Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series / Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук
Not a member yet
588 research outputs found
Sort by
Синтез наностержней золота с применение смешанного восстановителя гидрохинон– аскорбиновая кислота
No full textA new mixed reduction system for the synthesis of gold nanorods (NRs), including ascorbic acid and hydro- quinone, has been proposed. Dependence of NRs longitudinal plasmon resonance band position on the concentration of silver ions, ascorbic acid and hydroquinone during synthesis were found, which makes it possible to obtain NRs with required op- tical properties. It was found that when using a mixed reducing agent, higher monodispersity and morphological yield can be achieved as compared to individual reducing agents, which is especially important for obtaining short NRs with a maximum of longitudinal plasmon resonance in the region of 600–700 nm.Предложена новая смешанная восстановительная система для синтеза наностержней золота (НСЗ), включающая аскорбиновую кислоту (АК) и гидрохинон (ГХ). Выявлены зависимости, связывающие положение полосы продольного плазмонного резонанса НСЗ с концентрациями используемых при их синтезе ионов серебра, аскорбиновой кислоты, гидрохинона, позволяющие получать НСЗ с заданными оптическими свойствами. Обнаружено, что при использовании смешанного восстановителя могут быть достигнуты бо́льшие показатели монодисперсности и морфологического выхода по сравнению с индивидуальными восстановителями, что особенно актуально для получения коротких НСЗ с максимумом продольного плазмонного резонанса в области 600–700 нм
Получение гибридных абсорбентов посредством прививки акриламида к цепям хитозана под воздействием гамма-излучения
Get PDFHybrid hydrogels have been synthesized by radiation grafting of acrylamide to chitosan chains. The structure of the acrylamide-grafted chitosan was examined using FTIR spectroscopy, X-ray diffraction and simultaneous thermal analysis. It has been determined that both hydroxyl and amino groups of the polysaccharide are the grafting centers of growing polyacrylamide chains on the chitosan macromolecules. The effect of the reagents ratio on the sorption and rheological properties of the obtained hydrogels has been studied. Hydrogels based on acrylamide-grafted chitosan were modified chemically by alkaline hydrolysis, and the effect of hydrolysis on the sorption capacity of hydrogels with respect to water and Cu(II) ions was examined.Синтезированы гибридные гидрогели посредством радиационной прививки акриламида к цепям хитозана в уксуснокислых водных растворах. Структура привитого сополимера хитозана с акриламидом изучена методами Фурье-ИК спектроскопии, рентгенофазового анализа и совмещенного термического анализа. Установлено, что центрами прививки растущих цепей полиакриламида на макромолекулах хитозана являются как гидроксильные, так и аминогруппы полисахарида. Изучено влияние мольных отношений реагентов на сорбционные и реологические свойства полученных гидрогелей. Проведено химическое модифицирование гидрогелей на основе привитых сополимеров хитозана с акриламидом посредством щелочного гидролиза и установлено его влияние на сорбционную способность гидрогелей по отношению к воде и ионам Cu(II)
Характеристики полых стеклянных микросфер и проектирование легких полимерных композиционных материалов различного состава и дисперсной структуры
Get PDFCurrently, to obtain light polymer composite materials with high strength characteristics, hollow microspheres of various nature (glass, quartz, polymer, etc.) are used as fillers. Hollow glass microspheres of different grades (manufactured by JSC «SIO Stekloplastik») were studied by various methods, the disperse structure was described using the generalized parameters model, the light dispersion-filled polymer composite materials (DFPCM) were classified according to the structural principle, generalized and reduced parameters were calculated, and the structure, compositions of light CMs on polymer matrices of various nature were designed.В настоящее время для получения легких полимерных композиционных материалов (КМ) с высокими прочностными характеристиками в качестве наполнителей используют полые микросферы различной природы (стекло, кварц, полимер и т. д.). Исследовали упаковки полых стеклянных микросфер разных марок (производства АО «НПО Стеклопластик») различными методами, описана дисперсная структура с помощью модели обобщенных параметров, произведена классификация легких дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов (ДНПКМ) по структурному принципу, рассчитаны обобщенные и приведенные параметры, спроектированы структуры, составы легких КМ на полимерных матрицах различной природы
