Search

Nitrate comprises the largest fraction of fine particulate matter in China during severe haze. Consequently, strict control of nitrogen oxides (NOx) emissions has been regarded as an effective measure to combat air pollution. However, this notion is challenged by the persistent severe haze pollution observed during the COVID-19 lockdown when NOx levels substantially declined. Here we present direct field evidence that diminished nitrogen monoxide (NO) during the lockdown activated nocturnal nitrogen chemistry, driving severe haze formation. First, dinitrogen pentoxide (N2O5) heterogeneous reactions dominate particulate nitrate (pNO3−) formation during severe pollution, explaining the higher-than-normal pNO3− fraction in fine particulate matter despite the substantial NOx reduction. Second, N2O5 heterogeneous reactions provide a large source of chlorine radicals on the following day, contributing drastically to the oxidation of volatile organic compounds, and thus the formation of oxygenated organic molecules and secondary organic aerosol. Our findings highlight the increasing importance of such nocturnal nitrogen chemistry in haze formation caused by NOx reduction, motivating refinements to future air pollution control strategies.

This work proposes to tackle the problem of heavy metal contamination of water, using adsorption phenomenon. We have tried to enhance the adsorptive cadmium uptake capacity of activated carbon by modifying its surface with the surfactant - Alpha olefin sulfonate. The effect of contact time and the initial concentration on the adsorption process has been determined. Study of the cadmium uptake by both the unmodified and surfactant modified carbon, with the adsorption data fitted to adsorption isotherms, showed the cadmium uptake capacity of the surfactant modified activated carbon to have enhanced two-fold over the unmodified activated carbon.

Nickel hydroxide is widely used in supercapacitors, alkaline batteries, for the electrocatalytic oxidation of organic contaminants, etc. Due to their electrochemical activity, Ni(OH)2 (α+β) samples of a layer structure synthesized in a slit diaphragm electrolyzer are the most promising. The effect of the thermal field on the structural characteristics of layered (α+β) Ni(OH)2 was studied. The effect was assessed in two ways: 1) internal (in situ) cooling directly in the electrolyzer by cooling the cathode from the rear side; 2) external (ex situ) heating directly after the electrolyzer when passing through a spiral heat exchanger heated to 90 °C. The crystal structure of the samples was studied by X-ray phase analysis. It was shown that the base sample obtained without changing the thermal field was a monophase layered (α+β) structure with a high content of α-modification and a gradient transition from α to β through a number of intermediate structures. The crystallinity of the sample was not high. During the internal cooling of the cathode, the crystallinity decreased and the fraction of the α-modification increased. External heating of the nickel hydroxide suspension immediately after leaving the electrolyzer led to the recrystallization of the samples with the decomposition of the (α+β) layered structure and formation of β-Ni(OH)2 with high crystallinity. It was found that external 6-minute heating did not change the crystal structure. This is explained by the fact that the aging process of nickel hydroxide at an elevated temperature is a crystal-chemical transformation, which is characterized by an induction period, during which the rate of the process is minimal.As a result, the study has shown the possibility of controlling the type of forming crystalline modification of nickel hydroxide and its crystallinity by changing the internal (in situ) or external (ex situ) thermal field, Гидроксид никеля широко используется в суперконденсаторах, щелочных аккумуляторах, для электрокаталитического окисления органических загрязнений и т. д. Наиболее перспективными из-за электрохимической активности являются образцы Ni(OH)2 (α+β) слоевой структуры, синтезированные в щелевом диафрагменном электролизере. Изучено влияние теплового поля на структурные характеристики слоевого (α+β) Ni(OH)2. Оценку влияния проводили двумя путями: 1) внутреннее (in situ) охлаждение непосредственно в электролизере за счет охлаждения катода с тыльной стороны; 2) внешний (ex situ) нагрев непосредственно после электролизера при пропускании через спиральный теплообменник, нагреваемый до 90 °С. Кристаллическая структура образцов изучена методом рентгенофазового анализа. Показано, что базовый образец, полученный без изменения теплового поля, представляет собой монофазную слоистую (α+β) структуру с высоким содержанием α-модификации и градиентным переходом от α до β через ряд промежуточных структур. Кристалличность образца не высокая. При внутреннем охлаждении катода происходит снижение кристалличности и увеличение доли α-модификации. Внешний нагрев суспензии гидроксида никеля сразу после выхода из электролизера приводит к перекристаллизации образцов с распадом (α+β) слоистой структуры и формированием β-Ni(OH)2 с высокой кристалличностью. Выявлено, что при внешнем нагреве длительностью 6 минут не происходит изменения кристаллической структуры. Это поясняется тем, что процесс старения гидроксида никеля при повышенной температуре является кристаллохимическим превращением, для которого характерен индукционный период, в течение которого скорость процесса минимальна.Таким образом, исследованием показана возможность управления типом формирующейся кристаллической модификации гидроксида никеля и его кристалличностью путем изменения внутреннего (in situ) или внешнего (ex situ) теплового поля, Гідроксид нікелю широко використовується в суперконденсаторах, лужних акумуляторах, для електрокаталітичного окиснення органічних забруднювачів. Найбільш перспективними через високу електрохімічну активність є зразки Ni(OH)2 (α+β) шарової структури, синтезовані в щілинному діафрагмовому електролізері (ЩДЕ). Вивчено вплив теплового поля на структурні характеристики шарового (α+β) Ni(OH)2. Оцінку впливу проводили двома шляхами:1) внутрішнє (in situ) охолодження безпосередньо в електролізері за рахунок охолодження катоду з тильної сторони;2) зовнішнє (ex situ) нагрівання безпосередньо після електролізера при пропусканні через спіральний теплообмінник, нагрітий до 90 °С.Кристалічна структура зразків вивчена методом ренгенофазового аналізу. Показано, що базовий зразок, отриманий без зміни теплового поля, являє собою монофазну шарувату (α+β) структуру із високим вмістом α-модифікації та градієнтним переходом від α до β через ряд проміжних структур. Кристалічність зразка не висока. При внутрішньому охолодженні катоду відбувається зниження кристалічності та збільшення долі α-модифікації. Зовнішнє нагрівання суспензії гідроксиду нікелю відразу після виходу із електролізеру призводить до перекристалізації зразків з розпадом (α+β) шаруватої структури і формуванням β-Ni(OH)2 із високою кристалічністю. Виявлено, що при зовнішньому нагрівання протягом 6 хвилин не відбувається зміна кристалічної структури. Це пояснюється тим, що процес старіння гідроксиду нікелю при підвищеній температурі є кристалохімичним перетворенням, для якого характерна наявність індукціонного періоду, протягом якого швидкість процесу мінімальна.Таким чином, дослідження показана можливість управління типом кристалічної модифікації гидроксида никеля, що формується, та його кристалічністю шляхом зміни внутрішнього (in situ) чи зовнішнього (ex situ) теплового поля

Purpose. The aim of the work is to develop multifactor chamber models for rapid evaluation of the efficiency of reactors for biological wastewater treatment. Methodology. Two numerical chamber models have been developed for computer simulation of the biological wastewater treatment process. The models are based on the law of mass conservation for substrate and activated sludge. The models are zero-dimensional. In the first chamber model, the pollutant oxidation process is calculated based on a first-order reaction. The second chamber model uses the Monod model to calculate pollutant oxidation. Euler's method is used for numerical integration of modeling equations. The models allow, when calculating the bioreactor, to take into account the change over time in the concentration of activated sludge, the substrate entering the reactor for biological wastewater treatment. Findings. The software implementation of the developed numerical models is carried out. The results of computer experiments to study the efficiency of wastewater treatment in reactors for biological wastewater treatment for different operating conditions are presented. Originality. Two computer chamber models have been developed to quickly evaluate the efficiency of a bioreactor for wastewater treatment under different operating conditions. Practical value. The developed computer models can be used to determine the efficiency of biological wastewater treatment in reactors under different operating conditions., Цель. Основной целью статьи является разработка многофакторных камерных моделей для экспресс-оценки эффективности работы реакторов биологической очистки сточных вод. Методика. Для компьютерного моделирования процесса биологической очистки сточных вод разработаны две численные камерные модели. В основу моделей положен закон сохранения массы для субстрата и активного ила. Модели ноль-мерные. В первой камерной модели процесс окисления загрязнителя рассчитывают на базе реакции первого порядка. Во второй камерной модели для расчета окисления загрязнителя использовано модель Monod. Для численного интегрирования моделирующих уравнений использован метод Эйлера. Модели позволяют при расчете биореактора учитывать изменение со временем концентрации активного ила, субстрата, попадающих в реактор для биологической очистки сточных вод. Результаты. Осуществлена программная реализация разработанных численных моделей. Приведены результаты компьютерных экспериментов по исследованию эффективности очистки сточных вод в реакторах биологической очистки для различных условий эксплуатации сооружений. Научная новизна. Разработаны две компьютерные камерные модели, позволяющие быстро оценить эффективность работы биореактора для очистки сточных вод при различных условиях эксплуатации. Практическая значимость. Модели могут быть полезными при проведении расчетов в случае проектирования сооружений биологической очистки или во время реконструкции существующих биореакторов для их перспективной работы в новых условиях., Мета. Основною метою статті є розробка багатофакторних камерних моделей для експрес-оцінки ефективності роботи реакторів біологічного очищення стічних вод. Методика. Для комп’ютерного моделювання процесу біологічного очищення стічних вод розроблено дві чисельні камерні моделі. В основу моделей покладено закон збереження маси для субстрату та активного мулу. Моделі є нуль-вимірними. У першій камерній моделі процес окислення забруднювача розраховують на базі реакції першого порядку. У другій камерній моделі для розрахунку окислення забруднювача використано модель Monod. Для чисельного інтегрування моделювальних рівнянь використано метод Ейлера. Моделі дозволяють під час розрахунку біореактора, враховувати зміну з часом концентрації активного мулу, субстрату, що потрапляють до реактора для біологічного очищення стічних вод. Результати. Здійснено програмну реалізацію розроблених чисельних моделей. Наведено результати комп’ютерних експериментів із дослідження ефективності очищення стічних вод у реакторах біологічного очищення для різних умов експлуатації споруд. Наукова новизна. Розроблено дві комп’ютерні камерні моделі, що дозволяють швидко оцінити ефективність роботи біореактора для очищення стічних вод. Практична значимість. Моделі можуть бути корисні під час проведення розрахунків у випадку проєктування споруд біологічного очищення або під час реконструкції наявних біореакторів для їх перспективної роботи в нових умовах.

At present, synthetic oxides and oxyhydroxides in the form of pigments, adsorbents, and magnetic carriers are widely used in industry. This is due to their non-toxicity, chemical stability, durability, a wide variety of colours and low cost.The properties of the obtained pigments are determined primarily by the dispersion of the obtained product and its phase composition, specific surface of the powders. The problem of improving the quality of the final product is mainly a technological problem and it can be solved by improving the technological stages, especially precipitation and oxidation.In this work, the dependence of the phase composition of the products on the synthesis conditions is investigated. Oxyhydroxides and ferric oxides are synthesized by oxidation ferrous hydroxides obtained by precipitation. Air was used as an oxidizer of Fe2 + ions. The study of the influence of synthesis parameters on the precipitation of a-oxyhydroxide nanoparticles was studied by the experimental design method. Particles with a different form factor and specific surface were formed depending on temperature, initial concentrations of salt and precipitant, air flow rate.It has been established that the concentration of iron(II) sulphate has a decisive influence on the particle size of a-FeOOH and its specific surface, to a lesser extent on the concentration of sodium hydroxide and rate oxidation., В даний час синтетичні ферум(ІІІ) оксиди і оксигідроксиди у вигляді пігментів, адсорбентів і магнітних носіїв широко використовуються в промисловості. Це пов'язано з їх нетоксичністю, хімічною стабільністю, довговічністю, широким розмаїттям кольорів і низькою вартістю.Властивості отриманих пігментів визначаються, перш за все, дисперсністю отриманого продукту і його фазовим складом, питомою поверхнею порошків. Проблема підвищення якості кінцевого продукту є перш за все технологічною проблемою і може бути вирішена шляхом покращення технологічних стадій, особливо осадження і окислення.У даній роботі досліджена залежність фазового складу продуктів від умов синтезу. Оксигідроксиди і оксиди заліза синтезували окисленням ферум(ІІ) гідроксиду, отриманого осадженням. В якості окислювача іонів Fe2+ використовувався повітря. Методом планування експерименту вивчено вплив параметрів синтезу на процес утворення наночастинок a-оксигідроксида. Частинки з різним форм-фактором і питомою поверхнею формувалися в залежності від температури, вихідних концентрацій солі і осаджувача, швидкості подачі повітря.Встановлено, що вихідна концентрація ферум(ІІ) сульфату має суттєвий вплив на розмір частинок a-FeOOH і його питому поверхню. У меншій мірі впливає концентрація гідроксиду натрію і швидкість подачі повітря., В настоящее время синтетические оксиды и оксигидроксиды железа в виде пигментов, адсорбентов и магнитных носителей широко используются в промышленности. Это связано с их нетоксичностью, химической стабильностью, долговечностью, широким разнообразием цветов и низкой стоимостью.Свойства полученных пигментов определяются, прежде всего, дисперсностью полученного продукта и его фазовым составом, удельной поверхностью порошков. Проблема повышения качества конечного продукта является в основном технологической проблемой и может быть решена путем улучшения технологических стадий, особенно осаждения и окисления.В данной работе исследована зависимость фазового состава продуктов от условий синтеза. Оксигидроксиды и оксиды железа синтезировались путем окисления гидроксидов железа, полученных осаждением. В качестве окислителя ионов Fe2+ использовался воздух. Методом планирования эксперимента изучено влияние параметров синтеза на процесс образования наночастиц a-оксигидроксида. Частицы с различным форм-фактором и удельной поверхностью формировались в зависимости от температуры, исходных концентраций соли и осадителя, скорости подачи воздуха.Установлено, что исходная концентрация сульфата железа(II) оказывает существенное влияние на размер частиц a-FeOOH и его удельную поверхность. В меньшей степени концентрация гидроксида натрия и скорость подачи воздуха.

The dependences of the electrical conductivity of the methanesulfonate copper plating electrolyte on the concentrations of acid and copper methanesulfonate have been established. It has been shown that an electrolyte with a composition of 0.6 M Cu (CH3SO3)2 + 0.6 M CH3SO3Н is characterized by maximum copper ion concentration and high electrical conductivity. The study of the morphology of the copper coatings obtained in different hydrodynamic modes showed that smooth fine-grained deposits, well adhered to the base can be obtained from stirred methanesulfonate electrolyte in a range of current densities of 1 to 7 A/dm2. High-quality deposits from a quiescent electrolyte are obtained at current densities below 3 A/dm2.X-ray analysis of copper coatings deposited from a methanesulfonate electrolyte showed that their structure corresponds to a face-centred cubic lattice. The deposit crystallite sizes decrease with increasing the current density. The dependence of the dislocation density on the current density is antibate. Stirring of the electrolyte mitigates the impact of current density on the parameters of the structure of coating , which changes are significantly reduced. It has been shown that stirring the electrolyte affects the structurally dependent properties of the copper coatings, such as internal stress and micro hardness. Along with the diminishing crystallite sizes, an increase in the internal stress and micro hardness of the coatings is observed. Stirring, along with the expansion of the range of coating current densities can reduce the internal stress of the ones. This is an important factor for obtaining thick layers of copper., Встановлено залежності електропровідності метансульфонатного електроліту міднення від концентрації кислоти і метансульфонату міді. Показано, що електроліт з максимальною концентрацією іонів міді, який характеризується високою електропровідністю, відповідає складу 0,6 М Cu(СН3SO3)2 + 0,6 M СН3SO3Н. Дослідження морфології мідних покривів, які було осаджено в різних гідродинамічних режимах, показало, що при перемішуванні метансульфонатного електроліту можна отримати гладенькі, дрібнокристалічні осади добре зчеплені з основою в діапазоні густин струму 1–7 А/дм2. Без перемішування якісні осади отримано при густині струму нижче 3 А/дм2. Рентгенівський аналіз мідних покривів, осаджених із метансульфонатного електроліту, показав, що їх структура відповідає гранецентрованій кубічній гратці. Розмір кристалітів осадів зменшується при збільшенні густини струму. Залежність густини дислокацій від густини струму антибатна. Перемішування електроліту згладжує вплив густини струму на параметри структури покривів, зміни яких значно зменшуються. Показано, що перемішування електроліту впливає на структурно-залежні властивості мідних покривів, такі як внутрішні напруження і мікротвердість. Разом з подрібненням кристалітів відбувається підвищення внутрішніх напружень і мікротвердості покривів. Використання перемішування, поряд з розширенням діапазону густин струму осадження покривів, дозволяє знизити їх внутрішні напруження. Це важливий фактор при отриманні товстих шарів міді., Установлены зависимости электропроводности метансульфонатного электролита меднения от концентрации кислоты и метансульфоната меди. Показано, что электролит максимально концентрированный по ионам меди, характеризующийся высокой электропроводностью, соответствует составу 0.6 М Cu(СН3SO3)2 + 0.6 M СН3SO3Н. Исследование морфологии медных покрытий, полученных в разных гидродинамических режимах, показало, что при перемешивании метансульфонатного электролита можно получить гладкие мелкокристаллические осадки, хорошо сцепленные с основой в диапазоне плотностей тока 1–7 А/дм2. Качественные осадки из покоящегося электролита получаются при плотности тока ниже 3 А/дм2. Рентгеновский анализ медных покрытий, осажденных из метансульфонатного электролита, показал, что их структура соответствует гранецентрированной кубической решетке. Размер кристаллитов осадков снижается при увеличении плотности тока. Зависимость плотности дислокаций от плотности тока антибатная. Перемешивание электролита сглаживает влияние плотности тока на параметры структуры покрытий, изменения которых значительно уменьшаются. Показано, что перемешивание электролита влияет на структурно-зависимые свойства медных покрытий внутренние напряжения и микротвердость. Вместе с измельчением кристаллитов происходит повышение внутренних напряжений и микротвердости покрытий. Использование перемешивания, наряду с расширением диапазона плотностей тока осаждения покрытий, позволяет снизить их внутренние напряжения. Это важный фактор при получении толстых слоев меди.

