Архив журнала «Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика»

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2007, №1

сс. 53-60

Статьи

Получение микрочастиц биорезорбируемых полимеров с помощью сверхкритических сред

В.Н. Баграташвили, С.Э. Богородский, А.Н. Коновалов, А.П. Кубышкин, А.А. Новицкий, В.К. Попов, К. Уптон, С.М. Хоудл.

Цитировать

Ключевые слова: биорезорбируемые полимеры, полимерные микрочасти-цы, сверхкритический диоксид углерода, акустическое воздействие

Предложен и разработан новый подход к управлению процессом «сухого» (без использования органических растворителей) формирования микрочастиц и пористых волокон из биорезорбируемых полимеров, основанный на комбинированном воздействии на полимерные материалы сверхкритического диоксида углерода и мощного акустического возбуждения. Методом распыления в воздух через импульсные сопла пластифицированных в сверхкритическом СO2 низкомолекулярных (Mw ≤ 11000) ε-поликапролактона и D,L-полилактида получены мелкодисперсные частицы и их агломераты, соответствующие требованиям, предъявляемым к матричным средствам доставки лекарственных препаратов пролонгированного действия. При воздействии мощного акустического возбуждения на пластифицированный в СК-СO2 высокомолекулярный D,L-полилактид достигнуто существенное снижение его вязкости, приводящее к заметным изменениям морфологии конечных продуктов. При этом не происходит сколько-нибудь заметного изменения молекулярной массы и полидисперсности (отношение Mw/Mn) исследованных полимерных материалов.

2007, №1

сс. 40-52

Статьи

Ключевые слова: высокие температуры, высокие давления, сверхкритические флюиды, колебательная спектроскопия, UV-Vis спектроскопия

В статье описаны высокотемпературные ячейки для спектральных исследований при высоких температурах и давлениях. Это уникальное оборудование предназначено для исследования спектров комбинационного рассеяния и спектров поглощения в ИК, ближнем ИК, УФ и видимом диапазонах спектра при температурах до 550 °C и давлениях до 1500 бар. Достоинством описываемых ячеек является высокая точность, которая во многих случаях превышает точность рутинных измерений при нормальных температуре и давлении. Приводятся примеры данных, полученных с помощью этих устройств.

2007, №1

сс. 28-39

Статьи

Двухканальная оптоволоконная рефлектометрия сверхкритических сред

М.В. Авдеев, В.Н. Баграташвили, А.Н. Коновалов, В.К. Попов, С.И. Цыпина, М.В. Соколова, Дж. Ке, М. Полиакофф, В.З. Ву, Б. Ванг, Б.Х. Хан.

Цитировать

Ключевые слова: фазовое поведение, критическая точка, многокомпонентные среды, оптоволоконная денситометрия, проточный реактор

Разработан двухканальный оптоволоконный рефлектометр (ОВР), позволяющий путем измерения коэффициента отражения от границы торца оптического волокна и среды изучать фазовое поведение многокомпонентных сверхкритических сред в разных точках реактора. В стационарной кювете с изменяющимся объемом исследовано фазовое поведение смесей СО2 + н-пентан (хC5H12 = 0,101), и СО2 + метанол (хCH3OH= 0,103). Проведено сравнение найденных экспериментальных значений коэффициента преломления с теоретическими, вычисленными по уравнению Лорентц - Лоренца. Изучено фазовое поведение смеси СО2 + ацетофенон в условиях проточного капиллярного реактора для разных концентраций ацетофенона (7,5, 21,2, 34,1 %). На примере смеси СО2 + метанол показана возможность исследования фазового поведения многокомпонентных смесей непосредственно в толще катализатора в условиях проточного сверхкритического реактора.

2007, №1

сс. 16-27

Обзоры

Ключевые слова: сверхкритические флюиды, переработка растительного сырья, лигнин

С позиций физикохимии полимеров и термодинамической совместимости биополимеров лигноцеллюлозной матрицы рассмотрено поведение компонентов древесины при воздействии сверхкритическими средами. Проанализированы наиболее перспективные направления использования сверхкритических флюидных технологий при химической переработке древесного и недревесного растительного сырья.