Реологические свойства и групповой химический состав окисленного битума в присутствии волокнистых материалов различной структуры
Get PDFThe rheological properties of oxidized bitumen in the presence of fibrous materials based on cellulose and chrysotile asbestos used as stabilizing additives in the production of crushed stone-mastic asphalt concrete mixtures have been studied. It has been established that the supramolecular structure of fibers characterizing the interaction between macromolecules largely determines the effectiveness of their structuring action for oxidized bitumen. Thus, the introduction of cellulose fiber leads to an increase in the ability of the bitumen colloidal structure to the simultaneous occurrence of elastic and plastic components of deformation. This is due to the uniform distribution of the fiber in the dispersion medium of bitumen due to the penetration of hydrocarbon components of bitumen into the interfibrillary space of cellulose and the rupture of hydrogen bonds between hydroxyl groups. Тhe presence of strong structural bonds between chrysotile-asbestos macromolecules prevents the formation of strong reinforcing mesh in bitumen oils. As a result, the values of the structural and rheological parameters Pk1, Pk2 and Pm of the bitumen/chrysotile-asbestos composition are 1.5–2 times lower compared to the values for the bitumen/cellulose composition. The results of the study of the group composition and structural-rheological properties of bitumen compositions after heating at T = 163 °C indicate a higher stability of the bitumen-cellulose structure to the processes of thermal oxidative degradation compared to the structure formed in the bitumen/chrysotile-asbestos composition. By the method of thin-layer chromatography, it was found that the concentration of oils in the bitumen/chrysotile-asbestos composition is higher as compared to the bitumen/cellulose composition, indicating that the weakening of rheological properties and thermal stability in the presence of chrysotile-asbestos is not related to the microstructure of its fibers, which, according to some researchers, is prone to selective diffusion of oils into the capillaries of fibrils. Изучены реологические свойства окисленного битума в присутствии волокнистых материалов на основе целлюлозы и хризотил-асбеста, используемых в качестве стабилизирующих добавок при производстве щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей. Установлено, что надмолекулярная структура волокон, характеризующая взаимодействие между макромолекулами, в значительной степени определяет эффективность их структурирующего действия для окисленного битума. Так, введение целлюлозного волокна приводит к повышению способности коллоидной структуры битума к одновременному возникновению упругой и пластической составляющих деформации, что обусловлено равномерным распределением волокна в дисперсионной среде битума вследствие проникновения углеводородных компонентов в межфибриллярное пространство целлюлозы и разрывам водородных связей между гидроксильными группами. В то же время наличие прочных структурных связей между макромолекулами хризотил-асбеста препятствует формированию прочной армирующей сетки в маслах битума и, как следствие, значения структурно-реологических параметров Pk1, Pk2 и Pm композиции битум–хризотил-асбест в 1,5–2 раза ниже по сравнению со значениями для композиции битум/целлюлоза. Результаты исследования группового состава и структурно-реологических свойств битумных композиций после прогрева при Т = 163 °С свидетельствуют о более высокой стабильности битумно-целлюлозной структуры к процессам термоокислительной деструкции по сравнению со структурой, сформированной в присутствии хризотил-асбеста. Методом тонкослойной хроматографии установлено, что концентрация масел в композиции битум–хризотил-асбест выше по сравнению с композицией битум–целлюлоза, свидетельствуя о том, что ослабление реологических свойств и термостабильности в присутствии хризотил-асбеста не связано с особенностями микроструктуры его волокон, склонной, по мнению ряда исследователей, к избирательной диффузии масел в капилляры фибрилл.