The study addresses the problem of using recycled materials for the production of a wide range of diverse products; in this context, the paper investigates the extractin of amorphous silicon (IV) dioxide from rice waste, i.e. rice husk, which differs in its chemical composition from all other cereal crops by a high content of silicon dioxide. Amorphous silicon (IV) oxide is widely used in electronics, medicine, food industry, cosmetology, paintwork materials manufacturing, and other industries. Amorphous silicon(IV) oxide has to meet various requirements, the main ones being amorphous structure, degree of purification, and particle size. A derivatographic method of analysis is used to study the non-isothermal kinetics of rice husk residue thermal decomposition. According to the results of derivatographic, chemical, and phase analyzes, a method for amorphous silicon (IV) oxide extraction by thermal decomposition of rice husk after the lignin removal has been proposed. The values of relative activation energies and the pre-exponential factors of the reactions have been calculated. A mathematical model characterized by a system consisting of three first order differential equations and four algebraic equations has been designed. Through the use of the proposed model, the time response characteristics of the process have been studied., У рамках вирішення проблеми використання вторинної сировини для виробництва широкого спектру різноманітних продуктів, розглядається виділення аморфного силіцій (IV) оксиду з відходів рисового виробництва – рисового лушпиння, яка відрізняється за своїм хімічним складом від усіх інших злакових культур великим вмістом діоксиду кремнію. Аморфний силіцій (IV) оксид має широкий спектр застосування в електроніці, медицині, харчовій промисловості, косметології, при виробництві лаків і фарб, а також в інших галузях промисловості. До аморфному діоксиду кремнію пред'являються різні вимоги, але основними є аморфна структура, ступінь очищення та розмір частинок. Для вивчення неізотермічної кінетики термічного розкладання залишку рисового лушпиння застосовували дериватографічний метод аналізу. За результатами дериватографічного, хімічного і фазового аналізів запропоновано механізм процесу виділення аморфного силіцій (IV) оксиду шляхом термічного розкладання рисового лушпиння після видалення лігніну. Розраховані значення умовних енергій активації і предекспоненціальних множників реакцій. Побудовано математичну модель, яка описується системою, що складається з трьох диференціальних рівнянь першого порядку і чотирьох алгебраїчних. З її допомогою вивчені тимчасові характеристики процесу., В рамках решения проблемы использования вторичного сырья для производства широкого спектра разнообразных продуктов, рассматривается выделение аморфного диоксида кремния из отходов рисового производства – рисовой шелухи, которая отличается по своему химическому составу от всех других злаковых культур большим содержанием диоксида кремния. Аморфный диоксид кремния имеет широкий спектр применения в электронике, медицине, пищевой промышленности, косметологии, при производстве лаков и красок, а также в других отраслях промышленности. К аморфному диоксиду кремния предъявляются различные требования, но основными являются аморфная структура, степень очистки и размер частиц. Для изучения неизотермической кинетики термического разложения остатка рисовой шелухи применяли дериватографический метод анализа. По результатам дериватографического, химического и фазового анализов предложен механизм процесса выделения аморфного диоксида кремния путем термического разложения рисовой шелухи после удаления лигнина. Рассчитаны значения условных энергий активации и предэкспоненциальных множителей реакций. Построена математическая модель, которая описывается системой, состоящей из трех дифференциальных уравнений первого порядка и четырех алгебраических. С ее помощью изучены временные характеристики процесса.

In the modern world, one promising direction is the production and use of multifunction compounds. Ni-Al layered double hydroxide is widely used as the active material in supercapacitors. Nickel compounds are also colored and can be used as pigments. The characteristics of bi-functional indigo carmine intercalated Ni-Al (Ni:Al=4:1) hydroxides, synthesized at an equilibrium рН and рН=14 have been studied. The crystal structure of the prepared samples was studied by means of X-ray diffraction analysis and thermogravimetry, pigment characteristics – by measuring and calculating color characteristics in CIELab and XYZ systems, electrochemical characteristics – cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge cycling. Comparative analysis of the electrochemical characteristics of Ni-Al-indigo carmine and Ni-Al-carbonate hydroxides has been conducted. Using XRD and thermogravimetry analysis methods, it was found that Ni-Al–indigo carmine hydroxide is a layered double hydroxide with the structure of α-Ni(OH)2 with average (synthesis at рН=14 and low (synthesis at equilibrium рН) crystallinity. It was found that synthesized Ni-Al-indigo carmine LDH had color bordering between light and blue (color tone 483–485 nm) with the lightness of 40–50 % and average color purity. It was found that the specific capacity of indigo carmine intercalated Ni-Al LDH (synthesis at рН=14 exceeded that of carbonate intercalated: the maximum specific capacity at full discharge was 1,007 F/g hydroxide and 2,996 F/h Ni, at discharge to 0 В –946 F/g. First, for Ni-Al-indigo carmine LDH, two discharge plateaus were observed, which correspond to the discharge of Ni3+ and indigo carmine, В современном мире одним из перспективных направлений является получение и использование многофункциональных веществ. Ni-Al cлоистый двойной гидроксид широко используется как активное вещество суперконденсаторов. При этом соединения никеля окрашены и могут использоваться как пигменты. Изучены характеристики образцов бифункциональных индигокармин-интеркалированного Ni–Al (Ni:Al=4:1) гидроксидов, полученных синтезом при равновесном рН и рН=14. Кристаллическая структура образцов изучена методом рентгенофазового анализа и термогравиметрии, пигментные свойства – методом измерения и расчета цветовых характеристик в системах CIELab и XYZ, электрохимические характеристики – методами циклической вольтамперометрии и гальваностатического зарядно-разрядного циклирования в суперконденсаторном режиме. Проведен сравнительный анализ электрохимических характеристик образцов Ni-Al-индигокармин и Ni-Al-карбонат гидроксидов. Методами рентгенофазового анализа и термогравиметрии показано, что Ni-Al-индигокармин гидроксид является слоистым двойным гидроксидом со структурой α-Ni(OH)2 средней (синтез при рН=13) и низкой (синтез при равновесной рН) кристалличности. Показано, что синтезированные Ni-Al-индигокармин СДГ имеют цвет на границе синего и голубого (цветовой тон 483-485 нм) средней светлоты. Методом гальваностатического зарядно-разрядного циклирования показано, что высокая электрохимическая активность Ni-Al-индигокармин слоистого двойного гидроксида (синтезированного при рН=14) превышает электрохимическую активность карбонат-интеркалированного гидроксида: максимальная удельная емкость при полном разряде составила 1007 Ф/г гидроксида и 2996 Ф/г Ni, при разряде до 0 В – 946 Ф/г. Впервые для Ni-Al-индигокармин СДГ выявлено наличие на разрядной кривой двух площадок, соответствующих разряду Ni3+ и индигокармин-аниона, В сучасному світі одним із перспективних напрямів є отримання і використання багатофункціональних речовин. Ni-Al подвійно-шаровий гідроксид широко використовується як активна речовина суперконденсаторів. При цьому сполуки нікелю забарвлені і можуть бути використані як пігменти. Вивчені характеристики зразків біфункціональних індигокармін-інтеркальованих Ni–Al (Ni:Al=4:1) гідроксидів, отриманих синтезом при рівноважному рН та рН=14. Кристалічна структура зразків вивчена методом ренгенофазового аналізу та термогравіметрії, пігментні властивості – методом вимірювання і розрахунку характеристик кольору в системах CIE Lab і XYZ, електрохімічні характеристики – методами циклічної вольтамперометрії та гальваностатичного зарядно-розрядного циклування в суперконденсаторному режимі. Проведено порівняльний аналіз електрохімічних характеристик зразків Ni-Al-індигокармін і Ni-Al-карбонат гідроксидів. Методами рентгенофазового аналізу та термогравіметрії показано, що Ni-Al-індигокармін гідроксид є подвійно-шаровим гідроксидом зі структурою α-Ni(OH)2 середньої (синтез при рН=13) та низької (синтез при рівноважному рН) кристалічності. Показано, що синтезовані Ni-Al-індигокармін ПШГ мають колір на межі синього та голубого (тон кольору 483–485 нм) середньої світлоти. Методом гальваностатичного зарядно-розрядного циклювання показано високу електрохімічну активність Ni-Al-індигокармін подвійно-шарового гідроксиду (синтезованого при рН=14), що перевищує електрохімічну активність карбонат-інтеркальованого гідроксиду: максимальна питома ємність при повному розряді склала 1007 Ф/г гідроксиду і 2996 Ф/г Ni, при розряді до 0 В – 946 Ф/г гідроксиду. Вперше для Ni-Al-індигокармін ПШГ виявлено наявність на розрядній кривій двох площадок, які відповідають розряду Ni3+ та індигокармін-аніону

The object of research is a promising structural material – modified wood. Extending the use of wood while maintaining structural characteristics is a promising area of research. Modification of wood in accordance with structural requirements, taking into account sanitary and other requirements, is an important task. The most common modification technologies are impregnation. Pressure autoclaving wood requires sophisticated equipment to create unprofitable pressure. Impregnation by the condensation method or the method of «cold and hot baths» significantly reduces the cost of obtaining modified wood. The study of the stability of the geometric dimensions of modified wood under the moisture influence makes it possible to evaluate the effectiveness of the modification (impregnation) process and, as a result, evaluate the service life. Samples from pine timber (DSTU ISO 738:2018) with a size of 300–70–15 mm are used. For research, three groups of samples are selected with radial (R), tangential (T) and mixed (M) direction of wood fibers. For impregnation modification, linseed oil and drying oil were used at a concentration of 25 g/l. In accordance with the modification technology, the samples are soaked in an aqueous solution with a desiccant, then immersed in linseed oil heated to 130±10 °С, and then immersed in linseed oil at a temperature of 20 °С. The obtained samples are dried under atmospheric conditions and soaked in water for 24 hours to study the stability of geometric dimensions. As a result of studies, it is found that the optimal temperature for heating the samples is the range 120–140 °C. It is also found that the most resistant to changes in geometric dimensions are samples with a mixed direction of the fibers (M), in which size changes are 0.5 % compared to dry samples. Regardless of the direction of the fibers, the moisture absorption of the modified samples is 0.07 vol. %, which is of great practical interest., Об’єктом досліджень є перспективний конструкційний матеріал – модифікована деревина. Збільшення терміну використання деревини за умови збереження конструкційних характеристик – перспективний напрямок досліджень. Модифікація деревини у відповідності до конструкційних вимог з урахуванням санітарних та інших вимог – важлива задача. Найбільш поширені технології модифікації – просочення. Автоклавне просочення деревени під тиском вимагає складного устаткування для утворення збиткового тиску. Просочення конденсаційним методом, або методом «холодних та гарячих ванн», значно зменшує собівартість отримання модифікованої деревини. Дослідження стійкості геометричних розмірів модифікованої деревини під дією вологи дає можливість оцінити ефективність процесу модифікації (просочення) і як наслідок оцінити термін використання. В дослідженнях використовувались зразки з соснового брусу (ДСТУ ISO 738:2018) розміром 300´70´15 мм. Для проведення досліджень вибирали три групи зразків з радіальним (Р), тангенціальним (Т) та змішаним (З) напрямом волокон деревини. Для модифікації просоченням використовували лляну олію та сикатив в концентрації 25 г/л. У відповідності до технології модифікації зразки замочували у водному розчині з сикативом, далі занурювали в лляну олію нагріту до 130±10 °С, а потім занурювали в лляну олію при температурі 20 °С. Отримані зразки висушували в атмосферних умовах і для дослідження стійкості геометричних розмірів замочували у воді протягом доби. В результаті досліджень встановлено, що оптимальною температурою нагрівання зразків є діапазон 120–140 °С. Також встановлено, що найбільш стійкими до зміни геометричних розмірів є зразки зі змішаним напрямом волокон (З), в яких зміни розмірів склали 0,5 % у порівнянні з сухими зразками. Незалежно від напряму волокон, вологопоглинання модифікованих зразків становило 0,07 об. %, що становить великий практичний інтерес., Объектом исследований является перспективный конструкционный материал – модифицированная древесина. Увеличение срока использования древесины при условии сохранения конструкционных характеристик – перспективное направление исследований. Модификация древесины в соответствии с конструкционными требованиями и с учетом санитарных и других требований – важная задача. Наиболее распространенная технология модификации – пропитка. Автоклавная пропитка древесины под давлением требует сложного оборудования для образования избыточного давления. Пропитка конденсационным методом, или методом «холодных и горячих ванн» значительно уменьшает себестоимость получения модифицированной древесины. Исследование устойчивости геометрических размеров модифицированной древесины под действием влаги дает возможность оценить эффективность процесса модификации (пропитки) и как следствие оценить срок службы. В исследованиях использовались образцы из соснового бруса (ДСТУ ISO 738:2018) размером 300´70´15 мм. Для проведения исследований выбирали три группы образцов с радиальным (Р), тангенциальным (Т) и смешанным (С) направлением волокон древесины. Для модификации пропиткой использовали льняное масло и сиккатив в концентрации 25 г/л. В соответствии с технологией модификации образцы замачивали в водном растворе с сиккативом, дальше погружали в льняное масло нагретое до 130±10 °С, а затем погружали в льняное масло при температуре 20 °С. Полученные образцы высушивали в атмосферных условиях и для исследования устойчивости геометрических размеров замачивали в воде в течение суток. В результате исследований установлено, что оптимальной температурой нагрева образцов является диапазон 120–140 °С. Также установлено, что наиболее устойчивыми к изменению геометрических размеров являются образцы со смешанным направлением волокон (С), в которых изменения размеров составили 0,5 % по сравнению с сухими образцами. Независимо от направления волокон, влагопоглощение модифицированных образцов составляло 0,07 об. %, что

Silicon carbide is characterized by a wide range of beneficial electrophysical, anti-corrosion, and strength properties. A promising raw material for the synthesis of silicon carbide is the waste of rice production, which includes compounds of silicon and carbon-containing organic substances. The cheapness and availability of such raw materials necessitate the development of technologies to obtain silicon carbide from it. An important direction in silicon carbide synthesis technology is to obtain a high purity product. To remove impurities from rice husks, it is necessary to carry out its pre-extraction treatment. It has been established that the extraction treatment of rice husks with acid solution makes it possible to clean the raw materials from metal compounds and the excess amount of carbon-containing components. To remove impurities of metal compounds and the excess amount of carbon-containing compounds from rice husks, it has been proposed to perform the extraction with an aqueous solution of the mixture of 10 % sulfur and 15 % acetic acids. We have derived the time dependences of the degree of extraction of cellulose from rice husks. Two temporal sections of the process have been identified. It is shown that the extraction of cellulose from rice husks obeys a pseudo first-order reaction. We have calculated the constants of speed and activation energy in the course of extraction for the two time sections of the process. The activation energy of extraction over a first period is 10.75 kJ/mol; over a second period, the activation energy value is 26.10 kJ/mol. It has been established that an increase in the extraction temperature from 20 to 100 °C leads to a two-fold improvement in the process efficiency. It is shown that silicon carbide, synthesized from rice husk after its extraction treatment, is a pure crystalline material whose particles’ size is from 1 to 20 micrometers, Карбид кремния характеризуется широким спектром полезных электрофизических, антикоррозионных и прочностных свойств. В качестве сырья для синтеза карбида кремния большие перспективы имеют отходы рисового производства, в состав которых входят соединения кремния и углеродсодержащих органических веществ. Дешевизна и доступность такого сырья обусловливают необходимость разработки технологий получения из него карбида кремния. Важным направлением в технологии синтеза карбида кремния является получение продукта высокой чистоты. Для удаления примесей из рисовой шелухи необходимо проведение ее предварительной экстракционной обработки. Установлено, что экстракционная обработка рисовой шелухи кислотным раствором обеспечивает очистку сырья от соединенийметаллов и избыточного количества углеродсодержащих компонентов. Для удаления примесей соединений металлов и избыточного количества углеродсодержащих соединений из рисовой шелухи предложена экстракция водным раствором смеси 10 % серной и 15 % уксусной кислот. Получены временные зависимости степени экстракции целлюлозы из рисовой шелухи. Выделены два временных участка протекания процесса. Показано, что экстракция целлюлозы из рисовой шелухи подчиняется псевдо первому порядку реакции. Рассчитаны константы скорости и энергии активации процесса экстракции для двух временных участков процесса. Энергия активации экстракции в первом периоде составляет 10,75 кДж/моль, во втором периоде значение энергии активации составляет 26,10 кДж/моль. Установлено, что увеличение температуры экстракции от 20 до 100 °С приводит к повышению эффективности процесса в два раза. Показано, что карбид кремния, синтезированный из рисовой шелухи после ее экстракционной обработки, представляет собой чистый кристаллический материал с размером частиц от 1 до 20 микрометров, Силіцій карбід характеризується широким спектром корисних електрофізичних, антикорозійних і міцностних властивостей. В якості сировини для синтезу силіцій карбіду великі перспективи мають відходи рисового виробництва, до складу яких входять сполуки кремнію і карбонвмісних органічних речовин. Дешевизна і доступність такої сировини обумовлюють необхідність розробки технологій отримання з нього силіцій карбіду. Важливим напрямком в технології синтезу силіцій карбіду є отримання продукту високої чистоти. Для видалення домішок з рисового лушпиння необхідне проведення її попередньої екстракційної обробки. Встановлено, що екстракційна обробка рисового лушпиння кислотним розчином забезпечує очистку сировини від сполук металів і надлишкової кількості карбонвмісних компонентів. Для видалення домішок сполук металів і надлишкової кількості карбонвмісних сполук з рисового лушпиння запропонована екстракція водним розчином суміші 10 % сірчаної та 15 % оцтової кислот. Отримано часові залежності ступеня екстракції целюлози з рисового лушпиння. Виділено два часові періоди протікання процесу. Показано, що екстракція целюлози з рисового лушпиння підпорядковується псевдо першому порядку реакції. Розраховані константи швидкості та енергії активації процесу екстракції для двох часових періодів процесу. Енергія активації екстракції в першому періоді становить 10,75 кДж/моль, в другому періоді значення енергії активації становить 26,10 кДж/моль. Встановлено, що збільшення температури екстракції від 20 до 100 °С призводить до підвищення ефективності процесу в два рази. Показано, що силіцій карбід, синтезований з рисового лушпиння після її екстракційної обробки, є чистим кристалічним матеріалом з розміром частинок від 1 до 20 мікрометрів

