WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 32 | 33 || 35 | 36 |   ...   | 76 |

В данной работе для синтеза наноразмерного VO2 был использован метод молекулярного наслаивания (МН) — прецизионный метод синтеза наноструктур различной морфологии на поверхности монолитных и порошкообразных матриц, в основе которого лежит проведение ряда химических реакций исходных реагентов с функциональными поверхностными группами матрицы, которые последовательно протекают в процессе одного цикла обработки. Основным преимуществом данного метода является то, что он позволяет регулировать состав и строение получаемых нанообъектов непосредственно в ходе синтеза. В нашем случае в качестве матрицы использовался монокристаллический кремний.

Путем регулирования условий синтеза (варьируемые параметры: температура, длительность и число циклов обработки матрицы исходными реагентами) были получены двумерные и трехмерные наноструктуры диоксида ванадия на поверхности кремния.

На основании данных атомно-силовой микроскопии был предложен механизм роста наноразмерного диоксида ванадия на поверхности кремния в различных условиях синтеза. Было показано, что двумерные наноструктуры (нанопленки VO2 различной толщины) образуются при кратковременной обработке матрицы исходными реагентами. Трехмерные наноструктуры (наночастицы VO2 различного размера) можно получить как путем увелиV Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Химия в современном мире» чения длительности обработки матрицы в течение одного цикла МН, так и числа проведенных циклов. Изменение температуры синтеза практически не влияет на механизм роста диоксида ванадия.

Магнитные и электрические свойства наноразмерного диоксида ванадия различной мерности на поверхности кремния были изучены методом статической магнитной восприимчивости и импедансной спектроскопии.

НАНОДИСПЕРСНЫЕ КРЕМНЕЗЕМНЫЕ НОСИТЕЛИ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ И ТАРГЕТНОЙ ДОСТАВКИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Наумышева Е. Б. 1, Галагудза М. М. Аспирант, 2 год обучения Кафедра Химии твердого тела, Химический факультет, СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия Helinchik@yandex.ru ФГУ ФЦСКЭ им. В. А. Алмазова, Санкт-Петербург, Россия, к. х.н. Постнов В. Н.

Направленная доставка лекарственных препаратов, закрепленных на твердотельном носителе к поврежденным тканям является одним из перспективных подходов современной фармакологии. Адресная доставка обеспечивает локальное увеличение концентрации и таргетное воздействие биологически активного соединения на зараженный участок, исключая его контакт с соседними областями и инфильтрацию в здоровые органы и ткани. Кроме того, иммобилизация малорастворимых в воде препаратов на гидрофильных кремнеземных нанодисперсных частицах способствует их легкому введению в биологические системы без угрозы нарушения гемодинамики, а также — предотвращает чрезмерно быстрое их распространение в тканях и жидкостях организма, что является отличительной чертой препаратов с пролонгированным действием.

Такой подход к созданию фармацевтических препаратов открывает новые возможности получения лекарственных форм для эффективной терапии очаговых патологий, таких как онкологические заболевания, воспалительные процессы и ишемия.

Целью представленной работы, прежде всего, являлась разработка методики синтеза нанодисперсных кремнезёмных матриц для иммобилизации биологически активных веществ, испытание биосовместимости полученноНеорганическая химия го носителя, исследования биодеградируемости его частиц в результате эрозии как в искусственно созданных условиях, так и in vivo, а также — приin vivo, а также — приvivo, а также — приvivo, а также — при, а также — присоединение к матрице маркерных соединений, позволяющих фиксировать распространение наночастиц в среде живого организма и распределение их по органам.

В качестве исходных нанодисперсных матриц использовали аэросилы А-380, А-300, А-175. Разработанная методика химического модифицирования аэросила включает в себя следующие последовательные стадии: хемосорбцию 3-аминопропилтриэтоксисилана, гидролиз непрореагировавших алкоксигрупп, присоединение 3- (Boc-амино)октановой кислоты в качестве спейсера, деблокирование, депротонирование. Хемосорбцию 3-аминопропилтриэтоксисилана проводили в реакторе проточного типа со стационарным слоем носителя в среде сухого азота при температуре 220 °C, при этом был использован метод молекулярного наслаивания [1]. Для создания спейсера применяли методики твердофазного синтеза пептидов на кремнеземных матрицах [2]. Образование пептидной связи проводили карбодиимидным методом, используя раствор дициклогексилкарбодиимида в диметилформамиде. Полученные таким образом нанодисперсные кремнеземы с привитыми спейсерами использовали для иммобилизации флуоресцеина, который широко применяется в качестве маркерного соединения, а также для проведения иммобилизации Zn-протопорфирина, используемый для фотодинамичской онкотерапии, — присоединение в обоих случаях проводили карбодиимидным методом. Кроме того, глутаральдегидным методом была осуществлена иммобилизация брадикинина, обладающего кардиопротективными свойствами.

