Статьи журнала «Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика»

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2008, №2

сс. 43-51

Статьи

Ключевые слова: эвкалипт прутовидный (Eucalyptus viminalis Labill.), сверхкритический флюидный СО2-экстракт, эфирное масло, химический состав, монотерпены, сесквитерпены, фенолоальдегиды, эвкалимин, хлорофиллипт

Проведен сравнительный фитохимический анализ эфирного масла и сверхкритического флюидного СО2-экстракта (СКФ-СО2-экстракт), а также образцов шрота, полученных из листьев эвкалипта прутовидного (Eucalyptus viminalis Labill.). Установлено, что составы исследованных объектов имеют сходства в качественном отношении, но заметно различаются соотношением основных компонентов. СКФ-СО2-экстракт, кроме эфирного масла, содержит значительное количество сесквитерпенов. Исследование шрота, остающегося после отделения липофильной фракции, показало, что он может служить источником фенолоальдегидов, входящих в состав препаратов эвкалимин и хлорофиллипт, при этом шрот после СКФ-СО2-экстракции имеет более приемлемые технологические свойства.

2008, №2

сс. 37-42

Статьи

Разработка методики экстракции дигидрокверцетина из древесины лиственницы в среде субкритической воды

О.В. Филонова, С.Н. Борисенко, Е.В. Максименко, Р.Н. Борисенко, А.В. Лекарь, Н.И. Борисенко, В.И. Минкин.

Цитировать

Ключевые слова: субкритическая вода, дигидрокверцетин, экстракция

Процесс RESS описывается одномерной математической моделью, которая позволяет качественно анализировать процесс зародышеобразования. Исследовано влияние плотности сверхкритического растворителя и геометрии расширительного устройства на размер получаемых в процессе RESS микрочастиц.

2008, №2

сс. 33-36

Статьи

Извлечение биофлавоноида-кверцетина из растительного сырья в среде субкритической воды

А.В. Лекарь, С.Н. Борисенко, Е.В. Максименко, Р.Н. Борисенко, Е.В. Ветрова, Н.И. Борисенко, В.И. Минкин.

Цитировать

Ключевые слова: субкритическая вода, кверцетин, экстракция

Разработана методика экстракции кверцетина из растительного сырья в среде субкритической воды. Методика является экологически чистой и более эффективна по сравнению с традиционными методиками экстракции полярными органическими растворителями (например, метанолом) в непрерывном режиме.

2008, №2

сс. 20-32

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая экстракция, масличные культуры, математическое моделирование

Построена упрощенная математическая модель сверхкритической экстракции молотых семян масличных культур. Она сводится к гиперболической системе двух уравнений относительно основных характеристик процесса: концентрации масла во флюиде в макроскопических каналах зернистого слоя частиц семян и доли выработанных запасов масла в частицах. Соответствующая задача решена аналитически. Показано, что решение имеет структуру стационарной бегущей волны, распространяющейся с постоянной скоростью. Возможность применения модели для расчета реальных процессов экстракции подтверждена тестированием на известных экспериментальных данных.

2008, №2

сс. 7-19

Статьи

Ключевые слова: зеленый вьетнамский чай, сверхкритический диоксид углерода, потребительские свойства чайного листа, декофеинизация

Изучено влияние предлагаемых процедур (циркуляция сверхкритического диоксида углерода и периодическая декомпрессия в системе «исходное сырье сверхкритический СО2») обработки чайного листа на экстрагируемость целевых компонентов водной фазой в процессе «заваривания». Проведено исследование некоторых термодинамических характеристик процесса сверхкритической флюидной СО2-декофеинизации применительно к зеленому вьетнамскому чаю.