Binary Ni-Co compounds, namely oxyhydroxides and cobaltates of nickel, are promising active compounds for supercapacitors. The characteristics of binary Ni-Co oxyhydroxides synthesized using the method of high-temperature two-stage synthesis with hot and cold hydrolysis were studied. The crystal structure of the samples was studied by means of X-ray diffraction and thermogravimetry, particle morphology –scanning electron microscopy, electrochemical characteristics – cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge cycling.By means of scanning electron microscopy, it was found that the samples of cold and hot hydrolysis are nano-structured powders composed of flower-like particles, composed of 70–90 nm thick plates. The results of XRD and thermogravimetric analyses revealed that both samples are binary Ni-Co oxyhydroxides (hydrated nickel cobaltates with different hydration levels) with the presence of pure nickel cobaltate. Hot hydrolysis samples contain less water and more nickel cobaltate. Cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge cycling revealed that in the cold hydrolysis Ni-Co sample, only the nickel component is electrochemically active. The maximum capacity of the cold hydrolysis sample is 185.7 F/g (at 10 mA/cm2). With the increase of current density to 120 mA/cm2, the specific capacity drops by 4.47 times. The hot hydrolysis sample was found to have both nickel and cobalt components active: the sample having increased capacity with increasing current density from 10 mA/cm2 to 120 mA/cm2 by 1.25 times, up to 192.5 F/g. The hot hydrolysis sample was found to possess high reversibility and high effectiveness of the electrochemical component from cycle 1, Бинарные соединения Ni-Co, в частности оксигидроксиды и кобальтат никеля, являются перспективными активными веществами суперконденсаторов. Изучены характеристики бинарных Ni-Co окси-гидроксидов, полученных высокотемпературным двухступенчатым синтезом при использовании горячего и холодного гидролиза. Кристаллическая структура образцов изучена методом рентгенофазового анализа и термогравиметрии, морфология частиц – методом сканирующей электронной микроскопии, электрохимические характеристики – методами циклической вольтамперометрии и гальваностатического зарядно-разрядного циклирования в суперконденсаторном режиме.Методом сканирующей электронной микроскопии показано, что образцы холодного и горячего гидролиза состоят из наноструктурированных частиц типа «бутон цветка», сформированных пластинчатыми первичными частицами толщиной 70-90 нм. Методами рентгенофазового анализа и термогравиметрии показано, что оба образца являются гидратированными кобальтатами никеля с разной степенью гидратации, при наличии чистого кобальтата никеля. Циклической вольтамперометрией и гальваностатическим зарядно-разрядного циклированием показано, что в образце Ni–Co окси-гидроксида холодного гидролиза электрохимически активна только никелевая составляющая. Максимальная емкость образец холодного гидродиза – 185,7 Ф/г (при 10 мА/см2). С повышением плотности тока циклирования до 120 мА/см2 удельная емкость падает в 4,47 раза. Для образца горячего гидролиза выявлена активность как никелевой, так и кобальтовой составляющей: при росте плотности тока циклирования с 10 мА/см2 до 120 мА/см2 удельная емкость возрастает в 1,25 раза до 192,5 Ф/г. Для образца горячего гидролиза показана очень высокая обратимость и высокая эффективность с 1 цикла работы, Бінарні сполуки Ni-Co, такі як оксі-гідроксиди та кобальтат нікелю, є перспективними активними речовинами суперконденсаторів. Вивчено характеристики бінарних Ni-Co оксі-гідроксидів, отриманих высокотемпературним двухступеневим синтезом при використанні гарячого та холодного гідролізу. Кристалічна структура зразків вивчена методом ренгенофазового аналізу та термогравіметрії, морфологія часток – методом скануючої електронної мікроскопії, електрохімічні характеристики – методами циклічної вольтамперометрії та гальваностатичного зарядно-розрядного циклювання в суперконденсаторному режимі.Методом скануючої електронної мікроскопії показано, что зразки холодного і гарячего гідролізу складаються із наноструктурованих часток типа «бутон квітки», сформованих пластинчатими первинними частками товщиною 70-90 нм. Методами рентгенофазового аналізу та термогравіметрії показано, що обидва зразки є гідратованими кобальтатами нікелю з різним ступенем гідратації, при наявності чистого кобальтату нікелю. Циклічною вольтамперометрією та гальваностатичним зарядно-розрядним циклюванням показано, що в зразку Ni–Co оксі-гідроксида холодного гідролізу електрохімічно активною є тільки нікелева складова. Максимальна ємність зразку холодного гідролізу – 185,7 Ф/г (при 10 мА/см2). З підвищенням густини струму циклювання до 120 мА/см2 питома ємність падає в 4,47 рази. Для зразка гарячого гідроліза виявлена активність як нікелевої, так і кобальтової складової: при зростанні густини струму циклювання з 10 мА/см2 до 120 мА/см2 питома ємність збільшується в 1,25 рази до 192,5 Ф/г. Для зразку гарячого гідролізу показана дуже висока оберненість та висока ефективність з 1 циклу роботи

The synthesis of ceramic pigments is conventionally carried out at a high temperature (not less than 1,200 °C). Its reduction implies using mineralizing additives, which have a different mechanism of action on the starting components of pigment charges. The effectiveness of the mineralizers is determined by their nature, content, degree of dispersion in the activated reagent. Thus, searching for the most effective mineralizers in the synthesis, in particular, of silicate-spinel ceramic pigments is an important scientific and practical task.We have investigated the effect of various mineralizing additives (B2O3, Na2B4O7, Na2O, NaF) on the processes of forming the crystal-phase composition of slag-containing ceramic pigments and the change in their color indicators. A direct dependence has been established between the melting point of the mineralizers and the efficiency of their influence on the formation of spinel phases, which are color carriers in such pigments. The tangible effect of the introduction of sodium fluoride, which has the highest melting point among the examined additives, is achieved as a result of the firing of pigments at a temperature not lower than 1,150 °C. The effect of sodium oxide is effective starting at a temperature of 1,100 °C. The most expedient to apply are the boron-containing compounds. Their introduction makes it possible to lower the firing temperature of slag-containing pigments to 1,050 °C while completely binding the starting components in the spinel solid solutions. The ceramic pigments that are thus synthesized enable the formation of glazed coatings, which, in terms of qualitative indicators, are not inferior to coatings obtained with the addition of high-temperature pigments (a firing temperature of 1,200–1,250 °С). The formation of silicate phases (diopside and wollastonite), which are not color carriers in the examined pigments, undergoes effective mineralized action from the supplements of NaF and B2O3, Синтез керамических пигментов традиционно осуществляется при высокой температуре (не ниже 1200 °С). Для ее снижения используют минерализующие добавки, которые имеют различный механизм действия на исходные компоненты пигментных шихт. Эффективность действия минерализаторов определяется их природой, содержанием, степенью диспергирования в реагенте, который активируется. Поэтому поиск наиболее эффективных минерализаторов при синтезе, в частности, силикатно-шпинельных керамических пигментов имеет важное научное и практическое значение.Исследовано действие различных минерализующих добавок (B2O3, Na2B4O7, Na2O, NaF) на процессы формирования кристалофазового состава шлаксодержащих керамических пигментов и изменение их цветовых показателей. Установлена прямая зависимость между температурой плавления минерализаторов и эффективностью их влияния на образование шпинельных фаз, выступающих носителями цвета в таких пигментах. Ощутимый эффект от введения натрия фторид, характеризующегося наиболее высокой температурой плавления среди исследованных добавок, достигается в результате обжига пигментных шихт при температуре не ниже 1150 °С. Действие натрия оксида эффективно, начиная с температуры 1100 °С. Их введение позволяет снизить температуру обжига шлаксодержащих пигментов до 1050 °С при полном связывании исходных компонентов в шпинельные твердые растворы. Синтезированные при этом керамические пигменты обеспечивают формирование глазурных покрытий, которые по качественным показателям не уступают покрытиям, полученным с добавлением высокотемпературных пигментов (температура обжига 1200–1250 °С). На образование силикатных фаз (диопсида и волластонита), которые не являются носителями цвета в исследуемых пигментах, эффективное минерализующее действие оказывают добавки NaF и B2O3., Синтез керамічних пігментів традиційно здійснюється при високій температурі (не нижче 1200 °С). Для її зниження використовують мінералізуючі добавки, які мають різний механізм дії на вихідні компоненти пігментних шихт. Ефективність дії мінералізаторів визначається їх природою, вмістом, ступенем диспергування в реагенті, який активується. Отже, пошук найбільш ефективних мінералізаторів при синтезі, зокрема, силікатно-шпінельних керамічних пігментів має важливе наукове і практичне значення.Досліджено дію різних мінералізуючих добавок (B2O3, Na2B4O7, Na2O, NaF) на процеси формування кристалофазового складу шлаквмісних керамічних пігментів і зміну їх колірних показників. Встановлена пряма залежність між температурою плавлення мінералізаторів та ефективністю їх впливу на утворення шпінельних фаз, які виступають носіями кольору в таких пігментах. Відчутний ефект від введення натрію фториду, що має найвищу температуру плавлення серед дослідних добавок, досягається в результаті випалу пігментів при температурі не нижче 1150 °С. Дія натрію оксиду ефективна починаючи з температури 1100 °С. Найбільш доцільно застосовувати борвмісні сполуки. Їх введення дозволяє знизити температуру випалу шлаквмісних пігментів до 1050 °С при повному зв’язуванні вихідних компонентів в шпінельні тверді розчини. Синтезовані при цьому керамічні пігменти забезпечують формування глазурних покриттів, які за якісними показниками не поступаються покриттям, отриманим з додаванням високотемпературних пігментів (температура випалу 1200–1250 °С). На утворення силікатних фаз (діопсиду і воластоніту), які не є носіями кольору в дослідних пігментах, ефективну мінералізуючу дію чинять добавки NaF і B2O3

Цель работы – поиск ингибиторов протеинкиназ FGFR1 и СК2 среди производных спирохиназолонов с помощью рецепторно-ориентированного виртуального скрининга и биохимического тестирования in vitro с использованием киназного домена СК2 человека.Материалы и методы. Докинг проводили в АТФ-связывающие сайты протеинкиназ СK2 и FGFR1 с помощью программы Autodock4. Ингибирующая активность исследованных соединений относительно протеинкиназы СК2 определена по включению фосфорной группы, содержащей радиоактивный 32Р, в пептидный субстрат при его фосфорилировании киназой в присутствии γ-32P-АТФ.Результаты. Результаты тестирования среди выбранных соединений показали, что при добавлении в концентрации IC50 10 µM остаточная активность протеинкиназы составляет 45 %.Выводы. Результаты анализа показателей LogP и LogS позволяют сделать вывод: оптимизацию производных спирохиназолонов необходимо проводить в направлении увеличения гидрофобности этих соединений., The purpose. The search for FGFR1 and CK2 protein kinase inhibitors were performed among spiroquinazolone derivatives using receptor-oriented virtual screening and in vitro biochemical testing using the human CK2 kinase domain.Materials and methods. The docking was performed at ATP binding sites for protein kinases CK2 and FGFR1 using the Autodock4 program. The inhibitory activity of the studied compounds against the protein kinase CK2 was determined by the inclusion of a phosphate group-containing radioactive 32P in the peptide substrate when it was phosphorylated by the kinase in the presence of γ-32P-ATP.Results. Testing results for the selected compounds showed that when added to an IC50 concentration of 10 µM, the protein kinase residual activity was more than 45 %.Conclusions. The results of the analysis of LogP and LogS indicated that the optimization of spiroquinazolone derivatives should be carried out in the direction of increasing the hydrophobicity of these compounds., Мета роботи – пошук інгібіторів протеїнкіназ FGFR1 і СК2 серед похідних спірохіназолонів за допомогою рецепторно-орієнтованого віртуального скринінгу та біохімічного тестування in vitro, використовуючи кіназний домен СК2 людини.Матеріали та методи. Докінг виконали в АТФ-зв’язувальні сайти протеїнкіназ СK2 та FGFR1 за допомогою програми Autodock4. Інгібувальну активність досліджуваних сполук щодо протеїнкінази СК2 визначали за включенням фосфатної групи, що містить радіоактивний 32Р, у пептидний субстрат при його фосфорилюванні кіназою за наявності γ-32P-АТФ.Результати. Результати тестування серед обраних сполук показали, що при їх додаванні в концентрації IC50 10 µM залишкова активність протеїнкінази становить понад 45 %.Висновки. Результати аналізу показників LogP і LogS дають змогу зробити висновок, що оптимізацію похідних спірохіназолонів потрібно здійснювати в напрямі збільшення гідрофобності цих сполук.

Present work evaluates the ability of Aspergillus oryzae and commercial dry Baker’s yeast to effectively remove Cu2+ ions from aqueous solutions. Batch experiments were carried out in order to analyze sorption behavior of metal-sorbent system at different biosorbent dosage, and initial metal concentration. Various pre-treatment methods were adopted to modify the biomass, and effect of pre-treatment was investigated on biosorption efficiency. Till now, very few efforts are dedicated for application of immobilized biosorbents in literature therefore further investigations were done on the biosorption efficiency of biomass immobilized in a natural matrix which might augment stability, mechanical strength, and reusability of the biomass. Approximately 86 and 95% biosorption of copper was attained under optimum reaction conditions using Loofah immobilized with Baker’s yeast, and A. oryzae, respectively. Desorption efficiency of the immobilized biomass was evaluated by performing successive biosorption-desorption cycles. Successful regeneration of Loofah sponge loaded with immobilized biosorbent was illustrated by desorbing more than 95% copper. Characterization studies were performed to examine the changes in surface morphology, and surface chemistry before and after adsorption.

Among the different thermo-chemical recycling routes for plastic waste valorization, gasification is one of the most promising, converting plastic waste into syngas (H2+CO) and energy in the presence of an oxygen-rich gas. Plastic waste gasification is associated with many different complexities due to the multi-scale nature of the process, the feedstock complexity (mixed polyolefins with different contaminations), intricate reaction mechanisms, plastic properties (melting behavior and molecular weight distribution), and complex transport phenomena in a multi-phase flow system. Hence, creating a reliable model calls for an extensive understanding of the phenomena at all scales, and more advanced modeling approaches than those applied today are required. Indeed, modeling of plastic waste gasification (PWG) is still in its infancy today. Our review paper shows that the thermophysical properties are rarely properly defined. Challenges in this regard together with possible methodologies to decently define these properties have been elaborated. The complexities regarding the kinetic modeling of gasification are numerous, compared to, e.g., plastic waste pyrolysis, or coal and biomass gasification, which are elaborated in this work along with the possible solutions to overcome them. Moreover, transport limitations and phase transformations, which affect the apparent kinetics of the process, are not usually considered, while it is demonstrated in this review that they are crucial in the robust prediction of the outcome. Hence, possible approaches in implementing available models to consider these limitations are suggested. Finally, the reactor-scale phenomena of PWG, which are more intricate than the similar processes—due to the presence of molten plastic—are usually simplified to the gas-solid systems, which can result in unreliable modeling frameworks. In this regard, an opportunity lies in the increased computational power that helps improve the model’s precision and al

The current ammonia production plants - Steam Methane Reforming (SMR) and Haber-Bosch (HB) - are responsible for 1.2% of global CO2 emissions. As more sectors are shifting to electrification, so does the NH3 industry as shown by the amount of studies focusing on electrolysers and Pressure Swing Adsorbers (PSA) to replace SMR. Haber-Bosch itself is being questioned as a new alternative technology is emerging: Chemical Looping (CL). Such transformations imply changes to the current process. This work assesses such implications by comparing 2 alternative scenarios with the conventional case. In terms of emissions, the electrification is clearly benefic with a cut of 74-95% when using wind energy. The replacement of SMR by electrolysers and PSA also improves the energy efficiency, as >60% of the energy consumption in conventional plants originates from the compressors and heat integration. Finally, the combination of Alkaline Electrolysers (AE) and CL is determined as the most suitable for small-scall flexible and economical installations.

