Статьи

Ключевые слова: сверхкритические флюиды, критические явления тройных систем, стабильные и метастабильные области расслаивания

Рассмотрены особенности фазовых равновесий в тройных смесях с одним лету­чим компонентом и областью гомогенных сверхкритических флюидов в одной из бинарных подсистем (с двумя конечными критическими точками p и Q). Пока­зано, что гетерогенизация сверхкритических флюидов, распространяющихся в тройную систему из пограничной двойной подсистемы 2d' типа, начинается с моновариантных критических явлений в насыщенных растворах (ж1 = ж2 - тв) или (г = ж - тв), которые, проходя через экстремальные параметры температуры или состава, образуют такие особые критические равновесия, как двойные ко­нечные критические точки DCE1 = ж2 - тв, г = ж - тв, ж1 = ж2 - г) или двойные гомогенные точки DHP1 = ж2 - тв<-> г = ж - тв). Тройные нонвариантные критические точки (ж1 = ж2 = г, ж1 = ж2 - г - тв и ж1= г - ж2 - тв) возникают при пересечении моновариантных критических и некритических кривых.

2010, №2

сс. 21-27

Статьи

Ключевые слова: субкритическая вода, тритерпеновые гликозиды, глицирретиновая кислота, экстракт корня солодки, высокоэффективная жидкостная хро­матография, спектроскопия ЯМР 13С

Разработана методика получения глицирретиновой кислоты (агликона глицирризиновой кислоты) гидролизом экстракта корня солодки в среде субкритической воды. Продемонстрирована ее высокая эффективность в сравнении с традиционным гидролизом. Наличие и концентрации глицирретиновой кислоты в полученных продуктах определены методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методом спектроскопии ЯМР 13С подтверждено, что глицирретиновая кислота, полученная в среде субкритической воды, имеет β-конфигурацию при атоме углерода С18.

2010, №2

сс. 4-20

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая вода, органические химикаты, глобальное фазовое поведение, коэффициент распределения веществ в смесях октанол — вода

На основе современных представлений о глобальных фазовых диаграммах бинарных смесей развиваются методы анализа, систематизации и прогнозирования глобального фазового поведения и возможных гетерогенных флюидных равновесий в системах сверхкритическая вода — органический загрязнитель. Исследованы фазовые равновесия некоторых классов органических соединений (полициклические ароматические углеводороды, полихлорированные бифенилы, полихлори-рованные дибензо-диоксины и фураны, а также некоторые пестициды) в сверхкритической воде. На основе полученных корреляций с коэффициентом распределения органических веществ в расслаивающихся смесях октанол — вода (KOW) определен параметр бинарного взаимодействия k12 в одножидкостной модели смеси. Получены аналитические выражения для предсказания азеотропных состояний бинарных смесей и дана оценка появления азеотропии в водных растворах органических соединений. Приведены результаты расчетов фазовых равновесий и критических кривых для ранее не изученных органических загрязнителей в сверхкритической воде.

2010, №1

сс. 101-103

Краткие сообщения

В.Н. Басков, М.А. Васякин, А.А. Захаров, Ю.А. Мазалов, А.В. Меренов, В.А. Морозов, С.В. Поликарпов, В.В. Стрелков.

2010, №1

сс. 88-100

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая флюидная экстракция, диоксид углерода, чеснок, экстракт, дисульфиды, биоциды

Методом сверхкритической флюидной экстракции диоксидом углерода получены экстракты чеснока (Allium sativumL.), которые разделены на индивидуальные вещества с помощью препаративной высокоэффективной жидкостной и газовой хроматографии. Некоторые из выделенных веществ (аллицин, аджоен, диаллилдисульфид, диаллилтрисульфид), а также два их синтетических аналога дисульфидной структуры были испытаны в качестве потенциальных биоцидов на ряде тест-объектов (Candida utilis, Bacillus cereus, Pseudomonas aurantiaca и Escherichia coli). Некоторые из испытанных веществ проявили высокую эффективность в качестве биоцидов, в том числе в отношении грамотрицательных бактериальных штаммов. Полученные данные показывают перспективность использования исследуемых природных компонентов чеснока и их синтетических аналогов в качестве потенциальных антимикробных агентов.

2010, №1

сс. 79-87

Статьи

Ключевые слова: побеги сосны, сверхкритическая флюидная экстракция, радиозащитные свойства, антиатерогенное и антиоксидантное действие

Изучены радиозащитные свойства препарата из побегов сосны, полученного методом сверхкритической флюидной экстракции диоксидом углерода, на модели экспериментальной костномозговой формы лучевой болезни. Опыты проведены на белых нелинейных мышах. Показано, что СО2-экстракт побегов сосны обладает радиопротекторными свойствами. Проведены доклинические испытания на крысах-самцах линии Wistar указанного экстракта по параметрам антиатерогенного и антиоксидантного действия при создании экспериментальной гиперлипидемии.