Результаты исследований, проведенных на кафедре химии твердого тела химического факультета СПбГУ совместно с сотрудниками ФЦСКЭ им. В. А. Алмазова, показали хорошую биосовместимость наночастиц аэросила, их способность к биодеградации, избирательному накоплению в зоне повреждения, и дают основания считать нанодисперсные кремнеземы перспективными носителями для адресной доставки кардиопротекторов в ишемизированный миокард, позволяя рассматривать методику получения подобной матрицы как путь для создания новых лекарственных препаратов при лечении болезней сердца.

Литература [1] Направленный синтез твердых веществ/Под ред. В. Б. Алесковского. Л. Изд.

ЛГУ, 1983. Вып. 1, 196 с.

[2] В. Н. Постнов/Сб. химия твердого тела. Химические проблемы создания новых материалов. Под ред. И. В. Мурина — Санкт-Петербург. СПбГУ, 2003, С. 207—249.

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Химия в современном мире» АДСОРБЦИЯ КАТИОНОВ Cu 2+ ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА НА МОДИФИЦИРОВАННОМ КРАСНОМ ШЛАМЕ Орлов С. Н.

Магистрант, 1 курс Кафедра неорганической химии, химический факультет, СПбГУ Санкт-Петербург, Россия E-mail: Orlov. S.N.1989@yandex.ru К. х.н., доц. Скрипкин М. Ю.

д. х.н., проф. Бурков К. А.

Химическое загрязнение воды является актуальной проблемой для большинства промышленно развитых стран. Одним из способов очистки промышленных стоков является сорбция загрязнителей на минеральных веществах, в частности отходах различных производств. Для достижения оптимальных сорбционных свойств соответствующие вещества подвергаются химической модификации. В данной работе анализируется сорбционная способность красного шлама — отходов глиноземного производства — по отношению к ионам меди.

Из анализа литературы известно, что модифицированный красный шлам является эффективным сорбентом как для катионов, так и для анионов.

Первые исследования по удалению анионов из воды при помощи красного шлама относятся к 1977 году. Группа японских ученных [1] показала, что по способности сорбировать фосфат-анионы модифицированный красный шлам не уступает лучшим существующим сорбентам. В работе Лопеса [2] (1998 год) была исследована возможность извлечения катионов тяжелых металлов из сточных вод колоночным методом. Эффективность данного процесса составила от 56 до 100 % в зависимости от катиона.

Состав красного шлама, полученного на различных предприятиях, существенно отличается и, следовательно, отличаются его сорбционные и химические свойства. В настоящей работе представлены результаты исследования свойств российского красного шлама, полученного с Бокситогорского глиноземного комбината.

Особенностью данного исследования является новый способ модификации, заключающийся в том, что обработка красного шлама проводится при помощи кислой соли — гидросульфата натрия — а не минеральных кислот, как в большинстве известных методик, что позволяет существенно снизить экологическую опасность производства.

В рамках настоящего исследования изучен элементный и фазовый состав красного шлама, его пористость, сорбционная способность по отноНеорганическая химия шению к катионам Cu 2+. Показано, что модифицированный красный шлам обладает значительной сорбционной эффективностью по отношению к катионам Cu 2+ (более 100 мг на 1 г сорбента).

На основании рентгенофазового анализа и изучения ИК-спектров исходного и модифицированного красного шлама сделан вывод о протекающих в процессе модификации химических процессах, определяющих повышение сорбционной способности вещества.

Отдельным вопросом исследования является выделение вклада различных фаз, входящих в состав красного шлама, в его сорбционную способность. Для его решения проведен эксперимент по изучению сорбции катионов Cu 2+ на соответствующих чистых веществах (CaTiO3, -Fe2O3, Na2Ca3Si2O8).

Литература:

[1] Shiao, S. J., Akashi, K. Phosphate removal from aqueous solution from activated red mud//J. Water Pollut. Control Fed. — 1977. — Vol.49, № 2 — P.280—285.

[2] Lopez, E., Soto, B. Adsorbent properties of red mud and its use for wastewater treatment//Water Res. — 1998-Vol.32, № 4 — P.1314—1322.

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ КАЛЬЦИЕВОГО ГИДРОКСИАПАТИТА, ДОПИРОВАННОГО ИОНАМИ ЛИТИЯ И МЕДИ Погосова М. А.

студентка 5 курса кафедры неорганической химии химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, РФ nanaika-muse-999@yandex.ru д. х.н., проф. Казин П. Е.

Впервые соединение на основе стронциевого гидроксиапатита с наличием ионов меди в гексагональных каналах было получено в лаборатории неорганического материаловедения в 2001 году. Методом рентгеноструктурного анализа была установлена интересная особенность данного материала.

Она заключается в том, что ионы меди занимают позиции атома водорода (в гексагональных каналах), а не позиции металла в матрице гидроксиапатита (см. рис. 1). В результате легирования полученный материал приобрел фиолетовую окраску. В связи с этим, он уже нашел свое применение в качестве пигмента. Также было обнаружено появление яркой окраски кальциевого и бариевого гидроксиапатита после введения ионов меди (маV Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Химия в современном мире» линовый и голубой соответственно). Так, параметры решетки матрицы влияют на цвет. Изменяя содержание ионов меди в гексагональных каналах, можно варьировать интенсивность окраски. Как видно, с уменьшением ионного радиуса металла исходного апатита цвет смещается в красную область.