The study is devoted to the development and testing of the electrochromic device based on Ni(OH)2/PVA (polyvinyl alcohol) composite and mesh counter-electrode. A copper wire with a layer of electroplated silver layer is proposed as a mesh material. Glass coated with fluorine-doped tin oxide after special treatment was used as a substrate for electrochrome deposition. The treatment lies in the shallow dissolution of the surface by means of soft electrochemical etching. The distance between the mesh and electrochromic electrodes was small and equal to 1.5 mm.The proposed design of the electrochromic device can lead to lower cost. However, it limits the range of possible applications for light windows or upper parts of view windows, building partitions.Over the course of the studies, it was demonstrated that the electrochromic device is operational and can be used for further scaling. Parameters of electrochemical cycling – working voltage window and current density, were found. It was found that the use of galvanostatic regime for color switching results in linear characteristics of the device.The use of the chosen voltodynamic regime results in a decrease of specific characteristics of the device – coloration degree and reversibility during bleaching.It was found that due to the small potential difference of nickel oxide and silver electrodes, the polarity of voltage during coloration and switching changes. Additionally, it is noted that no gas evolution was observed over the course of the experiments, Исследование посвящено разработке и испытанию электрохромного устройства на основе композитной пленки Ni(OH)2/ПВС (поливинилового спирта) и сетчатого противоэлектрода. В качестве материала сетчатого электрода была использована медная проволока с гальванически нанесенным серебряным покрытием. В качестве подложки для осаждения электрохромного материала было использовано стекло с покрытием, состоящим из оксида олова, допированного фтором, который подвергали специальной обработке. Обработка заключалась в неглубоком растворении поверхности методом мягкого электрохимического травления. Расстояние между сетчатым и электрохромным электродами была маленькой и составляла 1,5 мм.Предложенная конструкция электрохромного устройства может привести к значительному уменьшению его себестоимости. С другой стороны, заявленная конструкция накладывает ограничения на спектр возможного ее применения: верхние части обзорных окон, световые окна, перегородки в помещениях.В результате проведения исследований было показано, что электрохромное устройство работоспособно и может быть использовано как прототип для дальнейшего масштабирования. Также в результате испытаний были подобраны параметры электрохимического циклирования – окно рабочих напряжений и рабочая плотность тока. Установлено, что использование гальваностатического режима при затемнении и осветлении приводит к линейным оптическим характеристикам устройства.Использование выбранного вольтадинамического режима ведет к ухудшению удельных характеристик устройства – глубины затемнения и обратимости при осветлении.Показано, что в результате близости рабочих потенциалов оксидноникелевого и серебряного электродов при затемнении и осветлении напряжение устройства меняет полярность. Кроме того, было отмечено, что на протяжении всех экспериментов газовыделения на электродах устройства не наблюдалось, Робота присвячена розробці і випробуванню електрохромного пристрою на основі композитної плівки Ni(OH)2/ПВС (полівінілового спирту) і сітчастого протиелектрода. У якості матеріалу сітчастого електрода був використаний мідний дріт з гальванічно нанесеним срібним покриттям. В якості основи для осадження електрохромного матеріалу було використано скло з покриттям, яке складалось з оксида олова, допованого фтором, який піддавали спеціальній обробці. Обробка полягала в неглибокому розчиненні поверхні методом м'якого електрохімічного травлення. Відстань поміж сітчастим та електрохромним електродами була невеликою і складала 1,5 мм.Запропонована конструкція електрохромного пристрою може привести до значного зменшення його собівартості. З іншого боку заявлена конструкція накладає обмеження на спектр можливого її застосування: верхні частини оглядових вікон, світлові вікна, перегородки в приміщеннях.В результаті проведення досліджень було показано, що електрохромний пристрій працездатний і може бути використаний як прототип для подальшого масштабування. Також в результаті випробувань були підібрані параметри електрохімічного циклування – вікно робочих напруг і робоча густина струму. Встановлено, що використання гальваностатичного режиму при затемненні та освітленні приводить до лінійних оптичних характеристик пристрою. Використання обраного вольтдинамічного режиму веде до погіршення питомих характеристик пристрою – глибини затемнення і оберненості при освітленні.Показано, що у результаті близькості робочих потенціалів оксиднонікелевого і срібного електродів при затемненні і освітленні напруга пристрою змінює полярність. Крім того, було відзначено, що протягом усіх експериментів газовиділення на електродах пристрою не спостерігалось

The object of research is an apparatus with jet injection gas filling. The studies are conducted on an experimental installation of a working medium of water-air. The distribution of gas phase bubbles is studied depending on the operating parameters of the apparatus. The value of the local and total gas content, as well as the specific surface of the phase contact, is determined. The gas content and the contact surface of the phases in the downflow pipes of the circulation apparatus with jet injection gas filling are investigated. The use of circulating apparatuses with jet injection gas filling is promising for carrying out mass transfer and reaction mass transfer processes. Due to the use of water energy for gas filling of the reaction space, the devices have advantages over airlift and gas-lift devices, bubble columns in chemisorption processes with slightly soluble gases. Experimental studies of the gas content and the contact surfaces of the phases from the operating-technological and hardware-structural parameters makes it possible to determine the optimal operating conditions. According to the results of studies, it is found that the diameter of the bubbles increases with an increase in the number of revolutions of the shaft of the mixing device. The mode of suspension of the gas phase took place at shaft rotation numbers from 600 rpm up to 750 rpm. With an increase in the number of revolutions, the resistance to the force of bubbling of bubbles increases and the suspension mode switches to the gas-liquid flow circulation mode. The ability to control the gas saturation process due to fluid circulation, regardless of the fluid load of the apparatus, is one of the advantages of the developed design. It is established that the total gas content in the downflow channels varies from 0.07–0.10 to 0.1–0.18, which is typical for gas-liquid devices. The total gas content in the downflow channels of the apparatus is in the range from 100 to 260 m2/m3 of the reaction vo, Об’єктом дослідження є апарат зі струменево-інжекційним газонаповненням. Дослідження проводились на експериментальній установці на робочому середовищі вода-повітря. Досліджено розподіл бульбашок газової фази в залежності від робочих параметрів апарату. Визначено значення локального та загального газовмісту, а також питомої поверхні контакту фаз. Досліджено газовміст та поверхню контакту фаз в опускних трубах циркуляційного апарату зі струменево-інжекціцйним газонаповненням. Використання циркуляційних апаратів зі струменево-інжекційним газонаповненням є перспективним для проведення масообмінних та реакційно-масообмінних процесів. Завдяки використанню енергії рідини для газонаповнення реакційного простору, апарати мають переваги у порівнянні з ерліфтними та газліфтними апаратами, барботажними колонами при проведенні хемосорбційних процесів зі слаборозчинними газами. Експериментальні дослідження газовмісту та поверхні контакту фаз від режимно-технологічних та апаратурно-конструктивних параметрів дозволили визначити оптимальні режими роботи. За результатами досліджень встановлено, що діаметр бульбашок збільшується зі збільшенням числа обертів валу перемішуючого пристрою. Режим підвисання газової фази мав місце при числах оберту валу від 600 об/хв. до 750 об/хв.. При збільшенні числа обертів збільшується протидія силі спливання бульбашок і режим підвисання переходить в режим циркуляції газорідинного потоку. Можливість керувати процесом газонасичення завдяки циркуляції рідини незалежно від навантаження по рідині апарату є однією з переваг розробленої конструкції. Встановлено, що загальний газовміст в опускних каналах змінювався від 0,07..0,10 до 0,1..0,18, що є характерним для газорідинних апаратів. Загальний газовміст в опускних каналах апарату знаходиться в діапазоні від 100 до 260 м2/м3 реакційного об’єму і є характерним для більшості газорідинних апаратів барботажного типу. Отримані результати досліджень режимів роботи апарату зі струменево-інжекційним газонаповненням, Объектом исследования является аппарат со струйно-инжекционным газонаполнением. Исследования проводились на экспериментальной установке на рабочей среде вода-воздух. Исследовано распределение пузырей газовой фазы в зависимости от рабочих параметров аппарата. Определено значение локального и общего газосодержания, а также удельной поверхности контакта фаз. Исследовано газосодержание и поверхность контакта фаз в опускных трубах циркуляционного аппарата со струйно-инжекционным газонаполнением. Использование циркуляционных аппаратов со струйно-инжекционным газонаполнением является перспективным для проведения массообменных и реакционно-массообменных процессов. Благодаря использованию энергии воды для газонаполнения реакционного пространства, аппараты имеют преимущества по сравнению с эрлифтными и газлифтными аппаратами, барботажными колоннами при проведении хемосорбционных процессов со слаборастворимыми газами. Экспериментальные исследования газосодержания и поверхности контакта фаз от режимно-технологических и аппаратурно-конструктивных параметров позволили определить оптимальные режимы работы. По результатам исследований установлено, что диаметр пузырьков увеличивается с увеличением числа оборотов вала перемешивающего устройства. Режим подвисания газовой фазы имел место при числах оборота вала от 600 об/мин. до 750 об/мин. При увеличении числа оборотов увеличивается противодействие силе всплытия пузырьков и режим подвисания переходит в режим циркуляции газожидкостного потока. Возможность управлять процессом газонасыщения благодаря циркуляции жидкости независимо от нагрузки по жидкости аппарата является одним из преимуществ разработанной конструкции. Установлено, что общее газосодержание в опускных каналах менялся от 0,07..0,10 к 0,1..0,18, что характерно для газожидкостных аппаратов. Общее газосодержание в опускных каналах аппарата находится в диапазоне от 100 до 260 м2/м3 реакционного объема и характерно для большинства газожидкостных аппаратов барботажного типа. Пол

The object of research is the process of epoxidation of natural rubber scrap. Epoxidized natural rubber (ENR) has a wide range of applications, for example, in treadmill coatings, special tires, belt drives, hoses, shoes, adhesives, sealants, floor coverings and other areas where only special synthetic rubbers are used. Natural rubber (NR) is modified by the epoxidation reaction to achieve higher oil resistance, increased adhesion, weather resistance and damping characteristics of materials with its use. Promising is the processing of secondary, non-standard, natural rubber (scrap) as a raw material for the ENR production. Thus, the task of scrap disposal and its return to the production cycle is solved. To accomplish the task of epoxidation of secondary rubber, the possibility of conducting combined physicochemical processes in a two-phase water-xylene medium in one reaction space was studied to reduce the total energy costs. The use of a combined reaction-separation process for the epoxidation of scrap of natural rubber allows to solve the problem of accumulation and disposal of rubber waste in the most efficient way. It is possible to obtain a product with a regulated functionalization degree without a significant amount of by-products. To find the optimal regime for conducting the combined reaction-separation process of epoxidation, the method of the planned experiment was used to obtain the regression equation with its subsequent analysis. The obtained regression equation makes it possible to optimize the conditions for conducting the process of epoxidation of nanocrystals with obtaining products with desired properties. As a result of the implementation of the planned experiment, it is found that epoxidation at a temperature of 93 °C of a diluted (10 % wt.) solution of natural rubber with peracetic acid formed "in situ" provides a higher epoxidation degree. The conditions and ratios of the components are selected under which NR retains aggregative stability du, Об’єктом дослідження є процес епоксидування скрапу натурального каучуку. Епоксидований натуральний каучук (ЕНК) має широкий діапазон застосування, наприклад, в покриттях бігових доріжок, шинах спеціального призначення, ремінних передачах, шлангах, взутті, клеях, герметиках, підлогових покриттях і інших галузях, де використовували тільки спеціальні синтетичні каучуки. Натуральний каучук (НК) модифікується реакцією епоксидування для досягнення більш високої маслостійкості, підвищеної адгезії, атмосферостійкості і демпфуючих характеристик матеріалів з його застосуванням. Перспективною є переробка вторинного, невідповідного стандартам, натурального каучуку (скрапу) як сировини для отримання ЕНК. Таким чином, вирішується завдання утилізації скрапу і повернення його в виробничий цикл. Для реалізації завдання епоксидування вторинного каучуку вивчалася можливість проведення суміщених фізико-хімічних процесів в двофазному середовищі вода-ксилол в одному реакційному просторі для зниження загальних енергетичних витрат. Використання суміщеного реакційно-роздільного процесу для епоксидування скрапу натурального каучуку дозволяє вирішити проблему накопичення і утилізації відходів каучукового виробництва найбільш ефективним способом. Вдалося отримати продукт з регульованим ступенем функціоналізації без значної кількості побічних продуктів. Для пошуку оптимального режиму проведення суміщеного реакційно-роздільного процесу епоксидування застосовувався метод планованого експерименту з отриманням рівняння регресії з його подальшим аналізом. Отримане рівняння регресії дозволило оптимізувати умови ведення процесу епоксидування НК з отриманням продуктів із заданими властивостями. В результаті реалізації планованого експерименту встановлено, що епоксидування при температурі 93 °С розведеного (10 % мас.) розчину натурального каучуку надоцтової кислоти, що утворюється «in situ», забезпечує більш високий ступінь епоксидування. Підібрано умови і співвідношення компонентів, при яких НК зберіга, Объектом исследования является процесс эпоксидирования скрапа натурального каучука. Эпоксидированный натуральный каучук (ЭНК) имеет широкий диапазон применения, например, в покрытиях беговых дорожек, шинах специального назначения, ременных передачах, шлангах, обуви, клеях, герметиках, напольных покрытиях и других областях, где используют только специальные синтетические каучуки. Натуральный каучук (НК) модифицируется реакцией эпоксидирования для достижения более высокой маслостойкости, повышенной адгезии, атмосферостойкости и демпфирующих характеристик материалов с его применением. Перспективной является переработка вторичного, несоответствующего стандартам, натурального каучука (скрапа) как сырья для получения ЭНК. Таким образом, решается задача утилизации скрапа и возврат его в производственный цикл. Для реализации задачи эпоксидирования вторичного каучука изучалась возможность проведения совмещенных физико‐химических процессов в двухфазной среде вода‐ксилол в одном реакционном пространстве для снижения общих энергетических затрат. Использование совмещенного реакционно-разделительного процесса для эпоксидировании скрапа натурального каучука позволяет решить проблему накопления и утилизации отходов каучукового производства наиболее эффективным способом. Удалось получить продукт с регулированной степенью функционализации без значительного количества побочных продуктов. Для поиска оптимального режима проведения совмещенного реакционно-разделительного процесса эпоксидирования применялся метод планированного эксперимента с получением уравнения регрессии с его последующим анализом. Полученное уравнение регрессии позволило оптимизировать условия ведения процесса эпоксидирования НК с получением продуктов с заданными свойствами. В результате реализации планированного эксперимента, установлено, что эпоксидирование при температуре 93 °С разбавленного (10 % мас.) раствора натурального каучука надуксусной кислотой, образующейся «in situ», обеспечивает более высокую степень эпо

Розроблення, створення перев’язувальних матеріалів, що не мають токсичного впливу на організм, виявляють виражену антимікробну дію та не викликають резистентність хвороботворних мікроорганізмів, а також прискорюють процес епітелізації, – актуальна проблема сучасної медицини.Мета роботиОцінювання токсикологічних характеристик перев’язувального матеріалу із вмістом активного хлору 6 % і 9 % при одноразовому нанесенні на шкіру, а також вивчення дії перев’язувального матеріалу на швидкість епітелізації неінфікованої ранової поверхні, визначення його антимікробної та ранозагоювальної активності in vivo на моделі рани, що інфікована S. аureus АТСС 6538.Матеріали і методи. Для оцінювання безпеки застосування і фармакологічної активності in vivo виконали експериментальне вивчення пов’язок з іммобілізованим полімерним N-хлорсульфонамідом натрію та N,N-дихлорсульфонамідом. Визначення токсикологічних характеристик досліджуваного перев’язувального матеріалу при одноразовому нанесенні на шкірні покриви виконали на лабораторних щурах і кроликах за загальноприйнятою методикою, вивчення ранозагоювальної дії – в тесті Л. Н. Попової, антимікробної активності in vivo – на моделі рани, що інфікована вшиванням шовкової нитки, просоченої добовою культурою S. аureus АТСС 6538.Результати. Фармакологічними дослідженнями гострої токсичності тест-зразків матеріалів із вмістом активного хлору 6 % і 9 % при одноразовому нанесенні на шкірні покриви щурів і кролів встановлено, що аплікації не призводили до випадків загибелі, а також змін у поведінці тварин, споживанні ними корму, води. Швидкість епітелізації неінфікованої поверхні рани за умов застосування пов’язок як з N-хлорсульфонамідом натрію, так і з N,N-дихлорсульфонамідом до завершення періоду спостереження (14 доба) вірогідно значущо збільшувалася в середньому в 1,5 раза порівняно з тваринами групи контролю. За отриманими даними, аплікації пов’язок із N-хлорсульфонамідом натрію на інфіковані добовою культурою S. аureus АТСС 6538 рани істо, The development and creation of non-toxic dressing materials exhibiting pronounced antimicrobial effect and accelerating wound-healing process without increasing pathogenic microorganisms drug resistance is an actual task of modern medicine.Aim. Evaluation of toxicological characteristics of a dressing material containing 6 % and 9 % active chlorine in a single application on the skin as well as the study of dressing material effect on the epithelization rate of the uninfected wound surface and determination of its antimicrobial and wound healing activity in vivo on a model of S. aureus ATCC 6538-infected wound.Materials and methods. An experimental study of the dressings with immobilized polymeric N-chlorosulfonamide sodium and N,N-dichlorosulfonamide was performed to evaluate the safety in use and pharmacological activity in vivo. Evaluation of the dressing material toxicological characteristics in a single application on the skin was carried out on laboratory rats and rabbits according to the generally accepted method, the wound healing effect was studied using the test by L. N. Popova and antimicrobial activity in vivo - on a model of wound infected by the insertion of a 24-hour culture of S. aureus ATCC 6538 contaminated silk thread through the skin.Results. Acute toxicity pharmacological studies of material test-samples containing 6 % and 9 % active chlorine in a single application on the skin of rats and rabbits found that these applications did not lead to deaths, as well as changes in their behavioral pattern, consumption of feed and water. The epithelization rate of uninfected wound surface in application of dressings containing both sodium N-chlorosulfonamide and N, N-dichlorosulfonamide was significantly, on average 1.5 times, faster at the end of the observational period (day 14) in comparison with the control group animals. According to the data obtained, the application of dressings containing sodium N-chlorosulfonamide on the 24-hour culture of S. a, Разработка и создание перевязочных материалов, не оказывающих токсического действия на организм, проявляющих выраженное антимикробное действие и не вызывающих резистентность болезнетворных микроорганизмов, а также ускоряющих процесс эпителизации, – актуальная задача современной медицины.Цель работы – оценка токсикологических характеристик перевязочного материала с содержанием активного хлора 6 % и 9 % при одноразовом нанесении на кожные покровы, а также изучение действия перевязочного материала на скорость эпителизации неинфицированной раневой поверхности и определение его антимикробной и ранозаживляющей активности in vivo на модели раны, инфицированной S. аureus АТСС 6538.Материалы и методы. Для оценки безопасности применения и фармакологической активности in vivo проведено экспериментальное изучение повязок с иммобилизированным полимерным N-хлорсульфонамидом натрия и N,N-дихлорсульфонамидом. Оценка токсикологических характеристик изучаемого перевязочного материала при одноразовом нанесении на кожные покровы проведена на лабораторных крысах и кроликах по общепринятой методике, изучение ранозаживляющего действия – в тесте Л. Н. Поповой, а антимикробной активности in vivo – на модели раны, инфицированной вшиванием шелковой нити, пропитанной суточной культурой S. аureus АТСС 6538.Результаты. Фармакологическими исследованиями острой токсичности тест-образцов материалов с содержанием активного хлора 6 % и 9 % при одноразовом нанесении на кожные покровы крыс и кролей установлено, что аппликации не приводили к случаям гибели, а также изменениям в поведении животных, потреблении ими корма и воды. Скорость эпителизации неинфицированной раневой поверхности в условиях применения повязок как с N-хлорсульфонамидом натрия, так и содержащих N,N-дихлорсульфонамид к окончанию периода наблюдения (14 сутки) достоверно значимо увеличивалась в среднем в 1,5 раза по сравнению с животными группы контроля. Согласно полученным данным, аппликации повязок с N-хлорсульфонамидом натрия на инф