2008, №1

сс. 91-102

Обзоры

2008, №1

сс. 67-90

Обзоры

Ключевые слова: адиабатический калориметр, вода, водные растворы, кривая сосуществования фаз, критическая точка, изохорная теплоемкость, парциальный мольный объем, сверхкритическая вода, уравнение состояния, этанол

Изохорная теплоемкость (CV) бинарной смеси (0,1446 м.д.) H2O + (0,8554 м.д.) C2H5OH была измерена в до- и сверхкритических условиях с использованием высокотемпературного адиабатического калориметра постоянного объема. Измерения CV проводились в зависимости от температуры вдоль различных близкритических изохор в интервале от 234,8 до 391,1 кг·м-3 при температурах между 439,3 и 521,5 К. Всего исследовано 16 изохор - 4 паровые и 12 жидких. Интервал измерений охватывал одно- и двухфазные области в окрестности кривой сосуществования жидких и газовых фаз при до- и сверхкритических параметрах состояния. Ошибка измеренных значений теплоемкости, плотности и температуры составляла 2÷3%, 0,05% и 15 мK соответственно. Значения температуры на кривой сосуществования фаз,TS(ρ), для каждой измеренной плотности (изохоры) были определены в калориметрическом эксперименте с использованием датчика адиабатического контроля в рамках метода квазистатических термограмм. Измеренные значения теплоемкости (CVS), температуры (TS) и плотности (ρS) на кривой сосуществования вблизи критической точки (КТ) позволили определить значения критических параметров (TC, ρC) смеси H2O+C2H5OH. Полученные экспериментальные значения CV и TS, ρC насыщенной жидкости были проанализированы и интерпретированы в рамках теории изоморфизма критических явлений смесей и модели расширенного скейлинга для того, чтобы точно определить значения асимптотических критических амплитуд (A0± и B0) степенных законов. Рассчитаны значения характеристических параметров (K1, K2, τ1, τ2, Δρ1, Δρ2) смеси на основе анализа поведения критических кривых смеси H2O+C2H5OH. Показано, что теплоемкость данной смеси (х=0,8554 мол. доли C2H5OH или 96% по объему) вблизи КТ ведет себя как теплоемкость чистого вещества. Такое поведение теплоемкости данной системы также предсказывается на основе анализа поведения критических линий.

2008, №1

сс. 59-66

Статьи

Ключевые слова: полимеры, Eu(fod)3, фотолюминесценция, сверхкритическая импрегнация, молекулы воды, температурное тушение люминесценции

Представлены результаты исследования влияния температуры и влажности на оптические характеристики (поглощение и фотолюминесценция) прозрачных полимерных материалов, импрегнированных молекулами Eu(fod)3 (fod = 6,6,7,7,8,8,8-гептафтор-2,2-диметил-3,5-октадионат) с помощью сверхкритического диоксида углерода. Установлены особенности спектров молекул Eu(fod)3 как в исходном состоянии (поликристаллическом порошке Eu(fod)3), так и в полимерных матрицах, связанные с существованием как минимум двух форм этих молекул. На основе экспериментов, проводимых с образцами пленок полипропилена, легированных Eu(fod)3, предложена модель механизмов взаимодействия молекул Н2О с молекулами Eu(fod)3 в матрице полимера, объясняющая наблюдаемую деградацию оптических полос поглощения и люминесцентных характеристик данных материалов в воздушной атмосфере. Рассмотрены эффекты обратимого температурного тушения люминесценции ионов Eu3+ в этих образцах и определены возможности использования этого эффекта для создания температурного датчика.

2008, №1

сс. 50-58

Статьи

Синтез наночастиц серебра в матрице сшитого олигоуретанметакрилата

А.О. Рыбалтовский, А.А. Аксенов, В.И. Герасимова, В.В. Зосимов, В.К. Попов, А.Б. Соловьева, П.С. Тимашев, В.Н. Баграташвили.