2007, №1

сс. 3-15

Обзоры

Ключевые слова: сверхкритические флюиды, теплопроводность, углеводородысверхкритические флюиды, фазовые диаграммы

Представлен обзор теоретических и экспериментальных исследований радиационно-кондуктивного переноса тепла в плоских слоях углеводородов, находящихся в до- и сверхкритической областях. Установлено, что за пределами узкой температурной области вблизи критической точки, где радиационная составляющая теплопроводности стремится к нулю, лучистый поток может достигать значений, сопоставимых по величине с кондуктивным. Как следствие отмечается, что проектирование оборудования без учета этого важного фактора, особенно для процессов деасфальтизации, фракционирования, выделения и очистки тяжелых нефтяных фракций, использующих суб- и сверхкритическое флюидные состояния пропана, пентана, гексана, толуола и других веществ, может приводить к неоптимальности и даже существенной некорректности проекта, сопровождаемых на этапе промышленной реализации неоправданными издержками материальных и энергоресурсов.

2006, №2

сс. 87-93

Хроника

2006, №2

сс. 85-86

Хроника

Т. Палсик.

2006, №2

сс. 81-84

От редакции

2006, №2

сс. 69-80

Статьи

Ключевые слова: полимерная матрица, полиарилат, растворимость, сверх-критический диоксид углерода, импрегнация, дисперсный краситель Red 13

Исследована импрегнация полимерных пленок из ряда полимеров (полиарилат ДВ, полиэтилентерефталат, полиметилметакрилат, поликарбонат, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, хитозан) антрахиноновыми и азобензольными красителями из раствора в сверхкритическом диоксиде углерода (СК-С02). Коли-чественные измерения проводили с дисперсным красителем Red 13 и полиарила-том (ПАР). Методом УФ-спектроскопии измерена растворимость этого красителя в СК-С02 в зависимости от давления при температурах 35 °С и 40 °С. Для давления 13,8 МПа и 35 °С растворимость составила 2,8·10-5 моль/л (-0,2 вес. %). Изучена кинетика диффузии Red 13 из раствора в СК-С02 в матрицу ПАР при температуре 40 °С и давлении 10 МПа. Показано, что кинетическая кривая носит монотонный характер с выходом на плато. Полученные результаты рассмотрены в рамках теоретической модели сверхкритической импрегнации и установле-но, что они соответствуют описанному в модели случаю низкой растворимости функциональных добавок.

2006, №2

сс. 60-68

Статьи

Модификация хитозана с использованием диоксида углерода

А.И. Гамзазаде, С.М. Насибов, Л.Н. Никитин, Э.Е. Саид-Галиев, А.Р. Хохлов.

Цитировать

Ключевые слова: сверхкритический, газообразный и твердый диоксид углерода, хитозан, модификация

Изучены изменения физико-химических свойств хитозана под воздействием различных агрегатных форм диоксида углерода и показана взаимная зависимость его свойств от сорбции С02 и структуры полимера.

2006, №2

сс. 49-59

Статьи

Ключевые слова: полимеры, пористость, сверхкритические флюиды, диоксид углерода

Ранее разработанный авторами двухстадийный метод создания заданной пористости обработкой сверхкритическими растворителями с последующей термообработкой при атмосферном давлении был применен к различным полимерным материалам: тетрафторэтилену, сверхвысокомолекулярному полиэтилену, полиэфирэфиркетону, полиарилэфиркетону-11, полиамиду-6, ударопрочному полистиролу, сополимеру акрилонитрил-бутадиен-стирол, поливинилхлориду. Показано, что обработка кристаллических и аморфных полимеров данным методом приводит к принципиально различным результатам: кристаллические полимеры практически не образуют пористости, в то время как значительная пористость (до 0,9 см3/г) формируется в полимерах, в которых преобладают аморфные области.

2006, №2

сс. 36-48

Статьи

Ключевые слова: полимеры, пористость, сверхкритические флюиды, диоксид углерода

Предложен новый эффективный двухстадийный метод создания заданной пористости в полимерных материалах обработкой диоксидом углерода в сверхкритическом состоянии. Представлены результаты исследований, подтверждающие применимость данного метода к большинству промышленно важных стеклообразных полимеров, таких как полиметилметакрилат, поликарбонат, полистирол и дакрил 6. Одной из важных особенностей предлагаемого метода является возможность варьировать общий объем пор материала в зависимости от условий обработки в сверхкритической среде и последующей термообработки. Кроме того, разработан простой метод определения общего объема пор полимерных материалов по заполнению их водой при повышенном давлении и комнатной температуре.

