ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Секция 3. Химическая технология из "Химия, химические технологии и химическое машиностроение. Ч.2" Цели и задачи проекта. Разработка общих моделей электросорбции органических веществ, включающих структурные параметры волокнистых и модифицированных углеродных материалов и других типов электродов, физико-химические свойства адсорбатов и объёмных растворов, концентрирование органических соединений на электродах с целью их аналитического определения. [c.4] Выявление природы и механизмов модифицирования металлических и оксидных электродов-катализаторов в условиях электросинтеза, создание физико-химических основ селективности электрокаталитических и сенсорных систем. [c.4] Изучение механизма электросорбции и электрохимической деструкции органических молекул на углеродных материалах из водных и водноорганических сред. [c.4] Оптимизация условия электросорбции и электрохимической деструкции для эффективного концентрирования и разделения органических веществ и продуктов их электрохимического превращения. [c.4] Разработка теоретических положений проведения электросорбцион-ных процессов разделение, выделение, деструкция и концентрирование органических молекул (и продуктов их деструкции), включая биологически активные и высокомолекулярные органические образования (ферменты, белки). [c.4] Углубление знаний процессов адсорбции, происходящей на поверхности модифицированных углеродсодержащих и металлических электродов, в зависимости от заряда поверхности количества и упорядоченности модифицирующих слоев. [c.4] На основе применения комплекса физико-химических, квантовомеханических методов выявление механизма модификации поверхности электродов, а также установления корреляции между селективностью электрокаталитических реакций, физико-химическими, электронными свойствами и морфологией поверхности электродов, в том числе на наноуровне. [c.4] Основные результаты исследований за 1999 - 2001 г.г. [c.4] Установлено, что в отличие от ацетонитрила адсорбция тетрагидрофурана незначительна на волокнистом адсорбенте. [c.5] В частности, изучена адсорбция бензойной кислоты на гранулированном и волокнистом адсорбентах из 20% водного раствора тетрагидрофуру-на (ТГФ). Наблюдается увеличение сорбируемости бензойной кислоты из водно-органического раствора в сравнении с сорбцией из водного раствора. Это объясняется уменьшением эффекта гидратации молекул бензойной кислоты в водно-органической среде. Получены поляризационные характеристики гранулированного и волокнистого адсорбентов. Установлено, что в водно-ацетонитрильных средах и водно-тетрагидрофурановых растворах необходимо определение равномерности заряжения пористых систем. [c.5] Изучена адсорбция и электросорбция на гранулированных и волокнистых углеродных сорбентах ряда природных биологических молекул тирозина и триптофана - аминокислот с выраженным кислотным характером и Ь-гистидина - основного. [c.5] Для тирозина и триптофана зависимость адсорбции от потенциала во всех случаях сохраняет экстремальный характер. В нейтральной среде максимум адсорбируемости находится в области анодных потенциалов для тирозина при -1-0,6 В (относительно нас. каломельного электрода) и для триптофана при +0,7 В. При этих потенциалах в результате фарадеевских процессов молекул воды объемный раствор подкисляется и pH раствора соответствует pH изоэлектрической точки аминокислоты. Переход к кислым и щелочным средам приводит к сдвигу максимумов заполнения поверхности адсорбатом в катодн то и анодную области потенциалов поляризации соответственно. Такое поведение указанных аминокислот согласуется с энергией электростатического взаимодействия поляризованной поверхности адсорбента с заряженными формами (катионами и анионами) слабого органического электролита. [c.5] Для Ь-гистидина на основании анализа изотерм адсорбции для адсорбентов разной пористой структуры было установлено, что адсорбция заметно падает с уменьшением радиуса пор. Это объяснено проявлением фактора ассоциации в водных и особенно в водно-солевых растворах. Отдельными исследованиями было установлено, что в рабочем диапазоне концентраций Ь-гистидин в водных растворах образует ассоциаты, состоящие из 5-ти молекул. [c.5] Исследована адсорбция и десорбция растворенных форм лигнина на медном амальгамном электроде в зависимости от потенциала. Найдено, что при потенциале электрода -0,2 В (х.с.э.) на поверхности образуются комплексы лигнина с медью (2+), которые восстанавливаются со спадом тока на вольтамперограмме в области потенциалов -1,2 - 1,35 В. [c.6] Продолжены исследования по разработке способов повышения селективности и увеличению стабильности электродных систем на основе оксидов 7/. Ки, Мп с применением современных методов исследования, в частности, изучения морфологии поверхности методом СТМ. Проведено сравнительное исследование формирования селективных к реакции выделения кислорода (РВК) на основе МпОг систем на подложках из оксидов Ки, Т1, модифицированных оксидами 8п, а также подложках из Мг- Селективность слоев МпОз зависит от природы и морфологии указанных подложек. [c.6] На электросорбцию трипсина, кроме влияния кислотности среды, влияет взаимодействие заряженных форм белка с поляризованной поверхностью. Уменьшение адсорбционной емкости отрицательно заряженного сорбента определяется отталкиванием анионов белковой молекулы от одноименно заряженной поверхности. Возрастание адсорбции при увеличении положительного потенциала связано с процессом изменения структуры этого белка с основным. [c.6] Проводились сравнительные исследования в направлении повышения селективности и увеличения стабильности электродных систем на основе оксидов титана, рутения, марганца с применением современных методов исследования SEM, СТМ, РФА и др. Проведено изучение формирования селективных систем на подложках из оксидов рутения, титана, олова. При формировании селективных к реакции выделения кислорода электродов на основе комбинированной гальвано-пиролитической технологии в активное покрытие кроме основного компонента - диоксида марганца введены оксиды кобальта, что позволило увеличить селективность на 1% и повысить стабильность анода при электролизе разбавленных хлоридных растворов. На наноуровне методом сканирующей электронной спектроскопии (СТМ) выявлены изменения морфологии подслоя из оксидов рутения и титана за счет введения в нее дополнительно оксида олова. В целом, как изменение состава подслоя, так и активного слоя способствуют повышению селективных свойств электродов и их стабильности. [c.7] Вернуться к основной статье