Том 61, № 5 (2025)

Получены изотермы адсорбции ионов лития природными сорбентами клиноптилолитового туфа: ПК-1 (природный клиноптилолит Восточного Забайкалья) и ПК-2 (природный клиноптилолит Закарпатья). Величина адсорбции составила для ПК-1 0,13 ммоль/г (0,89 мг/г), и для ПК-2 0,08 ммоль/г (0,54 мг/г). Сорбент ПК-1 с наибольшим значением величины адсорбции ионов лития был активирован соляной кислотой (ПК-А). В результате активации природного сорбента величина адсорбции составила 0,34 ммоль/г (2,40 мг/г), это в 2,6 раза больше, чем для неактивированного аналога ПК-1. Время наступления адсорбционного равновесия сократилось до 2 ч. Исследовано влияние температуры на величину адсорбции ионов лития сорбентом ПК-А. Установлено, что с ростом температуры величина адсорбции увеличивается. При температуре 338 К значение адсорбции составило 0,41 ммоль/г (2,84 мг/г). Экспериментальные данные обработаны с использованием моделей адсорбции Ленгмора, Фрейндлиха и Дубинина–Радушкевича. Значения коэффициентов детерминации (R²) свидетельствуют о том, что модели Ленгмора и Дубинина–Радушкевича более адекватно описывают адсорбцию для активированного сорбента ПК-А. Для сорбентов ПК-1 и ПК-2 для описания адсорбции лучше подходит модель Фрейндлиха. Значение свободной энергии адсорбции для исследуемых сорбентов ПК-1 и ПК-2 составило 9,71 и 10,0 кДж/моль, что подтверждает ионообменный механизм процесса. Для активированного сорбента ПК-А свободная энергия адсорбции изменяется от 7,58 до 7,65 кДж/моль и указывает на то, что адсорбция ионов лития в данном случае имеет преимущественно физическую природу.

Изучено релаксационное поведение полиакрилатных пленок различной эластичности при их локализации на полиимидной поверхности с учетом экспериментальных данных о спектрах внутреннего трения и температурно-частотных зависимостях колебательного процесса, полученных с применением метода динамической релаксационной спектроскопии, на основе определения температурных областей реализации упругих свойств полимера при температурах от –150° до +100°C.

С использованием растворов с высокой концентрацией полигидроксокомплексов титана в реакторе под давлением получены композиты диоксида титана и цеолита NaX, содержащие в своем составе 50%, 70% и 80% TiO₂ по массе по отношению к цеолиту. Материалы охарактеризованы методами РФА, ИК-спектроскопии, СЭМ, энергодисперсионного микроанализа, низкотемпературной адсорбции–десорбции азота. Адсорбционные и фотокаталитические свойства композитов исследованы на примере медольного красителя родамина Б. Фазовый состав фотоактивного покрытия (соотношение анатаза и рутила), морфология его поверхности, текстурные, адсорбционные и фотокаталитические свойства полученных композитов в значительной степени зависят от степени покрытия поверхности цеолита. Свойства микропористого цеолита-носителя после покрытия диоксидом титана трансформируются в композите в свойства мезопористого материала. Для композитов 80%TiO₂/NaX (размер TiO₂ кристаллитов около 13 нм и соотношение фаз анатаз/рутил около 0.97) установлена наиболее высокая фотокаталитическая активность. Полное обесцвечивание красителя (концентрация 10 мг/л, количество композита-фотокатализатора 1 г/л) в УФ-излучении (мощность лампы 250 W) наблюдалось за 90 мин.