Цитировать

Ключевые слова: наночастицы, сверхкритический СО2, импрегнация, олигоуретанметакрилат, оптическая спектроскопия, УФ облучение

С применением абсорбционной спектроскопии УФ/видимого диапазона и просвечивающей электронной микроскопии исследованы процессы синтеза наночастиц Ag в матрице сшитых олигоуретанметакрилатов (ОУМ) при их импрегнировании молекулами Ag(fod) (fod = 6,6,7,7,8,8,8-гептафтор-2,2-диметил-3,5-октадионат) с помощью сверхкритического СО2 и этанола. Показано, что функция распределения наночастиц Ag по размерам и их концентрация в наших условиях зависят от структуры матрицы импрегнируемого полимера, от типа растворителя, используемого для пропитки полимера, а также от условий пропитки. Обработка в атмосфере водорода и УФ облучение пропитанных Ag(fod) образцов ОУМ приводят к значительному повышению концентрации наночастиц Ag в матрице полимера, а также к увеличению их размеров. Предложен новый, основанный на сочетании методов сверхкритической флюидной импрегнации и УФ облучения, подход к созданию в полимерных матрицах различных оптических структур (в том числе микроструктур) из наночастиц.

2008, №1

сс. 43-49

Статьи

Ключевые слова: RESS, сверхкритический флюид, моделирование, микрочастицы, антрацен

Процесс RESS описывается одномерной математической моделью, которая позволяет качественно анализировать процесс зародышеобразования. Исследовано влияние плотности сверхкритического растворителя и геометрии расширительного устройства на размер получаемых в процессе RESS микрочастиц.

2008, №1

сс. 34-42

Статьи

Ключевые слова: полимерные микрочастицы, инкапсуляция биоактивных компонентов, сверхкритический диоксид углерода

В работе представлены результаты разработки процесса сверхкритического флюидного (СКФ) синтеза биорезорбируемых полимерных микрочастиц, наполненных смесью биоактивных экстрактов подорожника и календулы (ЭПК). Процесс основан на распылении пластифицированной сверхкритическим диоксидом углерода порошковой смеси аморфного алифатического полиэфира (D,L- полилактид) и мелкодисперсного водорастворимого растительного экстракта в ресивер низкого давления через сопло определенного профиля и диаметра. Ис-
следована кинетика выхода растительного экстракта из микрочастиц, полученных при различных давлениях сверхкритического СО2. Показано, что скорость выхода ЭПК в физиологический раствор зависит как от величины рабочего давления диоксида углерода, так и от исходного соотношения полимер/экстракт.

2008, №1

сс. 24-33

Статьи

Ключевые слова: сверхкритические флюиды, наночастицы, микрочастицы, хитозан

Впервые с использованием метода SAA (Supercritical Assisted Atomization) полу чены нано- и микрочастицы пяти производных хитозана. Полученные нано- и микрочастицы производных хитозана исследовали методами оптической и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Исследование распределения полученных частиц по размерам показало, что они достаточно однородны и в зависимости от условий эксперимента имеют размеры 300 нм÷5 мкм. Из полученных данных можно сделать вывод, что метод SAA можно эффективно применять для диспергирования различных производных хитозана.

2008, №1

сс. 5-23

Обзоры

Ключевые слова: сверхкритические флюиды, наночастицы, микрочастицы, фармпрепараты, липосомы

В обзорной статье рассмотрены преимущества нано- и микрочастиц лекарствен ных форм перед традиционными, а также использование сверхкритических флюидов для получения нано- и микроформ фармацевтических субстанций, в том числе систем медленного высвобождения лекарственных препаратов на основе полимеров и липосом. Показано, что методы, основанные на применении сверхкритических флюидов, такие как RESS, GAS, ASES, SAS, SEDS и др., являются перспективными для получения нано- и микроформ лекарственных препаратов.

2008, №1

сс. 3-4

От редакции

2007, №4

сс. 101

Информация

2007, №4

сс. 96-100

Информация

В.С. Арутюнов.

2007, №4

сс. 85-95

Обзоры

Ключевые слова: биодизель, биоэтанол, сверхкритические среды

В обзорной статье рассматриваются экономические и технологические вопросы производства топлива из возобновляемого сырья и перспективы этой отрасли в России и в мире. Приводятся данные по экономической эффективности применения сверхкритических (СК) сред при производстве биоэтанола и биодизеля. Эти процессы сравниваются с традиционным каталитическим методом получения метиловых эфиров жирных кислот из растительных масел, и оцениваются возможности существенного снижения себестоимости и повышения рентабельности производства биодизельного топлива за счет применения сверхкритических сред.