The research is related to the synthesis of electrochromic films of nickel hydroxide with aluminum as a dopant. Films were deposited via cathodic template synthesis in the presence of polyvinyl alcohol from solutions containing 0.01 M Ni(NO3)2 and Al(NO3)3. Aluminum nitrate was added in different concentrations: 0.138, 0.257 and 0.550 mM. The necessary aluminum concentration was calculated based on the theoretical grounding with the use of Faraday’s law equation. All of the prepared films demonstrated electrochemical activity, and the film deposited from the solution containing 0.01 M Ni(NO3)2 and 0.138 mM Al(NO3)3 has demonstrated the best results. The film cycled reversibly with the coloration degree of – 81 %. At the same time, the film prepared under the same conditions without the dopant demonstrated the coloration degree of 75.8 %.All films deposited in the presence of aluminum had lower switching, especially bleaching, speed in comparison to the undoped reference sample.Morphology study of the prepared films revealed that the latter differs little. The film deposited in the presence of 0.138 mM Al(NO3)3 had spherical formations on its surface. It was also found that the morphology of the substrate, which was glass coated with SnO2:F, differed significantly from the morphology of the films deposited with and without the dopant.The film deposited from the solution of 0.01 M Ni(NO3)2 and 0.138 мМ Al(NO3)3 was confirmed to contain aluminum. The mass ratio of aluminum to nickel in the Ni–Al-138 film varied between 1:10.23 and 1:6.44., Исследование относится к синтезу электрохромных пленок на основе гидроксида никеля с алюминием в качестве допанта. Осаждение велось катодным темплатным методом в присутствии поливинилового спирта из растворов, содержащих 0,01 M Ni(NO3)2 и Al(NO3)3. Нитрат алюминия вводился в разном количестве: 0,138, 0,257 и 0,550 мМ. При этом необходимая концентрация алюминия была рассчитана из теоретических обоснованных соображений и с использованием уравнения выражающего закон Фарадея. При этом все полученные пленки проявляли электрохимическую активность, а пленка, осажденная из раствора, который содержал 0,01 M Ni(NO3)2 и 0,138 мМ Al(NO3)3 продемонстрировала наилучшие результаты. При этом, эта пленка работала обратимо и имела более высокое значение глубины затемнения в процессе циклирования – 81 %. В свою очередь, пленка полученная при тех же условиях, но без допанта давала значение глубины затемнения – 75,8 %.Все пленки, полученные в присутствии алюминия в растворе электроосаждения, при затемнении и, особенно при осветлении имели меньшую скорость процесса по сравнению с эталонным образцом, полученным без допанта.Исследование морфологии полученных пленок показало, что последняя незначительно отличается. При этом пленка, полученная в присутствии 0,138 мМ Al(NO3)3 имела сферические образования на поверхности. Также было показано, что морфология подложки, в качестве которой выступали стекла с нанесенным покрытием SnO2:F, значительно отличалась от морфологии пленок полученных без и с допантом.Кроме того, было показано, что пленка, полученная из раствора с 0,01 M Ni(NO3)2 и 0,138 мМ Al(NO3)3, имела в своем составе алюминий. Массовое отношение алюминия к никелю в пределах поверхности пленки колебалось от 1:10,23 до 1:6,44, Дослідження відноситься до синтезу електрохромних плівок на основі гідроксиду нікелю з алюмінієм в якості допанта. Осадження велося катодним темплатним методом у присутності полівінілового спирту з розчинів, що містять 0,01 M Ni(NO3)2 і Al(NO3)3. Нітрат алюмінію вводився у різній кількості: 0,138, 0,257 і 0,550 мМ. При цьому необхідна концентрація алюмінію була розрахована з теоретичних обґрунтованих міркувань і з використанням рівняння, що виражає закон Фарадея. При цьому всі отримані плівки проявляли електрохімічну активність, а плівка, осаджена з розчину, який містив 0,01 M Ni (NO3)2 і 0,138 мМ Al(NO3)3 продемонструвала найкращі результати. При цьому, ця плівка працювала обернено і мала більш високе значення глибини затемнення в процесі циклування – 81 %. У свою чергу, плівка отримана при тих же умовах, але без допанта давала значення глибини затемнення – 75,8 %.Всі плівки, отримані в присутності алюмінію в розчині електроосадження, при затемненні і особливо при освітленні мали меншу швидкість процесу в порівнянні з еталонним зразком, отриманим без допанта.Дослідження морфології отриманих плівок показало, що остання мало відрізняється. При цьому плівка, отримана в присутності 0,138 мМ Al (NO3)3 мала сферичні освіти на поверхні. Також було показано, що морфологія основи, в якості якої виступало скло з нанесеним покриттям SnO2:F, значно відрізнялися від морфології плівок отриманих без і з допантом.Крім того, було показано, що плівка, отримана з розчину з 0,01 M Ni(NO3)2 і 0138 мМ Al(NO3)3, мала в своєму складі алюміній. Масове відношення алюмінію до нікелю в межах поверхні плівки коливалося від 1:10,23 до 1:6,44

Nickel hydroxide is widely used as the active material in supercapacitors. Samples of Ni(OH)2 with the (α+β) layered structure, synthesized in the slit-diaphragm electrolyzer, are the most active. The possibility of carbonate activation of layered (α+β) Ni(OH)2 was studied by the synthesis of samples in the slit-diaphragm electrolyzer using a mixture of sodium hydroxide and sodium carbonate as the electrolyte. The molar part of sodium carbonate in the NaOH+Na2CO3 mixture was controlled by acid titration in the presence of two indicators. The synthesis of nickel hydroxide samples was conducted at the molar part of carbonate from 0.16 (NaOH without the additional introduction of carbonate) to 0.83. The crystal structure of the samples was studied by means of X-ray diffraction analysis, electrochemical characteristic – by means of cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge cycling in the accumulator regime. By means of XRD analysis, it was found that upon increasing the molar part of carbonate in the anolyte to 0.49, the crystallinity of the monophase layered (α+β) structure increases. It was found that a further increase of the carbonate part results in a more amorphous structure due to a partial breakdown of the hydroxide lattice with the formation of basic salts and formation of the bi-phase system. This conclusion is supported by cyclic voltammetry and discharge curves. The study of the electrochemical characteristics revealed, that for the molar part of carbonate below 0.39, carbonate activation of hydroxide occurs resulting in an improved specific capacity. Increasing the carbonate part to 0.49 results in a lower specific capacity, and even further increase results in the breakdown of hydroxide into basic salts and a significant drop in electrochemical activity. Thus, it was found, that to achieve the maximum activating effect, the optimal molar part of sodium carbonate (in a mixture with sodium hydroxide) should be about 40 %. The specific capacity of, Гидроксид никеля широко используется как активное вещество суперконденсаторов. Наиболее активными являются образцы Ni(OH)2 (α+β) слоевой структуры, синтезированные в щелевом диафрагменном электролизере. Изучена возможность карбонатной активации слоевого (α+β) Ni(OH)2 путем синтеза образцов в щелевом диафрагменном электролизере при использовании в качестве анолита смеси натрий гидроксида с натрий карбонатом. Мольную долю карбоната натрия в смеси NaOH+Na2CO3 контролировали ацидиметрическим титрованием в присутствии двух индикаторов. Синтез образцов гидроксида никеля проводили при мольной доле карбоната натрия от 0,16 (NaOH без дополнительного введения карбоната) до 0,83. Кристаллическая структура образцов изучена методом рентгенофазового анализа, электрохимические характеристики – методами циклической вольтамперометрии и гальваностатического зарядно-разрядного циклирования в аккумуляторном режиме. Методом рентгенофазового анализа показано, что при увеличении мольной доли карбоната в анолите до 0,49 кристалличность монофазной слоистой (α+β) модификации увеличивается. Выявлено, что при дальнейшем увеличении доли карбоната происходит резкая аморфизация структуры образцов в результате частичного распада решетки гидроксида с образованием основных солей и формированием бифазной системы. Этот вывод подтверждается данными циклической вольтамперометрии и разрядными кривыми. Изучение электрохимических характеристик показало, что до мольной доли карбоната 0,39 происходит карбонатная активация гидроксида с повышением удельной емкости. Увеличение доли карбоната до 0,49 приводит к снижению удельной емкости, а дальнейшее повышение содержания карбоната приводит к распаду гидроксида до основных солей и резкому падению электрохимической активности. Для достижения максимального активационного эффекта оптимальная мольная доля карбоната натрия должна составлять 40 %. Образец гидроксида никеля, синтезированного в данных оптимальных условиях, имеет удельную емкость 234 мА·час/г и хорошую ак, Гідроксид нікелю широко використовується як активна речовина суперконденсаторів. Найбільш активними є зразки Ni(OH)2 (α+β) шарової структури, синтезовані в щілинному діафрагмовому електролізері (ЩДЕ). Вивчена можливість карбонатної активації шаруватого (α+β) Ni(OH)2 шляхом синтезу зразків в щілинному діафрагмовому електролізері при використанні в якості аноліту суміші натрій гідроксиду з натрій карбонатом. Мольну частку карбонату натрію в суміші NaOH+Na2CO3 контролювали ацидіметричним титруванням в присутності двох індикаторів. Синтез зразків гідроксиду нікелю проводили при мольній долі карбонату натрію від 0,16 (NaOH без додаткового введення карбонату) до 0,83. Кристалічна структура зразків вивчена методом ренгенофазового аналізу, електрохімічні характеристики – методами циклічної вольтамперометрії та гальваностатичного зарядно-розрядного циклування в акумуляторному режимі. Методом ренгенофазового аналізу показано, що при збільшенні мольної частки карбонату в аноліті до 0,49 кристалічність монофазної шаруватої (α+β) модифікації збільшується. Виявлено, що при подальшому підвищені частки карбонату відбувається різка аморфізація структури зразків в результаті часткового розпаду решітки гідроксиду з утворенням основних солей та формуванням біфазної системи. Цей висновок підтверджується даними циклічної вольтамперометрії та розрядними кривими. Вивчення електрохімічних характеристик показало, що до мольної частки карбонату 0,39 відбувається карбонатна активація гідроксиду зі збільшенням питомої ємності. Збільшення частки карбонату до 0,49 призводить до зниження питомої ємності, а подальше підвищення вмісту карбонату призводить до розпаду гідроксиду до основних солей і суттєвому зниженню електрохімічної активності. Для досягнення максимального активуючого ефекту оптимальна мольна частка карбонату натрію повинна становити 40 %. Зразок гідроксиду нікелю, синтезованого в даних оптимальних умовах, має питому ємність 234 мА·год/г та високу активуємість сполуками кобальту, пит

Four types of hydroxide were chosen for the study. Two of them were synthesized using the industrial method and are used in alkaline batteries. The other two nickel hydroxide powders were synthesized according to the method described in modern literature. The first hydroxide was synthesized using the hydrolytic method from a solution of nickel salt and urea. The other was synthesized from a solution containing a mixture of nickel and aluminum salts in a 4:1 ratio and was precipitated with a solution of alkali. As a result, all chosen hydroxide powders differ in physico-chemical parameters: structure, phase composition, morphology. Thus, it was revealed that the synthesis method of nickel hydroxide, and in turn, differences in structure and morphology, have a significant impact on electrochemical and other physico-chemical properties of powders.As a result of measuring specific surface area using the dye absorption method, the measured values of the studied hydroxide were found to be 2.52 m2/g to 15.44 m2/g. The measured values were used to calculate diffusion coefficients. The diffusion coefficients were calculated for both anodic and cathodic processes, along with their averaged values. The obtained values of proton diffusion coefficients varied from 9.86∙10-15 to 9.87∙10-17 cm2/s.Comparison and analysis of electrochemical characteristics, specific surface area values and diffusion coefficients allowed making recommendations for hydroxide application.A mechanism was proposed, that explains the values of specific parameters, and the relation between the structure, synthesis method and physico-chemical parameters was revealed, Для исследования были выбраны четыре типа гидроксида. Два из них были получены производственным путем и применяются в электродах щелочных аккумуляторов. Два других, порошки гидроксидов никеля, которые были синтезированы согласно экспериментальным методам, описанным в современных научных источниках. Первый гидроксид был синтезирован гидролитическим методом из раствора, содержащего соль никеля и карбамид. Другой синтезирован из раствора соли, содержащий смесь катионов никеля и алюминия в соотношении 4:1 и был осажден при добавлении концентрированного раствора щелочи. В результате все выбранные порошки гидроксидов никеля сильно отличались по физико-химическим параметрам: структуре, фазовому составу, морфологии. Таким образом, было показано, что способ синтеза гидроксида никеля, и в свою очередь, различия в структуре и морфологии имеют значительное влияние на электрохимические и другие физико-химические свойства порошков.В результате определения величины удельной поверхности гидроксидов методом адсорбции красителя были получены значения в интервале от 2,52 м2/г до 15,44 м2/г. Величины удельных поверхностей, которые были определены использовались для расчета коэффициентов диффузии. В свою очередь коэффициенты диффузии были получены для катодных и анодных процессов, а также было рассчитано их среднее значение. Полученные значения коэффициентов диффузии протона в твердой фазе колебались от 9,86∙10-15 до 9,87∙10-17 см2/с.Сравнение и анализ электрохимических характеристик, значений удельной поверхности порошков и коэффициентов диффузии позволил рекомендовать применение гидроксидов.В дополнение были предложены возможные механизмы, объясняющие полученные значения определенных величин, а также показана взаимосвязь между структурой, способом получения порошков и их физико-химическими параметрами, Для дослідження були обрані чотири типи гідроксиду. Два з них були отримані виробничим шляхом та застосовуються у електродах лужних акумуляторів. Два інші порошки гідроксидів нікелю були синтезовані за експериментальними методами описаними в сучасних наукових джерелах. Перший гідроксид був синтезований гідролітичним методом із розчину, що містив сіль нікелю та карбамід. Інший синтезований із розчину солі, що містив суміш катіонів нікелю й алюмінію у співвідношенні 4:1 та був осаджений при додаванні концентрованого розчину лугу. У результаті всі обрані порошки гідроксидів нікелю сильно відрізнялись за фізико-хімічними параметрами: структурою, фазовим складом, морфологією. Таким чином, було показано, що спосіб синтезу гідроксиду нікелю, й в свою чергу відмінності у структурі та морфології значно впливають на електрохімічні та інші фізико-хімічні властивості порошків.У результаті визначення величини питомої поверхні гідроксидів методом адсорбції барвника були отримані значення в інтервалі від 2,52 м2/г до 15,44 м2/г. Визначені величини питомих поверхонь були використані для розрахунку коефіцієнтів дифузії. У свою чергу, коефіцієнти дифузії були отримані для катодного й анодного процесів, а також розраховане їх середнє значення. Отримані значення коефіцієнтів дифузії протона у твердій фазі коливалися від 9,86∙10-15 до 9,87∙10-17 см2/с.Порівняння та аналіз електрохімічних характеристик, значень питомої поверхні порошків та коефіцієнтів дифузії дало змогу рекомендувати застосування гідроксидів.На додачу були запропоновані можливі механізми, що пояснюють отримані значення визначених величин, а також показано взаємозв’язок поміж структурою, способом отримання порошків та їх фізико-хімічними параметрами

type:Journal Article, Synthesis and photophysical characterizations of two novel small molecules SQ-BEN-THI and SQ-BEN-FUR with D−A−D molecular structure consisting of squaraine as central unit and benzothiophene and benzofuran as end groups are being reported. Apart from very sharp and intense light absorption by these molecular sensitizers in near-infrared (NIR) wavelength region, their possibility as small molecular organic semiconductor was also explored after fabricating organic field-effect transistors (OFETs). Results obtained from photophysical, electrochemical, and quantum chemical studies were combined to elucidate the structural and optoelectronic properties. Electrical characterization pertaining to the charge-transport properties carried after OFET fabrication exhibited field-effect mobilities of 4.0 × 10−5 and 5.4 × 10−5 cm2 /(V s) for SQ-BEN-THI and SQ-BEN-FUR, respectively. After thermal annealing at 130 °C, the field-effect mobility was found to increase for both squaraine dyes. Relatively facile carrier transport in SQ-BEN-FUR compared to that of SQ-BEN-THI could be attributed to relatively higher backbone planarity as indicated from optimized molecular structure obtained after density functional theory calculations. This work may guide for further molecular design and synthesis of novel squaraine dyes for highperformance OFET applications., source:DOI: 10.1021/acsomega.8b01240