Экстракция анаболических стероидов органическими растворителями из водных растворов
Get PDFThe extraction of anabolic steroids (testosterone; epitestosterone; epimethenediol; 17α-methyltestosterone; 19-norethiocholanolone; 18-normethenol; 19-norandrosterone; 3α-hydroxy-2α-methyl-5α-androstan-17-one; 9α-fluoro-17,17dimethyl-18-norandrostan-4,13-dien-11β-ol-3-one; 1α-methyl-5α-androstan-3α-ol-17-one; 1α-methyl-5αandrostan-3α,17β-diol; epioxandrolone; methasterone; oxandrolone; formestane; 16β-hydroxyfurazabol) with organic solvents from water and aqueous salt solutions was studied at 20 ° C. Based on the experimental data obtained, the partition ratios of anabolic steroids (AS) were calculated, which were used to optimize the standard sample preparation procedure in the process of determining anabolic androgenic steroids (AAS) and their metabolites in the urine of athletes. It was found that the most selective extractant from aqueous and aqueous salt solutions is hexane, which extracts the majority of AAS. To increase the recovery of AAS, poorly extracted by hexane, it is advisable to use salting out with sodium or ammonium sulfate and use more active organic extractants – methylene chloride or diethyl ether. An extraction sample preparation technique has been developed for the subsequent determination of anabolic steroids and their metabolites in athletes’ urine by gas chromatography with mass spectrometric detection method. The proposed method is characterized by a standard deviation of 10 – 15 % and a detection limit of about 10 ng/ml of urine.При 20 °С изучена экстракция ряда анаболических стероидов (тестостерон; эпитестостерон; эпиметендиол; 17α-метилтестостерон; 19-норэтиохоланолон; 18-норметенол; 19-норандростерон; 3α-гидрокси-2α-метил-5α-андростан-17-он; 9α-фтор-17,17-диметил-18-норандростан-4,13-диен-11β-ол-3-oн; 1α-метил-5α-андростан-3αол-17-он; 1α-метил-5α-андростан-3α,17β-диол; эпиоксандролон; метастерон; оксандролон; форместан; 16β-гидроксифуразабол) органическими растворителями из воды и водно-солевых растворов. На основании полученных экспериментальных данных рассчитаны константы распределения анаболических стероидов (АС), которые были использованы для оптимизации стандартной методики пробоподготовки в процессе определения анаболических андрогенных стероидов (ААС) и их метаболитов в моче спортсменов. Установлено, что наиболее селективным экстрагентом из водных и водно-солевых растворов является гексан, извлекающий большинство ААС. Для повышения степени экстракции плохо извлекаемых гексаном ААС целесообразно применять высаливание сульфатом натрия или аммония и использовать более активные органические экстрагенты – хлористый метилен или диэтиловый эфир. Разработана экстракционная методика пробоподготовки мочи спортсменов для последующего определения в ней анаболических стероидов и их метаболитов методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детекторованием. Предложенная методика характеризуется стандартным отклонением 10–15 % и пределом обнаружения около 10 нг/мл мочи
Экспрессия и очистка рекомбинантного термостабильного ДНК-связывающего белка Sso7d
Get PDFThe Sso7d protein has exceptional structural stability and the ability to bind highly specifically to DNA, which makes the protein a promising module for creating fusion proteins and test systems. Sso7d is a part of fusion high-fidelity DNA polymerases capable of carrying out the polymerase chain reaction even in the presence of PCR inhibitors. Application of faster, simpler, and more efficient method for protein production will significantly reduce the cost of creating biosensors and conducting analyzes. This paper describes a new efficient method for obtaining recombinant Sso7d protein with a high degree of purity without using affinity chromatography.Белок Sso7d обладает исключительной стабильностью структуры, а также способностью высокоспецифично связываться с ДНК, что делает белок перспективным модулем для создания химерных белков и тест-систем. Sso7d является компонентом химерных высокоточных ДНК-полимераз, способных осуществлять полимеразную цепную реакцию даже в присутствии ингибиторов ПЦР. Применение более быстрого, простого и высокопроизводительного метода получения белка позволит существенно сократить расходы на создание биосенсоров и на проведение анализов. Описан новый эффективный способ получения рекомбинантного белка Sso7d с высокой степенью чистоты без использования аффинной хроматографии