2007, №4

сс. 70-84

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая вода, бурый уголь, динамическая и статическая конверсия

Исследована конверсия бурого угля в сверхкритической воде (СКВ) при давлении 30 МПа и температуре ≤760°С в режиме непрерывной подачи водоугольной суспензии (ВУС) сверху в вертикально расположенный трубчатый реактор. При падении частиц угля в реактор по коническому каналу в условиях непрерывного увеличения температуры (стадия динамической конверсии — ДК) из угля в зависимости от температуры верхней части реактора TtR выделяется от 44 (400°С) до 63% (750°С) органической массы угля (ОМУ) в виде жидких и газообразных продуктов, содержащих от 71 до 100% кислорода ОМУ. Показано, что ДК угля обусловлена стоком продуктов конверсии вместе с СКВ из частиц угля под действием избыточного давления флюида в частицах, возникающего из-за увеличения температуры частиц при падении в реактор. Основными продуктами ДК при 400°С являются высокомолекулярные органические вещества с преобладанием смол, а при 750°С - низшие алканы, ароматические углеводороды, Н2 и СО. Важно, что после ДК частицы угля равномерно заполняли реактор и не спекались при последующей статической конверсии (СК) угля в условиях подачи СКВ через слой частиц угля в реакторе. Состав продуктов и скорость СК зависят от температуры процесса, в частности потому, что выше 600°С вода становится источником водорода.

2007, №4

сс. 60-69

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический н-пентан, каталитическая изомеризация, цеолитные катализаторы

Проведено исследование изомеризации н-пентана в сверхкритических условиях на кислотных катализаторах (WO3 и H4[Si(W3O10)4], нанесенные на ТiO2, цеолиты различных типов) и на этих же системах, модифицированных платиной, в проточном режиме при температурах 220÷350 °С, давлениях 50÷130 атм, объемной скорости подачи в реактор жидкого пентана 6÷30 ч-1. Показано, что исходные кислотные формы либо неактивны (WO3/TiO2), либо подвержены быстрой дезактивации (H4[Si(W3O10)4]/TiO2). Их модифицирование платиной приводит к резкому увеличению общей конверсии до 50% и снижению скорости отравления в течение 3÷5 часов работы. Наиболее активной и селективной в изомеризации н-пентана в сверхкритическом состоянии среди исследованных цеолитных систем оказалась Н-форма морденита, однако ее модификация платиной снижает каталитическую активность. На H-ZSM-5 катализаторе доминируют процессы крекинга, а его модифицирование платиной приводит к увеличению выхода изо-пентана.

2007, №4

сс. 43-59

Статьи

Ключевые слова: наночастицы ZnO, синтез, органические вещества, синтез-газ, сверхкритические флюиды Н2О и СО2

При исследовании окисления твердого и жидкого цинка (Zn)S,L суб- и сверхкритической водой, сверхкритическим СО2 и смесью Н2О/СО2 обнаружен синтез наночастиц (ZnO)n. Этот процесс назван нами химической переконденсацией (ХП). Исследования показали, что в зависимости от условий реализации процесса ХП синтезируются наночастицы размером 2÷100 нм, наноиглы диаметром 25÷100 нм, наностержни диаметром 10÷100 нм и длиной до 50 µм, механически прочная наноструктурированная керамика. Предложен кластерный механизм инициирования ХП. Установлены кинетические параметры процесса ХП (Zn)S,L в Н2О. Более высокая скорость ХП в Н2О по сравнению с СО2, по-видимому, обусловлена ориентацией дипольных молекул Н2О в поле контактной разности потенциалов на границе (Zn)S,L/(ZnO)n и увеличением времени жизни молекул в адсорбированном состоянии. При ХП цинка в СО2 кроме СО образуется углерод, а в смесях Н2О/СО2 вместе с Н2 и СО синтезируются предельные и ароматические углеводороды, спирты и формальдегид.