An analytical method for calculating the chemical potentials of the components of the gas-solid system based on thermodynamic calculations of carbon potentials of the С–О–Н–N gas mixture (combustion products of the methane-air mixture) and the solid phase (alloyed steel) is developed. Dependences describing the influence of the main parameters of heating the medium composition, flow rate, as well as their interaction, on metal losses associated with decarburization are obtained.Thermodynamic calculations of carbon potentials of alloyed steel and natural gas combustion products of different composition (α=0.2÷1.2), metal and combustion products temperatures of 1,100÷1,500 K are performed.Based on the analysis of the structure of the thermal and diffusion boundary layers, it is proved that the decrease in the temperature of the layer of combustion product flowing around the solid product and surface flow rate reduces the diffusion flow of carbon in the boundary layer. This effect reduces the decarburization of steel.It is found that when heating the heat unit according to the principle of indirect radiant heating (IRH) during the operation of the flat-flame burner, the main gas volume, localized at the metal surface, has a temperature significantly lower than the layer adjacent to the lining. This reduces the metal loss with decarburization compared with furnaces of the traditional heating system.Combustion of gas in flat-flame burners with an intense circulation of combustion products in the working space of the heat unit ensures that the heated products have a uniform composition of combustion products corresponding to a practically equilibrium one. This allows recommending flat-flame burners for widespread use in modern heat-power units in the industry, Розроблено аналітичний спосіб розрахунку хімічних потенціалів компонентів в системі газ-тверде, заснований на термодинамічних розрахунках вуглецевих потенціалів газової суміші С-О-Н-N (продуктів згоряння метано-повітряної суміші) і твердої фази (легованої сталі). Отримано розрахункові залежності описують вплив основних параметрів нагріву складу середовища, швидкості обтікання, а також взаємодію на втрати металу, пов'язані з обзневуглецюванням.Виконано термодинамічні розрахунки вуглецевих потенціалів легованої сталі і продуктів згоряння природного газу різного компонентного складу (α=0,2 ÷ 1,2), температур металу і продуктів згоряння 1100÷1500 K.На основі аналізу структури теплового і дифузійного приграничних шарів доведено, що зменшення температури шару продуктів згоряння, що омиває тверде виріб, і швидкості обтікання поверхні зменшує дифузний потік вуглецю в приграничному шарі. Даний ефект сприяє зниженню зневуглецювання сталі.Встановлено, що при обігріві теплоагрегату за принципом непрямого радіаційного обігріву (НРО) при роботі плоскополум'яного пальника, основний газовий обсяг, локалізований у поверхні металу, має температуру істотно меншу, ніж шар, прилеглий до кладки. Це зменшує втрати металу з зневуглецюванням в порівнянні з печами традиційної системи обігрівуСпалювання газу в плоскополум'яних пальниках при інтенсивній циркуляції продуктів згоряння всередині робочого простору теплоагрегату забезпечує оброблюваних виробів однорідний склад продуктів згоряння, що є відповідним практично до рівноважного. Це дозволяє рекомендувати плоскополум'яні пальники до широкого застосування в сучасних енерготехнологічних апаратах в промисловості, Разработан аналитический способ расчета химических потенциалов компонентов в системе газ-твердое, основанный на термодинамических расчетах углеродных потенциалов газовой смеси С-О-Н-N (продуктов сгорания метанно-воздушной смеси) и твердой фазы (легированной стали). Получены расчетные зависимости, описывающие влияние основных параметров нагрева состава среды, скорости обтекания, а также их взаимодействие, на потери металла, связанные с обезуглероживанием.Выполнены термодинамические расчёты углеродных потенциалов легированной стали и продуктов сгорания природного газа различного компонентного состава (α=0,2÷1,2), температур металла и продуктов сгорания 1100÷1500 K.На основе анализа структуры теплового и диффузионного пограничных слоев доказано, что уменьшение температуры слоя продуктов сгорания, омывающей твердое изделие, и скорости обтекания поверхности уменьшает диффузионный поток углерода в пограничном слое. Данный эффект способствует снижению обезуглероживания стали.Установлено, что при обогреве теплоагрегата по принципу косвенного радиационного нагрева (КРН) при работе плоскопламенной горелки, основной газовый объем, локализированный у поверхности металла, имеет температуру существенно меньшую, чем слой, прилегающий к кладке. Это уменьшает потери металла с обезуглероживанием по сравнению с печами традиционной системы обогреваСжигание газа в плоскопламенных горелках при интенсивной циркуляции продуктов сгорания внутри рабочего пространства теплоагрегата обеспечивает у нагреваемых изделий однородный состав продуктов сгорания, соответствующий практически равновесному. Это позволяет рекомендовать плоскопламенные горелки к широкому применению в современных энерготехнологических аппаратах в промышленности

As a result of conducted studies, a series of electrochromic Ni(OH)2 films were prepared using the cathodic template method under the same conditions. Prepared films have been used for comparison of regimes for coloration-bleaching cycling. Main qualitative characteristics were also evaluated – averaged absolute coloration degree, averaged irreversibility on bleaching and visual comparison in the colored state after cycling.To compare the influence of different regimes, potentiodynamic, galvanostatic and complex regimes were proposed. For potentiodynamic regimes, different upper and lower potential limits were chosen. Initial current density for galvanostatic and complex regimes was chosen based on the results of the cyclic voltamperometry curve. Chosen current density was equal to the cathodic peak value on the fifth cycle of the cyclic voltamperometry curve recorded in the following regime: potential window [201–751 mV], scan rate 1 mV/s.Coloration-bleaching cycling in different regimes revealed high effectiveness of potentiodynamic regimes which showed the highest coloration degree of the films. On the other hand, it was found that narrowing and widening of potential windows relative to optimal resulted in worse characteristics of electrochromic films. Galvanostatic regimes showed the most optimal results in terms of absolute coloration degree and time required for coloration/bleaching. Complex regimes demonstrated the worst results. Theses regimes resulted in significant irreversibility and average rate of coloration and bleaching.Galvanostatic and complex regimes revealed the presence of two plateaus on the current density curves, which indicates the presence of both α-Ni(OH)2 and β-Ni(OH)2 in electrochromic material, В результате проведенных исследований была получена серия электрохромних пленок на основе Ni(OH)2 осажденных катодной темплатным методом в одинаковых условиях. Полученные пленки были использованы для сравнения режимов, в которых осуществляется процесс затмения-осветления. При этом также были оценены основные качественные характеристики – средняя абсолютная степень затемнения, средняя необратимость при осветлении и визуальное сравнение пленок в затемненном состоянии после циклирования.Для определения влияния различных режимов были предложены потенциодинамические, гальваностатические и сложные режимы. Для потенциодинамических режимов были выбраны различные верхние и нижние пределы потенциалов-границ циклирования. В качестве исходной плотности тока для гальваностатических и сложных режимов была выбрана плотность тока, полученная из циклической вольтамперной кривой. Выбранная плотность тока соответствовала плотности тока катодного пика на пятом цикле циклической вольтамперной кривой снятой в следующем режиме: интервалы потенциала электрода [201–751 мВ], скорость развертки 1 мВ/с.Проведение процесса затмения-осветления в различных режимах показало высокую эффективность потенциодинамических режимов, которые дают наибольшую степень затемнения электрохромного покрытия. С другой стороны было показано, что сужение и расширение граничных потенциалов циклирования за пределы оптимальных, ведет к значительному ухудшению электрохромных характеристик пленок. Гальваностатические режимы показали наиболее оптимальные результаты с точки зрения абсолютной глубины затмения и времени затмения/осветления. Сложные режимы показали худшие результаты среди всех предложенных. В результате использования этих режимов абсолютная необратимость при осветлении была значительна, а скорость затемнения и освещения средняя.В гальваностатических и сложных режимах были обнаружены две токовые площадки на кривых плотность тока – время, что может говорить о наличии двух фаз в электрохромном материале: α-Ni(OH, В результаті проведених досліджень була отримана серія електрохромних плівок на основі Ni(OH)2 осаджених катодним темплатним методом в однакових умовах. Отримані плівки були використані для порівняння режимів, в яких здійснюється процес затемнення-освітлення. При цьому також були оцінені основні якісні характеристики - середня абсолютна ступінь затемнення, середня незворотність при освітленні і проведено візуальне порівняння плівок в затемненому стані після циклування.Для визначення впливу різних режимів були запропоновані потенціодинамічні, гальваностатичні і складні режими. Для потенціодинамічних режимів були обрані різні верхні і нижні межі потенціалів-границь циклування. В якості вихідної густини струму для гальваностатичних та складних режимів була обрана густина струму отримана з циклічної вольт амперної кривої. Обрана густина струму відповідала щільності струму катодного піку на п'ятому циклі циклічної вольтамперної кривої знятої в наступному режимі: інтервали потенціалу електрода [201–751 мВ], швидкість розгортки 1 мВ/с.Проведення процесу затемнення-освітлення в різних режимах показало високу ефективність потенціодинамічних режимів, які дають найбільший ступінь затемнення електрохромного покриття. З іншого боку було показано, що звуження і розширення граничних потенціалів циклування за межі оптимальних, веде до значного погіршення електрохромних характеристик плівок. Гальваностатичні режими показали найбільш оптимальні результати з точки зору абсолютної глибини затемнення і часу затемнення та освітлення. Складні режими показали найгірші результати серед всіх запропонованих. У результаті використання цих режимів абсолютна незворотність при освітленні була значна, а швидкість затемнення та освітлення середня.У гальваностатичних та складних режимах було знайдено дві струмові площадки на кривих густина струму-час, що може говорити при наявність двох фаз у електрохромному матеріалі: α-Ni(OH)2 та β- Ni(OH)2

The experimental studies of the influence of the degree of masonry development (geometry) and aerodynamics of the combustion chambers (circuits of combustion products removal) on the energy-technological indicators of the processes in the system gas-solid (in combustion chambers) were carried out.The experimental research into the influence of geometry and aerodynamics of the combustion chamber on the energy-technological indicators in the system gas – solid body was conducted at the industrial large-scale fire bench.It was shown that a decrease in the height of the working space of the combustion chamber, equipped with flat flame burners, affects the use of fuel due to heat exchange intensification, including direct convection. The dependence is caused by a decrease in heat losses with flue gases and due to a decrease in losses through the masonry.It was established that at the height of the working space of 800÷1,000 mm of the combustion furnace, fuel consumption decreases by 20÷30 %.The design of the combustion space of the furnace of continuous operation mode was developed. The distinctive feature of the furnace of the developed design is the elimination of discreteness and implementation of the stable continuous operation mode of the heating unit. The longitudinal channels were made on the lateral surfaces of the cars and the furnace along the entire length of the latter, which makes it possible to implement the continuous removal of combustion products from the combustion space through canalized hearth of the cars into the longitudinal lateral channels, made in the walls of the furnace. Additional aerodynamic compaction of the working space of the furnace is ensured at any speed of the motion of the cars.It was found that energy-technological efficiency at the arch heating of the combustion units with flat flame burners and combustion products removal under the workpiece (lower smoke removal) is on average by 1.3 times higher than at use of the circuit of prod, Выполнены экспериментальные исследования влияния степени развития кладки (геометрии) и аэродинамики топочных камер (схемы эвакуации продуктов сгорания) на энерготехнологические показатели процессов в системе газ-твердое тело (в топочных камерах).На промышленном крупномасштабном огневом стенде проведенные экспериментальные исследования влияния геометрии и аэродинамики топочной камеры на энерготехнологические показатели в системе газ-твердое тело.Показано, что уменьшение высоты рабочего пространства топочной камеры, оборудованной плоскопламенными горелками, влияет на топливоиспользование за счёт интенсификации теплообмена, в том числе прямой конвекции. Зависимость обусловлена уменьшение потерь тепла с уходящими газами, и за счет уменьшению потерь через кладку.Установлено, что при высоте рабочего пространства 800÷1000 мм топочной камеры происходит сокращение расходов топлива на 20÷30%.Разработана конструкция топочного пространства печи непрерывного режима работы. Отличительной особенностью печи разработанной конструкции является ликвидация дискретности и реализация стабильного непрерывного режима работы теплоагрегата. На боковых поверхностях вагонеток и печи были выполнены по всей длине последней продольные каналы, что позволяет реализовать непрерывный отбор продуктов сгорания из печного пространства через канализированный под вагонеток в продольные боковые каналы, выполненные в стенках печи. При любой скорости перемещения вагонеток обеспечивается дополнительное аэродинамическое уплотнение рабочего пространства печи.Установлено, что энерготехнологическая эффективность при сводовом отоплении топливных агрегатов с плоскопламенными горелками и эвакуации продуктов сгорания под заготовкой (нижнее дымоудаление) выше в среднем в 1,3 раза, чем при использовании схемы отвода продуктов над заготовкой (боковом дымоудалении), которая используется в действующих печах.Разработана конструкция и пущена в эксплуатацию туннельная печь для химико-термической обработки металлических и нем, Виконано експериментальні дослідження впливу ступеня розвитку кладки (геометрії) і аеродинаміки топкових камер (схеми евакуації продуктів згоряння) на енерготехнологічні показники процесів в системі газ-тверде тіло (в топкових камерах). На промисловому великомасштабному вогневому стенді проведені експериментальні дослідження впливу геометрії і аеродинаміки топкової камери на енерготехнологічні показники в системі газ-тверде тіло.Показано, що зменшення висоти робочого простору камери згоряння, обладнаної плоскополум'яних пальниками, впливає на паливовикористання за рахунок інтенсифікації теплообміну, в тому числі прямій конвекції. Залежність обумовлена зменшення втрат тепла з вихідними газами, а також за рахунок зменшення втрат теплоти через кладку.Встановлено, що при висоті робочого простору 800÷1000 мм камери згоряння з плоскополум'яними пальниками відбувається скорочення витрат палива на 20÷30 %.Розроблено конструкцію топкового простору печі безперервного режиму роботи. Відмінною особливістю печі розробленої конструкції є ліквідація дискретності і реалізація стабільного безперервного режиму роботи теплоагрегату. На бічних поверхнях вагонеток і печі були виконані по всій довжині канали, що дозволяє реалізувати безперервний відбір продуктів згоряння з пічного простору через каналізований під вагонеток. При будь-якій швидкості переміщення вагонеток забезпечується додаткове аеродинамічний ущільнення робочого простору печі.Енерготехнологічна ефективність при сводовому опаленні паливних агрегатів з плоскополум'яними пальниками і евакуацією продуктів згоряння під заготівлею вище в середньому в 1,3 рази, ніж при бічному димовидаленні в діючих печах.Розроблено конструкцію і пущена в експлуатацію тунельна піч для хіміко-термічної обробки металевих і неметалевих матеріалів і виробів при їх нагріванні за заданим графіком

Thin films of nickel hydroxide were prepared using the cathodic template method and were tested in different electrolytes. The electrolytes were 0.1 M KOH and 0.1 M KOH with the addition of 0.1, 0.3 and 1 mM K2WO4. The test revealed, that the presence of tungstate can have a significant effect on electrochemical and electrochromic characteristics of Ni(OH)2 films. The initial sample, cycled in 0.1 M KOH showed different characteristics from those cycled in tungstate-containing electrolytes: significant difference between current densities of cathodic and anodic peaks and presence of the current plateau on the cyclic voltamperometry curve. However, the initial sample demonstrated the highest coloration degree of 74 %. On the other hand, the sample showed degradation of the coloration degree past initial growth.The samples cycled in the tungstate-containing electrolyte showed better electrochemical characteristics – sharper cathodic and anodic peaks, with the lesser difference between peak values. The dynamics of the absolute coloration degree of the samples cycled in tungstate-containing electrolyte showed a constant increase. The sample tested in a solution with 1 mM tungstate had the lowest value of the absolute coloration degree – 60 %. For tungstate concentrations of 0.1 and 0.3 mM, the absolution coloration degree at the last cycle was 72 and 71 % respectively.The samples tested in a solution with tungstate additive had a significantly lower bleaching time – 40–50 s in comparison to 360 s of the sample cycled in 0.1 М KOH.A possible mechanism that explains such differences in behavior was proposed, Катодным темплатным методом были получены тонкие пленки гидроксида никеля, которые в дальнейшем испытывали в различных растворах. Растворы содержали 0,1 М KOH и 0,1 М KOH с добавлением разного количества K2WO4 0,1, 0,3 и 1 мМ. Испытания пленок показало, что наличие ионов вольфрамата может влиять на электрохимические и электрохромные характеристики пленок Ni(OH)2. Исходный образец, который был испытан в растворе 0,1 М KOH показал отличные электрохимические характеристики от образцов, испытанных в растворах с вольфраматом: значительную разницу между величинами плотностей токов катодного и анодного пиков и наличие токового плато на циклической вольтамперограмме. При этом исходный образец продемонстрировал самую высокую среди всех абсолютную глубину затемнения 74 %. С другой стороны, исходный образец имел рост величины абсолютной глубины затмения, а затем постепенное ее уменьшение.В свою очередь образцы, испытанные в растворах с добавлением вольфрамата имели лучшие электрохимические характеристики - четкие катодные и анодные пики, которые характеризовались более близкими значениями плотностей токов. Динамика изменения абсолютной глубины затемнения для всех образцов в серии с добавлением вольфраматов имела постоянное ее увеличение. При этом образец, испытанный в растворе с добавлением 1 мМ вольфрамата имел наименьшее значение абсолютной глубины затмения – 60 %. Для концентраций вольфрамата 0,1 и 0,3 мМ абсолютная глубина затмения составляла в свою очередь 72 и 71 % для последнего цикла.Образцы, испытанные в растворах с добавлением вольфрамата имели значительно меньшее время осветления – 40–50 с по сравнению с 360 с у образца, который испытывали в чистом растворе 0,1 М KOH.Также был предложен возможный механизм, объясняющий различия в поведении разных образцов, Катодним темплатним методом були отримані тонкі плівки гідроксиду нікелю, які надалі випробовувались у різних розчинах. Розчини містили 0,1 М KOH та 0,1 М KOH з додаванням різної кількості K2WO4: 0,1, 0,3 та 1 мМ. Випробування плівок показало, що наявність іонів вольфрамату може істотно впливати на електрохімічні та електрохромні характеристики плівок Ni(OH)2. Вихідний зразок, який випробували у розчині 0,1 М KOH, показав відмінності у порівнянні з електрохімічними характеристиками зразків, що випробували у розчинах з 0,1 М KOH та K2WO4. Відмінність полягала в значній різниці поміж величинами густин струмів катодного й анодного піків та наявність струмового плато на циклічній вольтамперограмі. При цьому вихідний зразок продемонстрував найвищу серед усіх абсолютну глибину затемнення 74 %. З іншої сторони вихідний зразок мав зростання величини абсолютної глибини затемнення, а потім поступове її зменшення.У свою чергу зразки, що випробували у розчинах з вольфраматом, мали кращі електрохімічні характеристики – чіткі катодні та анодні піки, що мали більш близькі значення густин струмів. Динаміка зміни абсолютної глибини затемнення для всіх зразків у серії з додаванням вольфраматів мала постійне її збільшення. При цьому зразок випробуваний у розчині з 1 мМ вольфрамату мав найменше значення абсолютної глибини затемнення – 60 %. Для концентрацій вольфрамату 0,1 та 0,3 мМ абсолютна глибина затемнення складала в свою чергу 72 та 71 % для останнього циклу.Зразки, що випробовувались у розчинах з вольфраматом, мали значно менший час освітлення – 40–50 с, у порівнянні з 360 с у зразка, який випробували у чистому розчині 0,1 М KOH.Також був запропонований можливий механізм, що пояснює відмінності у поведінці різних зразків