На сегодняшний день существует проблема, связанная с составом распространенных желтых пигментов. Многие из них основаны на соединениях кадмия и свинца, токсичность которых сильно сужает сферу его использования, и пагубно влияет на окружающую среду при разложении. Таким образом, становится интересно, насколько возможно расширить спектр окраски пигментов на основе апатита.

Рис. 1. Структура апатита (М = Ca, Sr или Ва), легированного ионами меди.

В данной работе была проведена попытка сместить спектр окрашивания в оранжево-желтую область путем уменьшения параметров решетки.

Для этого были получены две серии образцов на основе кальциевого гидроксиапатита (Ca5 (PO4)3OH) состава: Ca4,5Li0,5 (PO4)3O0,5H0,5-х-Cu и Ca5Li0,х (PO4)3OH0,5-х-Cu, где Х = 0 и 0,3. Вопреки ожиданиям, полученный материx ал приобрел малиново-фиолетовую окраску. Материалы были проанализированы при помощи методов РФА и спектроскопии диффузного отражения.

Фазовый анализ показал наличие порядка 65 масс. % фазы со структурой апатита во второй серии образцов, тогда как в первой серии фазы апатита не наблюдалось. Помимо фазового анализа было проведено уточнение структуры методом МНК, которое продемонстрировало рост параметров элементарной ячейки при введении ионов лития. Таким образом, малиново-фиолетовый цвет полученного материала, возможно, обусловлен проникновением ионов лития в гексагональные каналы апатита, чего ранее не наблюдалось. С целью достижения однофазного материала был проведен синтез новых серий образцов с немного измененным (с учетом предыдущих результатов РФА) составом: Ca5,2Li0,3 (PO4)3O1,7H1,7-х-Cu и Ca5,3Li0,2 (PO4)3O1,7H1,8-х-Cu, где Х = 0, х x 0,1 и 0,3. Методом РФА было показано, что полученные образцы представляНеорганическая химия ют собой практически чистую фазу апатита, помимо которой были зафиксированы только следы оксида кальция СаО. При этом увеличение количества меди Х приводит к увеличению параметров элементарной ячейки.

РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЮМИНОФОРОВ НА ОСНОВЕ ФОСФАТОВ СО СТРУКТУРАМИ NaZr2 (PO4)3 И ЛАНГБЕЙНИТА Смелова Н. А., Михайлов А. Н.

студент, 5 курс, Кафедра химии твёрдого тела, химический факультет, ННГУ им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия smelova.n@gmail.com д. х.н., проф. Орлова А. И.

При разработке люминофоров для твердотельных источников белого света перспективными являются материалы на основе фосфатов, и среди них фосфаты со структурами типа Na [Zr2 (PO4)3] (NZP) и лангбейнита K[Mg2 (SO4)3] (Lb).

Для соединений таких структурных форм, характерным является наличие широкого изоморфизма катионов и анионов, при этом возможным является вхождение в состав катионов d-, f- элементов, которые могут играть роль активных компонентов при свечении. Реализация разнообразных изо- и гетеровалентных замещений в кристаллографических позициях (каркасных и некаркасных) может способствовать регулируемому изменению оптических характеристик в желаемом направлении.

Целью настоящей работы являлось получение фосфатов, содержащих марганец и самарий, в т. ч. совместно, с ожидаемыми структурами NZP и Lb, изучение фазообразования, микроструктуры и фотолюминесцентных свойств и их зависимостей от условий синтеза.

Объектами исследования были выбраны следующие фосфаты:

NZP типа:

Ca0,5-xMn [Zr2 (PO4)3] (х=0; 0,001; 0,002; 0,005; 0,02; 0,05; 0,1; 0,5) (1), x Ca0.5+х [Zr2-х Mnх (PO4)3] (х=0; 0,01; 0,05; 0,5) (2), Ca0,5—1,5xSm [Zr2 (PO4)3] (х=0; 0,01; 0,02; 0,03; 0,11) (3), x Ca0,5—2,25xMn0,75xSm [Zr2 (PO4)3] (х= 0; 0,125; 0,167; 0,0625) (4), х Lb типа:

K2-xMn [Mg0,5-xZr1,5 (PO4)3] (x=0; 0,05; 0,02; 0,5) (5), x K2-хSm [Al1+2хZr1—2х (PO4)3] (х=0; 0,02; 0,05) (6), х K2-xMn0,9-xSm0,1-x [Mg0,5+0,55xZr1,5—0,55x (PO4)3] (х=1; 1,2; 1,6; 1,8) (7).

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Химия в современном мире» Методы синтеза включали: золь-гель процессы, в том числе с использованием комплексообразователя (лимонная кислота), стадий этерификации (с этиленгликолем), высаливания (с этиловым и изопропиловым спиртом) с последующими этапами высокотемпературной обработки (при Т=600, 700, 800, 9000 С), в гидротермальных условиях (автоклав, 8,9 МПа, 330 0 С).

Pages:     | 1 |   ...   | 32 | 33 || 35 | 36 |   ...   | 76 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.