Методами магнетронного напыления на постоянном токе (DCMS) и высокомощного импульсного магнетронного напыления (HIPIMS) при пиковых токах 50 и 100 A, а также при подаче на подложку отрицательного напряжения смещения –500В с использованием мишени состава Ti₂AlC получены наноструктурные покрытия в системе Ti–Al–C толщиной 1.8–6.4 мкм. Основной фазой в покрытиях являлся карбид титана, при использовании HIPIMS дополнительно образовывался интерметаллид TiAl. Установлено, что покрытия, осажденные методом DCMS, обладают максимальными твердостью 31 и модулем упругости 294 ГПа, а также низким коэффициентом трения 0.2, тогда как метод HIPIMS при использовании оптимальных режимов обеспечивает минимальный приведенный износ 5,1·10⁻⁶ мм³Н⁻¹м⁻¹, термическую стабильность и жаростойкость до 1000°С. Защитные свойства связаны с формированием плотных поверхностных пленок на основе оксида алюминия. Применение HIPIMS с подачей на подложку высокого отрицательного напряжения смещения способствует выделению кристаллитов MAX-фаз Ti₂AlC и Ti₃AlC₂ с размером кристаллитов менее 100 нм при вакуумном отжиге покрытий при 1000°С.

Показано влияние кремния, содержащегося в алюминиевых сплавах, на структуру, фазовый состав и теплофизические свойства покрытий, формируемых микродуговым оксидированием. Исследования проводились на образцах, изготовленных из эвтектического сплава АК12пч с содержанием кремния Si ~12% и заэвтектического сплава иностранного производства M244 с содержанием кремния Si ~26%. Формирование покрытий микродуговым оксидированием на всех образцах осуществлялось на емкостной установке, в силикатно-щелочном электролите, на едином, для всех образцов, технологическом режиме. Был выполнен анализ структуры сплавов и полученных покрытий. Определялись толщина, пористость, микротвердость покрытий, их фазовый состав и теплоемкость. Установлено, что кремний в алюминиевом сплаве способствует увеличению толщины, пористости и теплоемкости покрытий. Кремний в сплаве также способствует увеличению доли аморфной фазы в покрытии и количества оксида кремния.

Выявлены особенности формирования каталитического пористого покрытия из продуктов взаимодействия комплексов Ni²⁺ с боргидридом натрия на стенках пор носителя из целлюлозной ткани, к микрофибриллам которой пришиты пластинки из привитых к аэросилу N-ацетат замещенных макромолекулярных циклических аминов. Процесс проводится путем поэтапной сорбции растворов аммиакатов Ni²⁺ и боргидрида натрия в носитель. На первой стадии поверхность микрофибрилл покрывается слоем комплексов Ni²⁺ с глюкозидными группировками, а пластинок – с циклическими аминоацетатами и кремнеоксидными группами. При действии боргидрида комплексы превращаются в Ni, Ni₃B, NiH_j.

Потенциостатическим методом в потенциодинамическом режиме при скорости развертки потенциала 2 мВ/с исследовано коррозионно-электрохимическое поведение свинцового баббита Б(PbSb15Sn10), легированного кадмием, в среде электролита NaCl. Зависимость изменения потенциала свободной коррозии от времени для исходного баббита Б(PbSb15Sn10) и баббита с кадмием показывают смещение потенциала в область положительных значений. Отмечено, что рост концентрации кадмия приводит к смещению потенциалов свободной коррозии, репассивации и питтингообразования в область положительных значений. Показано, что добавки кадмия уменьшают скорость коррозии свинцового баббита Б(PbSb15Sn10) на 30–40% в среде электролита NaCl. С увеличением концентрации хлорид-иона в растворе NaCl наблюдается смещение в отрицательную область значения указанных электрохимических потенциалов свинцового баббита Б(PbSb15Sn10) с добавками кадмиями. Рост концентрации хлорид-иона способствует росту скорости коррозии сплавов независимо от их состава.

Описаны принципы применения методов лазерной эллипсометрии для исследований распределенных и неравномерных по поверхности процессов инициирования и развития коррозии металлов. Он позволяет контролировать макро- и микролокализованные коррозионные процессы типа щелевой коррозии, питтинга, гальванической и др. в случаях, когда процесс неравномерен вдоль поверхности, нестационарен и недоступен для исследований стандартными коррозионно-электрохимическими методами. Продемонстрированы некоторые возможности метода при исследовании стадийного процесса развития щелевой коррозии алюминия в хлоридсодержащей среде.