The paper presents the use of agricultural products, namely grape skins, in the “green” synthesis of monometallic (Au, Ag) and bimetallic (Au-Ag) nanoparticles (NPs) from aqueous solutions of metal ions of the corresponding precursors. At present, there exist urgent problems of utilization of waste from the agro-industrial complex, rational use of nature and transition to the use of environment-friendly and energy-efficient technologies. Therefore, there is a tendency to use “green” technologies in obtaining nanomaterials that are considered environment-friendly and resource-saving.The study has proved the efficiency of using food waste (grape skins) as a reducing and stabilizing agent in forming nanoparticles of precious metals of mono- and bimetallic structures. Biological raw materials were extracted in an aqueous medium under a short-term effect of low-temperature plasma discharges. On the basis of the complex analysis of the extract composition, it was proved that the hydroxyl, carbonyl and carboxyl functional groups of the organic compounds of the grape skin extract are responsible for the recovery of the metal ions and stabilization of the resulting NPs.The research has proved that mono- and bimetallic NPs are formed with the following peaks: for Ag0 (λmax=440 nm), Au0 (λmax=540 nm), and Ag-Au (λmax=510 nm). The size and stability of the nanoparticles obtained by the “green” synthesis were assessed in comparison with the same parameters for the plasmochemical method of nanoparticles’ formation. The study has revealed antibacterial, catalytic and anti-corrosion properties of the synthesized nanoparticles. The resulting monometallic (Au, Ag) and bimetallic (Au–Ag) nanoparticles show excellent catalytic activity while recovering p-nitrophenol (4-NPh) to p-aminophenol (4-APh) in the presence of NaBH4. The synthesized NPs demonstrate their antibacterial activity against gram-positive and gram-negative bacteria. The findings allow to expand the practical applicatio, Здійснено "зелений" синтез монометалічних (Au, Ag,) та біметалічних (Au-Ag) наночастинок (НЧ) з водних розчинів іонів металів відповідних прекурсорів із використанням відходів агропромислового виробництва (шкірки винограду). Наразі гостро стоїть проблема утилізації відходів агропромислового комплексу, раціонального природокористування та перехід до використання екологічно безпечних енергоефективних технологій. Тому спостерігається тенденція використання "зелених" технологій при одержанні наноматеріалів, що вважаються екологічно безпечними та ресурсозберігаючими. Встановлено ефективність використання харчових відходів (шкіра винограду), як відновника та стабілізуючого агента для формування наночастинок дорогоцінних металів моно- та біметалевої структури. Екстракцію біологічної сировини проводили у водному середовищі під дією короткотривалого впливу розряду низькотемпературної плазми. На основі комплексного аналізу компонентного складу екстракту встановлено, що гідроксильні, карбонільні та карбоксильні функціональні групи органічних сполук екстракту шкірки винограду, відповідають за відновлення іонів металів та стабілізацію отриманих НЧ. Встановлено, що формування моно- та біметалічних НЧ характеризується присутністю піка для Ag0 (λмак=440 нм), для Au0 (λмак=540 нм), Ag-Au (λмак=510 нм). Розмір та стабільність наночастинок одержаних "зеленим" синтезом оцінено в порівнянні з показниками при плазмохімічному способі формування наночасток. Встановлено антибактеріальні та каталітичні властивості синтезованих наночастинок. Одержані монометалічні (Au, Ag,) та біметалічні (Au-Ag) наночастинок показали відмінну каталітичну активність для відновлення p-нітрофенолу (4-НФ) до p-амінофенолу (4-AФ) у присутності NaBH4. Синтезовані НЧ продемонстрували антибактеріальну активність проти грампозитивних та грамнегативних бактерій. Отримані результати дають змогу розширити практичне застосування наночастинок металів в різних галузях виробництв та вирішити питання щодо збільшення переробк, Осуществлен "зеленый" синтез монометаллических (Au, Ag,) и биметаллических (Au-Ag) наночастиц (НЧ) из водных растворов ионов металлов соответствующих прекурсоров с использованием отходов агропромышленного комплекса (шкурки винограда). Сейчас остро стоит проблема утилизации отходов агропромышленного комплекса, рационального природопользования и переход к использованию экологически безопасных энергоэффективных технологий. Поэтому наблюдается тенденция использования "зеленых" технологий при получении наноматериалов, которые считаются экологически безопасными и ресурсосберегающим. Установлена эффективность использования пищевых отходов (шкурка винограда), в качестве восстановителя и стабилизирующего агента для формирования наночастиц драгоценных металлов моно- и биметаллической структуры. Экстракцию биологического сырья проводили в водной среде под действием кратковременного воздействия разряда низкотемпературной плазмы. На основе комплексного анализа компонентного состава экстракта установлено, что гидроксильные, карбонильные и карбоксильные функциональные группы органических соединений экстракта кожуры винограда, отвечают за восстановление ионов металлов и стабилизацию полученных НЧ. Установлено, что формирование моно- и биметаллических НЧ характеризуется присутствием пика для Ag0 (λмак=440 нм), для Au0 (λмак=540 нм), Ag/Au (λмак=510 нм). Размер и стабильность наночастиц полученных "зеленым" синтезом оценены в сравнении с показателями при плазмохимическом способе формирования наночастиц. Установлено антибактериальные и каталитические свойства синтезированных наночастиц. Полученные монометаллические (Au, Ag,) и биметаллические (Au-Ag) наночастицы показали отличную каталитическую активность для восстановления p-нитрофенола (4-НФ) до p-аминофенола (4-AФ) в присутствии NaBH4. Синтезированные НЧ продемонстрировали хорошую антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий. Полученные результаты позволяют расширить практическое применение нан

Цель. В работе рассматриваются система распределения учебной нагрузки между преподавателями кафедры. Для обеспечения качества образования, такая задача должна решаться оптимальным образом. Целью работы является разработка новой оптимизационной модели данной задачи. Эта модель является более простой, чем существующие и адекватно отражает процесс распределения учебной нагрузки. Полученная математическая модель является линейной с булевыми переменными. Методика. В работе предлагается преобразовывать рассмотренную модель с помощью точной квадратичной регуляризации к максимизации евклидовой нормы вектора на выпуклом множестве. Для решения преобразованной задачи используется эффективный прямо-двойственный метод внутренней точки. Результаты. Предложена новая методика для решения задач распределения нагрузки преподавателей кафедры на основе построения оптимизационной модели и использования эффективного метода точной квадратичной регуляризации. Эта методика реализована в виде соответствующего программного обеспечения. Научная новизна. Разработана новая методология решений сложных оптимизационных задач, которые возникают при моделировании и оптимизации задач распределения учебной нагрузки между преподавателями кафедры. Практическая значимость. Рассмотренная методика решения сложных задач оптимизации реализована в виде программного обеспечения. Сравнительные эксперименты подтверждают эффективность данной методики при решении задач распределения нагрузки преподавателей кафедры., Мета. В роботі розглядаються система розподілу навчального навантаження між викладачами кафедри. Для забезпечення якості освіти, таке завдання повинно вирішуватися оптимальним чином. Метою роботи є розробка нової оптимізаційної моделі даної задачі. Ця модель є більш простою, ніж існуючі і адекватно відображає процес розподілу навчального навантаження. Отримана математична модель є лінійною з булевими змінними. Методика. У роботі пропонується перетворювати розглянуту модель за допомогою точної квадратичної регуляризації до максимізації евклідової норми вектора на опуклій множині. Для розв’язування перетвореної задачі використовується ефективний прямо-двоїстий метод внутрішньої точки. Результати. Запропоновано нову методику для вирішення задач розподілу навчального навантаження викладачів кафедри на основі побудови оптимізаційної моделі і використання ефективного методу точної квадратичної регуляризації. Ця методика реалізована у вигляді відповідного програмного забезпечення. Наукова новизна. Розроблено нову методологію розв’язування складних оптимізаційних задач, які виникають при моделюванні та оптимізації задач розподілу навчального навантаження між викладачами кафедри. Практична значимість. Розглянута методика розв’язування складних задач оптимізації реалізована у вигляді програмного забезпечення. Порівняльні експерименти підтверджують ефективність даної методики при розв’язуванні задач розподілу навантаження викладачів кафедри., Purpose. In the work the system of distribution of educational load among teachers of the department is considered. To ensure the quality of education, this task should be solved in an optimal way. The aim of the work is to develop a new optimization model for this task. This model is simpler than existing ones and adequately reflects the process of distribution of the training load. The resulting mathematical model is linear with Boolean variables. Methodology. In this paper, we propose to transform the model considered by means of exact quadratic regularization to the maximization of the Euclidean norm of a vector on a convex set. To solve the transformed problem, an effective direct-dual method of the interior point is used. Findings. A new technique is proposed for solving the load distribution problems of the teachers of the department on the basis of constructing an optimization model and using the effective method of exact quadratic regularization. This technique is implemented in the form of the corresponding software. Originality. A new methodology for solving complex optimization problems that arise in the process of modeling and optimizing the tasks of distribution of the teaching load among the teachers of the department is developed. Practical value. The considered methodology for solving complex optimization problems is implemented in the form of software. Comparative experiments confirm the effectiveness of this technique in solving the tasks of distributing the load of teachers of the department

Purpose. The aim of the work is the study the structure of production of hazardous chemicals in Ukraine, the state of chemical hazard and the selection of modern effective measures to improve the level of chemical safety in the country. Methodology. Study and analysis of international experience in chemical safety. Findings. It has established that the main sources of chemical hazard in Ukraine are enterprises, facilities, installations, units that produce, process hazardous chemicals that are not use in production and their disposal is necessary. The main causes of emergencies associated with hazardous chemicals are a high level of concentration of chemically hazardous objects; outdated technology; depreciation of fixed assets of enterprises; low efficiency of treatment facilities; low level of production culture and violation of design, technological regimes. Improving chemical safety legislation is nece ssary to improve chemical safety; international cooperation and the implementation of Ukraine‘s international obligations in the field of chemicals and waste management; improvement of the monitoring procedure; promoting the harmonization of national legislation on waste and chemicals in accordance with European standards, etc. The implementation of measures will improve the level of chemical safety and improve the system of handling chemicals, reduce the likelihood of chemical pollution, accidents and accidents dur ing production, storage and transportation of chemicals substances, reduce social and economic losses. Originality and practicalmeaningfulness. A state of chemical hazards in Ukraine analyzed and effective modern measures to improve the level of chemical safety presented., Мета. Метою роботи є вивчення структури виробництва небезпечних хімічних речовин в Україні, станухімічної небезпеки та вибір сучасних ефективних заходів підвищення рівня хімічної безпеки в країні. Методика. Вивчення і аналіз світового досвіду по хімічної безпеці. Результати. Встановлено, що основними джерелами хімічноїнебезпеки в Україні є підприємства, хімічно небезпечні об'єкти, установки, агрегати, які виробляють, переробляють небезпечні хімічні речовини, що не використовуються у виробництві і потребують утилізації. Головними причинами можливоговиникнення надзвичайних ситуацій, пов'язаних із небезпечними хімічними речовинами є високий рівень концентрації хімічно небезпечних об‘єктів; застарілі технології; зношення основних фондів підприємств; низька ефективність очисних споруд; низький рівень культури виробництва та порушення проектних, технологічних режимів. Для підвищення рівня хімічноїбезпеки необхідно удосконалення законодавства з питань гарантування хімічної безпеки; міжнародне співробітництво тавиконання міжнародних зобов'язань України в галузі поводження з хімічними речовинами та відходами; удосконаленняпорядку моніторингу; сприяння гармонізації національного законодавства щодо відходів та хімічних речовин у відповідності з європейськими стандартами та ін. Реалізація заходів дозволить підвищити рівень хімічної безпеки та удосконалити систему поводження з хімічними речовинами, знизити ймовірність виникнення хімічних забруднень, аварій і нещасних випадків у процесі виробництва, зберігання, транспортування хімічних речовин, зменшити соціальні та економічні втрати. Наукова новизна та практична значимість. Проаналізовано стан хімічної небезпеки в Україні та представленоефективні сучасні заходи підвищення рівня хімічної безпеки.

Purpose. The aim of work is an analysis of typical accidents and accidents on the biogas options of European countries, modern facilities of safety and study of the high-efficiency program BioGasAtex for introduction on the enterprises of Ukraine. Methodology. Study and analysis of world experience on safe exploitation of biogas options in the European countries. Findings.It is set that to the basic accidents with explosions the accidents related to storage of biogas belong on biogas enterprises , transporting of biogas and with the receipt of biogas in a process for anaerobic fermentation. The zones of risks on bioenergetic options (Zone 0, Zone 1, Zone 2) and their location are set. The basic methods of decline of risk are shown: non-admission of appearance of source of spunking and prevention of sources of methane and creation of explosive environment. Studied program BioGasAtex, by means of that it maybe to identify all critical processes that can be risky and to increase probability of origin of explosive atm osphere and development of explosion. The program created in Microsoft Excel with the use of properties of spreadsheet and connection of their operations by means of the programs created in language of Visual Basic. It can execute difficult operations. Originality. The analysis of safe exploitation of biogas options of European countries allows to apply rich experience of their safe exploitation on the enterprises of Ukraine. Practical value. Introduction of modern methods of accident-free work and high-efficiency program BioGasAtex on the biopower objects of Ukraine will help to work out the problems related to prevention of explosion at the production of biogas., Мета. Метою роботи є аналіз типових нещасних випадків і аварій на біогазових установках країн Європи,сучасних засобів безпеки та вивчення високоефективної програми BioGasAtex для впровадження на підприємствах України. Методика. Вивчення і аналіз світового досвіду по безпечної експлуатації біогазових установок у країнахЄвропи. Результати. Встановлено, що до основних аварій з вибухами на біогазових підприємствах відносятьсяаварії, пов'язані зі зберіганням біогазу, транспортуванням біогазу і з отриманням біогазу в процесі для анаеробного зброджування. Встановлено зони ризиків на біоенергетічніх установках (Zone 0, Zone 1, Zone 2) та їх розташування. Показано основні способи зниження ризику: недопущення появи джерела загоряння і запобіганнявитокам метану і створення вибухонебезпечного середовища. Вивчена програма BioGasAtex, за допомогою якоїможливо ідентифікувати всі критичні процеси, які можуть бути ризикованими і збільшувати ймовірність виникнення вибухонебезпечної атмосфери і розвитку вибуху. Программа створена в Microsoft Excel з використанням властивостей електронної таблиці і підключення їх операцій за допомогою програм, створених на мовіVisual Basic, які можуть виконувати більш складні операціі. Наукова новизна. Аналіз безпечної експлуатаціїбіогазових установок країн Європи дозволяє застосувати багатий досвід їх безпечної експлуатації на підприємствах України. Практична значимість. Впровадження сучасних методів безаварійної роботи та високоефективноїпрограми BioGasAtex на біоенергетичних об‗єктах України допоможе вирішити проблеми, пов'язані із запобіганням вибуху при виробництві біогазу.

Мета. Удосконалення діючих нормативно-правових актів з питань охорони праці шляхом збільшення коректності формулювань основоположних термінів. Методика. Основою методики є застосування теоретичних методів дослідженнясутності термінології споріднених наук: безпека життєдіяльності, охорона праці, охорона навколишнього середовища. Результати і практична значимість. Виявлено розпливчасті і хибні формулювання важливих термінів «небезпечнийвиробничий чинник», «шкідливий виробничий чинник», «гранично допустима концентрація», які використовують у процесіаналізу умов праці. Запропоновано науково обгрунтовані і коректні визначення цих термінів., Purpose. Improvement of the current normative legal acts on labor protection issues by increasing the correctness of the wording of the fundamental terms. Method. The basis of the methodology is the application of theoretical methods of studying the essence of the terminology of related sciences: life safety, labor protection, environmental protection. Results and practical meaningfulness. The vague and false formulations of important terms «dangerous manufacturing factor», «harmful production factor», «maximum allowable concentration», which are used in the process of analysis of working conditions are revealed. The scientifically substantiated and correct definitions of these terms are offered.

Electrochromic films were prepared by cathodic template synthesis in the presence of two types of polyvinyl alcohol: with the hydrolysis degree of 99 % and 85 %. The prepared films show differences in structural, morphological, electrochromic and electrochemical characteristics. Both films were X-ray amorphous and had different shapes of the curve on the XRD patterns in the region of small 2q angles, which corresponds to differences in the direction of 001. Comparison of the morphology of the films prepared from solutions containing PVA with different hydrolysis degrees revealed that the film prepared in the presence of 99 % hydrolyzed PVA has a relatively flat relief with small sizes of bumps. On the other hand, the film prepared in the presence of 85 % hydrolyzed PVA had worse uniformity. Its relief had wavy lines, the height of which reached 1.2 µm. Cyclic voltammograms of both films were also different. CVA of the film prepared in the presence of 85 % hydrolyzed PVA had sharp anodic and cathodic peaks that are similar in height. The potentials of the peaks were +600 and +700 mV. The film prepared in the presence of 99 % hydrolyzed PVA showed broader peaks, with the anodic peak shifted to more positive values (+900 mV). Electrochromic characteristics of both films also differed significantly. The film deposited in the presence 85 % hydrolyzed PVA had a high coloration rate (60 s), but lower coloration degree (18 %). On the other hand, the film deposited in the presence of 99 % hydrolyzed PVA had a coloration rate that is three times slower (200 s), but higher absolute coloration degree (24 %). Several mechanisms that explain such differences in the behavior of the films prepared in the presence of different PVA types have been proposed., Электрохромные пленки были получены катодным теплатным методом в присутствии двух типов поливинилового спирта: со степенью гидролиза 99 % и 85 %. В результате полученные пленки показали различия в структурных, морфологических, электрохромных и электрохимических характеристиках. Обе пленки были рентгеноаморфными и имели разную форму кривой на дифрактограммах в районе малых углов 2q, что соответствует различиям в направлении плоскости 001. Сравнение морфологии пленок, полученных из растворов содержащих ПВС с различной степенью гидролиза, показали, что пленка, полученная в присутствии ПВС со степенью гидролиза 99 %, имеет относительно плоский рельеф с малыми размерами неоднородностей. С другой стороны, пленка, полученная в присутствии ПВС со степенью гидролиза 85 %, оказалась более неравномерной. Её рельеф включал извилистые линии по всей поверхности, высота которых достигала 1,2 мкм. Циклические вольтамперограммы обеих пленок также значительно различались. ЦВА для пленки, полученной в присутствии ПВС со степенью гидролиза 85 %, имела острые анодные и катодные пики близкие по высоте. При этом потенциалы пиков составляли +600 и +700 мВ. Напротив, пленка, полученная в присутствие ПВС со степенью гидролиза 99 %, имела более размытые пики и анодный пик тока, сдвинутый в область более положительных потенциалов (+900 мВ). Электрохромные характеристики обеих пленок также сильно различались. Пленка, полученная в присутствии ПВС со степенью гидролиза 85 %, имела высокую скорость затемнения (60 с), но меньшую абсолютную глубину затемнения (18 %). С другой стороны пленка, полученная в присутствии ПВС со степенью гидролиза 99 %, имела в три раза меньшую скорость затемнения (200 с), но большую абсолютную глубину затемнения (24 %). В результате было предложено несколько механизмов объясняющих различия в поведении пленок полученных в присутствии разных типов ПВС, Електрохромні плівки були отримані катодних теплатним методом в присутності двох типів полівінілового спирту: зі ступенем гідролізу 99 % і 85 %. В результаті отримані плівки показали відмінності в структурних, морфологічних, електрохромних і електрохімічних характеристиках. Обидві плівки були рентгеноаморфні і мали різну форму кривої на дифрактограмах в районі малих кутів 2q, що відповідає відмінностям в напрямку площини 001. Порівняння морфології плівок, отриманих з розчинів, що містять ПВС з різним ступенем гідролізу, показали, що плівка, отримана в присутності ПВС зі ступенем гідролізу 99 %, має відносно плоский рельєф з малими розмірами неоднорідностей. З іншого боку, плівка, отримана в присутності ПВС зі ступенем гідролізу 85 %, виявилася більш нерівномірною. Її рельєф включав хвилясті лінії по всій поверхні, висота яких досягала 1,2 мкм. Циклічні вольтамперограми обох плівок також суттєво різнилися. ЦВА для плівки, отриманої в присутності ПВС зі ступенем гідролізу 85 %, мала гострі анодні і катодні піки близькі по висоті. При цьому потенціали піків становили +600 і +700 мВ. Навпаки, плівка, отримана в присутності ПВС зі ступенем гідролізу 99 %, мала більш розмиті піки і анодний пік струму, зсунутий в область більш позитивних потенціалів (+900 мВ). Електрохромні характеристики обох плівок також сильно різнилися. Плівка, отримана в присутності ПВС зі ступенем гідролізу 85 %, мала високу швидкість затемнення (60 с), але меншу абсолютну глибину затемнення (18 %). З іншого боку плівка, отримана в присутності ПВС зі ступенем гідролізу 99 %, мала в три рази меншу швидкість затемнення (200 с), але більшу абсолютну глибину затемнення (24 %). В результаті було запропоновано кілька механізмів, які пояснюють відмінності в поведінці плівок отриманих в присутності різних типів ПВС