2006, №2

сс. 23-35

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический СО2, метакрилаты, сополимеризация, композиты

В среде сверхкритического оксида углерода осуществлена сополимеризация метил-метакрилата и этиленгликольдиметакрилата в пластифицированной матрице сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и получены композиты с раз-личным соотношением компонентов. Механизм сополимеризации вне зависи-мости от соотношения мономеров определялся способом достижения сверх-критического состояния. Если температура в закрытом объеме (исходное давление 3÷4 МПа) повышалась от комнатной до 120 °С, после чего добавлялись новые порции жидкого С02 (с температурой 20 °С) до давления 20 МПа, осуществля-лась «полимеризация в массе». При единовременном изменении параметров от исходных значений (комнатная температура, 6÷7 МПа) до тех же конечных величин (120 °С, 20 МПа) происходила дисперсионная полимеризация. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии показано, что введение мета-крилатов понижало температуру кристаллизации и степень кристалличности для всех импрегнированных образцов СВМПЭ. Методом атомно-силовой микроскопии была исследована структура поверхности композитов и изучены их микромеханические свойства. Полученные данные демонстрируют возможность полу-чения однородных на наноуровне композитов такого типа.

2006, №2

сс. 13-22

Статьи

Модификация структуры полиолефинов при импрегнации тетрафенилпорфирином с среде сверхкритического диоксида углерода

А.А. Свиридова, А.Б. Соловьева, А.О. Рыбалтовский, В.А. Тимофеева, А.В. Кривандин, О.В. Шаталова, Н.Н. Глаголев, Т.С. Зархина, В.Н. Баграташвили.

Цитировать

Ключевые слова: сверхкритический CO2, полимеры, полиолефины, тетрафенилпорфирин, фотокаталитическая активность

Осуществлена импрегнация пленок полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) и полипропилена (ПП) тетрафенилпорфирином (ТФП) в среде сверхкритического диоксида углерода (СК-CO2) для получения фотокаталитических систем. Показано, что концентрация ТФП в пленках ПЭНП, оцененная по интенсивности полосы Соре в электронном спектре поглощения, достигает величины 3 · 10-9 моль/см2. Полученные образцы обладали фотокаталитической активностью в условиях генерации синглетного кислорода в газовую фазу (поток синглетного кислорода - до 4,47 · 10-10 моль/с · см2). После обработки ПЭНП и ПП в СК-CO2 наблюдались изменения их структуры и физико-механических свойств. В частности, по данным рентгеноструктурного анализа (РСА), в условиях малоуглового рассеяния под воздействием СК-CO2 происходило разупорядочивание структуры в аморфных областях полимера. Наибольшая неупорядоченность наблюдалась для образцов ПЭНП. При этом, по данным РСА, на больших углах рассеяния кристаллическая структура ПП и ПЭНП не менялась. Сделанные заключения об изменении структуры полиолефинов под воздействием сверхкритического диоксида углерода подтверждаются результатами механических испытаний и термогравиметрического анализа.

2006, №2

сс. 5-12

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический СО2, регенерация Pd-содержащих катализаторов, гидрирование ацетилена

Впервые проведена регенерация сверхкритическим СО2 Pd-содержащих катализаторов селективного гидрирования ацетилена. Отравление катализаторов осуществляли взаимодействием смеси ацетилена с этиленом при 80°С с Pd/γ-Al2O3. Установлено, что дезактивированные таким образом образцы катализаторов после обработки СО2 в сверхкритическом состоянии (35°С, 73 атм, 80°С, 110 атм и 92°С, 115 атм) восстанавливают свою активность и селективность в реакции превращения ацетилена в этилен. Количественное определение закоксованности катализаторов методом термогравиметрии показало, что обработка сверхкритическим СО2 приводит к удалению с поверхности предшественников кокса

2006, №1

сс. 113-118

От редакции

2006, №1

сс. 106-112

Хроника

2006, №1

сс. 101-105

Краткие сообщения

А.М. Алиев, Г.В. Степанов.

2006, №1

сс. 89-100

Статьи

Ключевые слова: рапсовое масло, биодизельное топливо, сверхкритический метанол, метиловые эфиры, жирные кислоты, переэтерификация, сверхкритический диоксид углерода, растворимость, уравнение Пенга-Робинсона

Изучена растворимость компонентов биодизельного топлива (метиловые эфиры стеариновой и пальмитиновой кислот) в сверхкритическом диоксиде углерода. Результаты описаны с помощью уравнения Пенга-Робинсона. Показана возможность эффективного выделения целевых продуктов (метиловые эфиры жирных кислот, глицерин) из реакционной смеси, полученной в результате реакции переэтерификации и их очистки в сверхкритическом диоксиде углерода.