Влияние диаметра трубчатого реактора и направления движения фронта на протекание процесса фронтальной сополимеризации акриламида с акрилатом натрия в водных растворах
Get PDFThe objects of study were the process of frontal copolymerization of acrylamide with sodium acrylate in aqueous solutions in tubular reactors of various diameters and with different directions of front propagation, as well as the resulting copolymers and hydrogels. The effect of the diameter of a tubular reactor and the direction of front propagation on the process of frontal copolymerization of acrylamide and sodium acrylate in aqueous solutions has been studied. It was shown that the front velocity is almost independent of the diameter of the tubular reactor, and the front temperature decreases with increasing diameter. The values of water absorption and gel-fraction of the obtained hydrogels were determined.Объектами исследования являлись процесс фронтальной сополимеризации акриламида с акрилатом натрия в водных растворах в трубчатых реакторах различных диаметров, а также полученные при этом сополимеры и гидрогели. Изучено влияние диаметра трубчатого реактора и направления движения фронта на протекание процесса фронтальной сополимеризации акриламида и акрилата натрия в водных растворах. Показано, что скорость фронта практически не зависит от диаметра трубчатого реактора, а температура фронта снижается с увеличением диаметра. Определены величины водопоглощения и гель-фракции полученных гидрогелей
Теплота сгорания сельскохозяйственной биомассы: базовое значение и интервалы для отдельных видов
Get PDFHigher heating value (HHV) on a dry and ash free basis (daf) is a convenient platform for comparing the energy content in various types of agricultural biomass. HHV and ash content for 90 samples of straw, seed, husk, meal, its waste, etc. were experimentally determined. HHVdaf for 80 samples from different regions were calculated by the literature data. The basic value of HHVdaf agricultural biomass at 19.6 MJ kg–1 was recommended for verifying data on solid biofuels. The intervals of variation of HHVdaf for sugar beet pulp, straw, meal, flax shives and sunflower husk are established. The deviations from the base value of HHVdaf and from intervals of variation of HHVdaf for certain types of agricultural biomass are discussed.Высшая теплота сгорания (ВТС) в пересчете на сухое и oбеззольное состояние (daf) является удобной платформой для сравнения энергоемкости различных видов сельскохозяйственной биомассы. Экспериментально определены ВТС и зольность для 90 образцов соломы, семян, лузги, шрота и т.д. На основании литературных данных рассчитаны значения ВТСdaf для 80 образцов из разных регионов. Предложено базовое значение ВТСdaf сельскохозяйственной биомассы равное 19,6 МДж кг-1 для верификации данных по твердому биотопливу. Установлены интервалы варьирования ВТСdaf для свекловичного жома, соломы, шрота, льнокостры и лузги подсолнечника. Обсуждены отклонения ВТСdaf от базового значения и интервалов варьирования для отдельных видов сельскохозяйственной биомассы
Синтез новых имидов и имидоамидов цитраконопимаровой кислоты
Get PDFFor the first time, a method has been developed for the synthesis of aromatic imides of citraconopimaric acid by the interaction of primary aromatic amines (aniline, p-toluidine) and citraconopimaric acid in p-xylene at reflux. New aliphatic imides have been synthesized by the reaction of citraconopimaric acid and primary aliphatic amines (octyl-, octadecylamine) in a melt at 125–150°C. For the first time, the synthesis of citraconopimaric acid imidoamides was developed by treating citraconopimaric acid N-octylimide with thionyl chloride and subsequent reaction of the resulting acid chloride with primary aromatic amines (aniline, p-bromoaniline). A method has been developed for the synthesis of aliphatic imides of the rosin-citraconic adduct (in the form of technical products) by its interaction with primary aliphatic amines (octyl- and octadecylamine) at 180–200°C for 8–12 hours.Together with Belarusian state technological university, the relationship between the structure of imides of rosin-citraconic adducts as modifiers of unfilled and filled industrial rubber compounds was studied, and the obtained additives were found to improve the technological properties of compositions while maintaining, and in some cases improving physical and mechanical parameters (increasing the resistance of compositions to thermal aging, bond strength of the cord with rubber, etc.).Впервые разработан метод синтеза ароматических имидов цитраконопимаровой кислоты взаимодействием первичных ароматическихих аминов (анилин, п-толуидин) и цитраконопимаровой кислоты в п-ксилоле при кипячении. Синтезированы новые алифатические имиды взаимодействием цитраконопимаровой кислоты и первичных алифатических аминов (октил-, октадециламин) в расплаве при 125–150 °С. Впервые разработан синтез имидоамидов цитраконопимаровой кислоты путем обработки N-октилимида цитраконопимаровой кислоты хлористым тионилом и последующей реакции образовавшегося хлорангидрида с первичными ароматическими аминами (анилин, п-броманилин). Разработан метод синтеза алифатических имидов канифольно-цитраконового аддукта (в виде технических продуктов) его взаимодействием с первичными алифатическими аминами (октил- и октадециламин) при 180–200 °С в течение 8–12 ч.Совместно с Белорусским государственным технологическим университетом исследована взаимосвязь структуры имидов канифольно-цитраконовых аддуктов в качестве модификаторов ненаполненных и наполненных производственных резиновых смесей и установлено, что полученные добавки улучшают технологические свойства композиций с сохранением, а в ряде случаев с улучшением физико-механических показателей (повышение стойкости композиций к тепловому старению, прочность связи корда с резиной и др.)
Гидрофобизация и упрочнение целлюлозных материалов из вторичных ресурсов
Get PDFThe influence of the sizing agent and filler on the physical-mechanical and surface properties of paper from the cellulose mass of the inner layer of the bark of mulberry tree branches has been studied. According to standard methods, the mechanical strength and absorbency were studied. Surface absorbency for one-side wetting was determined by the method of Cobb(30), by determining the mass of water absorbed by the paper surface when wetting one side of the test sample. It was found that it is advisable to add a sizing agent in the range from 1 to 1.5 g per 100 g of dry cellulose raw materials, since an increase in the additive to 2 g helps to reduce the interfiber bonding forces by 21 %. The addition of 6 g of kaolin affects the distance between the fibers, which reduces the mechanical adhesive forces by 12.5 %. During the analysis of the surface properties of paper samples, the sizing efficiency was found to be from 22.5 to 30 % with an increase in the addition of sizing glue, which can be explained by densification of the structure, which prevents the penetration of aqueous solutions. The addition of 2 to 6 g of kaolin also increases water resistance from 17.5 to 25 %. With the help of a mathematical model, rational values of absorbency were revealed with a composition of 92 %, with a sizing agent of 1.5 g and an amount of filler of 4 g. The resulting mathematical model can be used as the basis for controlling the surface characteristics of paper during its production.Исследовано влияние проклеивающего вещества и наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства бумаги из целлюлозной массы внутреннего слоя коры веток тутового дерева. По стандартным методикам изучены механическая прочность и впитывающая способность. Поверхностную впитываемость при одностороннем смачивании определяли по методу Кобб(30), путем определения массы воды, поглощенной поверхностью бумаги при смачивании одной стороны испытуемого образца. Выявлено, что целесообразно добавление проклеивающего вещества в пределах от 1 до 1,5 г на 100 г сухого целлюлозного сырья, так как увеличение добавки до 2 г способствует уменьшению межволоконных сил связи на 21 %. Добавление каолина в количестве 6 г влияет на расстояние между волокнами, что уменьшает механические силы сцепления на 12,5 %. В ходе анализа поверхностных свойств образцов бумаги определена эффективность проклейки от 22,5 до 30 % с увеличением проклеивающего вещества, что можно объяснить уплотнением структуры, которая препятствует проникновению водных растворов. Добавление каолина от 2 до 6 г также повышает стойкость к воде от 17,5 до 25 %. С помощью математической модели показаны рациональные значения впитывающей способности при составе бумажной массы 92 % при проклеивающем веществе 1,5 г и количестве наполнителя 4 г. Полученная математическая модель может быть положена в основу управления поверхностных характеристик бумаги в процессе ее производства