We have developed a sequential recursive Kalman Filter algorithm to filter data in the field of the non-Gaussian noise distribution to be used in measurement instruments. A special feature of the constructed Kalman Filter algorithm to filter data with the non-Gaussian noises is the absence of a need to determine a priori the statistical characteristics of noise.The applicability of the developed Kalman filtering procedure was tested by processing different distribution laws: the Cauchy, Pareto noises, normal and logistic distributions. The effectiveness of the devised filtering procedure is confirmed by applying the filter when processing experimental data with different laws of noise distribution. We have conducted approbation of the developed procedure for the Kalman filtering based on data obtained experimentally, with respect to the superposition of noise distribution laws. The a priori estimate for a filtering error when the number of iterations exceeds 30 tends to zero.The devised filtering procedure employing the Kalman filter could be used when performing the metrological certification of measuring instruments under industrial conditions. Under such circumstances, measuring information could become noisy due to various noises, including those that are not governed by the Gaussian distribution law. The filter could be used when processing data from control systems over state parameters, implemented on the principle of a magnitude threshold control.The applied aspect of the scientific result obtained implies the possibility of extending the scope of application of the classic Kalman filter in measurement instruments. This is a prerequisite for the development of a generic filtering algorithm using the Kalman filter., Разработан последовательный рекурсивный алгоритм Фильтра Калмана для фильтрации данных в области шумов отличных от гауссовского распределения для использования в измерительной технике. Отличительной чертой разработанного алгоритма Фильтра Калмана для фильтрации данных с неаусовскими шумами является отсутствие необходимости априорного определения статистических характеристик шума.Была проверена работоспособность разработанной методики фильтрации Калмана путем обработки различных законов распределения: шумов Коши, Парето, нормального и логистического распределений. Эффективность разработанной методики фильтрации подтверждается путем применения фильтра при обработке экспериментальных данных с различными законами распределения шумов. Проведена апробация разработанной методики фильтрации Калмана для данных полученных экспериментально с учетом суперпозиции законов распределения шумов. Априорная оценка ошибки фильтрации при количестве итераций больше 30 стремится к нулю.Разработанная методика фильтрации с использованием фильтра Калмана может быть использована при проведении метрологической аттестации средств измерений в условиях предприятия. В этой ситуации возможно зашумление измерительной информации различными шумами, в том числе и не подчиняющимися закону распределения Гаусса. Фильтр может быть использован при обработке данных систем контроля параметров состояния, реализуемых по принципу порогового контроля величины.Прикладным аспектом использования полученного научного результата есть возможность расширения области применения классического фильтра Калмана в измерительной технике. Это составляет предпосылки для разработки универсального алгоритма фильтрации с использованием фильтра Калмана, Розроблено послідовний рекурсивний алгоритм фільтра Калмана для фільтрації даних в області шумів відмінних від гаусовського розподілу для використання у вимірювальній техніці. Відмінною рисою розробленого алгоритму фільтра Калмана для фільтрації даних з негаусовськими шумами є відсутність необхідності апріорного визначення статистичних характеристик шуму.Була перевірена працездатність розробленої методики фільтрації Калмана шляхом обробки різних законів розподілу: шумів Коші, Парето, нормального і логістичного розподілів. Ефективність розробленої методики фільтрації підтверджується шляхом застосування фільтра при обробці експериментальних даних з різними законами розподілу шумів. Проведено апробацію розробленої методики фільтрації Калмана для даних, отриманих експериментально з урахуванням суперпозиції законів розподілу шумів. Апріорна оцінка помилки фільтрації при кількості ітерацій більше 30 прагне до нуля.Розроблена методика фільтрації з використанням фільтра Калмана може бути використана при проведенні метрологічної атестації засобів вимірювальної техніки в умовах підприємства. В цій ситуації можливе зашумлення вимірювальної інформації різними шумами, в тому числі і тими, що не підкоряються закону розподілу Гауса. Фільтр може бути використаний при обробці даних систем контролю параметрів стану, що реалізуються за принципом порогового контролю величини.Прикладним аспектом використання отриманого наукового результату є можливість розширення області застосування класичного фільтра Калмана в вимірювальній техніці. Це становить передумови для розробки універсального алгоритму фільтрації з використанням фільтра Калмана

Layered double hydroxides with different ratios of nickel and aluminum in the presence of Ag + ions and without silver have been synthesized: Ni: Al – 80 %: 20 %, Ni: Al: Ag – 80 %: 15 %: 5 % and 75 %: 15 %: 5 %. The obtained nickel hydroxide powders have a structure similar to α-Ni(OH)2 with a large number of crystal lattice defects. As a result of galvanostatic charge-discharge cycling, it was revealed that the addition of silver in the chemical synthesis stage increases the hydroxide utilization coefficient at fast discharges but decrease it at slow discharges. A possible mechanism that explains the influence of added silver during synthesis on discharge characteristics of hydroxide powders was proposed. The mechanism is that silver oxide, which is a semiconductor, is mixed with hydroxide and increases the specific conductivity of the powder. Increased electrical conductivity has a positive effect on charge effectiveness, because the initial phase has lower electrical conductivity than the oxidized form – NiOOH. Because the charge involves two processes – the main process of active material charging and evolution of molecular oxygen, the electrical conductivity would play a key role in the electrode charging. At low electrical conductivity and fast charge, the current would primarily be consumed by the side process of oxygen evolution. In case of slow charges, additional electrical conductivity due to the presence of silver oxide would not have a great effect on charge effectiveness, because under such conditions the own conductivity of hydroxide is sufficient. Additionally, the presence of silver oxide would decrease the hydroxide content, which in turn would decrease the utilization coefficient that is calculated from the total mass of the powder., Были синтезированы двойные слоистые гидроксиды с различным соотношением никеля и алюминия в присутствии ионов Ag + и без серебра: Ni: Al – 80%: 20%, Ni: Al: Ag – 80%: 15%: 5% и 75%: 15%: 5%. Полученные порошки гидроксидов никеля имели структуру подобную α-модификации Ni(OH)2 с большим количеством дефектов кристаллической решетки. В результате проведенных экспериментов по гальваностатическому зарядно-разрядному циклированию было показано, что добавление серебра при химическом синтезе увеличивает коэффициент использования гидроксида при быстрых зарядах, но уменьшает его при медленных. Также был предложен возможный механизм, объясняющий влияние добавления ионов серебра при синтезе на разрядные характеристики порошков гидроксидов. Механизм заключается в том, что оксид серебра, который является полупроводником, перемешан с гидроксидом и увеличивает удельную электропроводность порошка. Увеличение электропроводности при быстрых зарядах положительно влияет на эффективность заряда, поскольку начальная фаза имеет меньшую электропроводность, чем окисленная форма – NiOOH. Поскольку во время заряда имеют место два процесса – основной процесс заряда активного вещества и побочный выделения молекулярного кислорода, электропроводность будет играть решающую роль при заряде электрода. При малой электропроводности активного вещества и быстром режиме заряда, ток будет идти преимущественно на побочный процесс выделения кислорода. В случае медленных зарядов наличие дополнительной электропроводности за счет присутствия оксида серебра не так сильно влияет на эффективность заряда, поскольку в таких условиях разряда достаточно собственной электропроводности гидроксида. При этом наличие оксида серебра будет уменьшать количество гидроксида, что в свою очередь будет уменьшать коэффициент использования, который рассчитывается на общую массу порошка, Було синтезовано подвійні шаруваті гідроксиди з різним співвідношенням нікелю та алюмінію у присутності іонів Ag+ та без срібла: Ni: Al – 80 % : 20 %, Ni : Al : Ag – 80 % : 15 % : 5 % та 75 % : 15 % : 5 %. Отримані порошки гідроксидів нікелю мали структуру подібну до α-модифікації Ni(OH)2 з великою кількістю дефектів кристалічної решітки. У результаті проведених експериментів з гальваностатичного зарядно-розрядного циклування було показано, що додавання срібла при хімічному синтезі збільшує коефіцієнт використання гідроксиду при швидких зарядах, але зменшує його при повільних. Також було запропоновано можливий механізм, що пояснює вплив додавання іонів срібла при синтезі на розрядні характеристики порошків гідроксидів. Механізм полягає у тому, що оксид срібла, який є напівпровідником, розпорошений у гідроксиді та збільшує питому електропровідність порошку. Збільшення електропровідності при швидких зарядах позитивно впливає на ефективність заряду оскільки початкова фаза має меншу електропровідність, ніж окиснена форма – NiOOH. Оскільки під час заряду йде паралельно два процеси – основний процес зарядження активної речовини та побічний виділення молекулярного кисню, електропровідність буде грати вирішальну роль при заряді електроду. При малій електропровідності активної речовини та швидкому режимі заряду, струм буде йти здебільше на побічний процес виділення кисню. У випадку повільних зарядів наявність додаткової електропровідності за рахунок присутності оксиду срібла не так сильно впливає на ефективність заряду, оскільки в таких умовах розряду достатньо власної електропровідності гідроксиду. При цьому наявність оксиду срібла буде зменшувати кількість гідроксиду, що в свою чергу буде зменшувати коефіцієнт використання, який розраховується на загальну масу порошку

The oxidation kinetics of nitrite to nitrate ions by potassium ferrate(VI) in a wide range of pH, from neutral to alkaline medium has been studied. Two series of kinetic experiments based on the different technologies for obtaining potassium ferrate(VI) were conducted. In the first series of experiments, crystalline potassium ferrate(VI) was prepared by the chemical synthesis. In the pH range 6.5–11, solid K2FeO4 was added to solutions of nitrite ions at known concentration and pH. Kinetic studies were performed under pH and ionic strength controlled conditions. Half times for these experiments ranged from milliseconds to a few minutes. In the second series of experiments, solutions of K2FeO4 were generated by the electrochemical synthesis. Alkaline solutions of potassium ferrate(VI) in 8.0 M KOH were obtained at t=20 oC by electrochemical dissolution of steel plates (S=10 cm2) containing: C – 0.16 %; Mn – 0.43 %; Si – 0.04 %; S – 0.03 %; P – 0.04 %; the rest is Fe. The experiments were performed with fresh solutions of potassium ferrate(VI) and solutions, aged after the synthesis for several days. Kinetic studies were performed under nitrite concentrations controlled conditions. Half times in this case were in the range of several minutes to hours. It is found out that the maximum reaction rate is achieved by aging solution K2FeO4 after the synthesis for 8 days. Both methods show that the oxidation rate is controlled by the concentration of protonated ferrate, . The dependence of the observed rate constants on pH, nitrite concentrations and ionic strength has been investigated. The true rate constants of reaction are found. Particular orders of the reaction by nitrite and ferrate ions and the overall order of the reaction are calculated. The oxidation rate constant of water by Fe(VI) is found. The studies presented in this paper are important because the oxidation kinetics of harmful inorganic and organic substances by ferrates(VI) of alkali metals is widely used t, Вивчено кінетику окиснення нітрит до нітрат йонів калій фератом(VI) в широкому діапазоні рН, від нейтрального до лужного середовища. Проведено дві серії кінетичних експериментів, заснованих на різних технологіях одержання калій ферату(VI). В першій серії експериментів кристалічний калій ферат(VI) отримували хімічним синтезом. В діапазоні рН 6.5–11 твердий K2FeO4 додавали до розчинів нітрит йонів при відомій концентрації та рН. Експерименти проводили під контролем рН та йонної сили. Кінетичні дослідження коливалися від мілісекунд до декількох хвилин. В другій серії експериментів розчини K2FeO4 було отримано електрохімічним синтезом. Лужні розчини калій ферату(VI) в 8.0 М КОН готували електрохімічним розчинення сталевих пластин (S=10 см2), що містили: C – 0.16 %; Мn – 0.43 %; Si – 0.04 %; S – 0.03 %; Р – 0.04 %; решта Fe. Експерименти проводили з використанням свіжих розчинів калій ферату(VI) та розчинів, що витримувалися після синтезу декілька днів, під контролем концентрації нітрит йонів. Кінетичні дослідження коливалися від декількох хвилин до годин. Встановлено, що максимальна швидкість реакції окиснення досягається при використанні розчину K2FeO4, витриманого після синтезу 8 днів. Дві серії дослідів показали, що швидкість окиснення нітрит йонів залежить від концентрації протонованого ферату, . Досліджено залежність спостережуваних констант швидкості від рН, концентрацій нітриту та йонної сили. Розраховані істинні константи швидкості, порядки реакції за нітрит та ферат йонами, загальний порядок реакції. Знайдена константа швидкості реакції окиснення води фератом(VI). Дослідження, наведені в даній статті, важливі, тому що кінетику окиснення шкідливих неорганічних та органічних речовин фератами(VI) лужних металів широко застосовують для встановлення оптимальних параметрів технологічних процесів очищення поверхневих вод, промислових стічних вод та повітря, Изучена кинетика окисления нитрит до нитрат ионов ферратом(VI) калия в широком диапазоне pH, от нейтральной до щелочной среды. Проведены две серии кинетических экспериментов, основанных на разных технологиях получения феррата(VI) калия. В первой серии экспериментов кристаллический феррат(VI) калия получали химическим синтезом. В диапазоне рН 6.5–11 твердый K2FeO4 добавляли к растворам нитрит ионов при известной концентрации и рН. Эксперименты проводили под контролем рН и ионной силы. Кинетические исследования колебались от миллисекунд до нескольких минут. Во второй серии экспериментов растворы K2FeO4 было получено электрохимическим синтезом. Щелочные растворы феррата(VI) калия в 8.0 М КОН готовили электрохимическим растворения стальных пластин (S=10 см2), которые содержали: C – 0.16 %; Мn – 0.43 %; Si – 0.04 %; S – 0.03 %; Р – 0.04 %; остальное Fe. Эксперименты проводили с использованием свежих растворов феррата(VI) калия и растворов, которые выдерживались после синтеза несколько дней, под контролем концентрации нитрит ионов. Кинетические исследования колебались от нескольких минут до часов. Установлено, что максимальная скорость реакции окисления достигается при использовании раствора K2FeO4, выдержанного после синтеза 8 дней. Две серии опытов показали, что скорость окисления нитрит ионов зависит от концентрации протонированного феррата, . Исследована зависимость наблюдаемых констант скорости от рН, концентраций нитрита и ионной силы. Рассчитаны истинные константы скорости, порядки реакции по нитрит и феррат ионам, общий порядок реакции. Найдена константа скорости реакции окисления воды ферратом(VI). Исследования, приведенные в данной статье, важны, так как кинетику окисления вредных неорганических и органических веществ ферратами(VI) щелочных металлов широко используют для установления оптимальных параметров технологических процессов очистки поверхностных вод, промышленных сточных вод и воздуха

The thermodynamics and kinetics analysis of the plasmochemical formation of silver nanoparticles is performed. The thermodynamics analysis is made on the basis of calculation of the Gibbs free energy of formation of silver nanoparticles in an aqueous medium by various methods. It was found that the Gibbs free energy in aqueous solutions increases with decreasing size of silver particles. Based on experimental data, it was determined that the average size of plasmochemically prepared particles depends on the initial concentration of silver ions in the solution and equals 36.5–60.1 nm for 0.25–3.0 mmol/l.The kinetics of chemical conversion in aqueous solutions of silver nitrate under plasma treatment conditions in a gas-liquid plasmochemical batch reactor is investigated. The curves of Ag+ dependence on duration of plasmochemical treatment of solutions and initial concentration of silver ions are given. It is found that the process of plasmochemical formation of silver nanoparticles is the second-order reaction. The rate constant of formation of silver nanoparticles is k=0.07–1.53 mol-1∙dm3∙min-1 depending on the initial concentration of silver ions. It is shown that the formation of silver nanodispersions under plasma discharge impact is characterized by the presence of the peak λmax=400–440 nm., Здійснено термодинамічний розрахунок вільної енергії Гіббса формування наночасток срібла в водному середовищі різними способами. Досліджено кінетику хімічних перетворень в водних розчинах нітрату срібла в умовах плазмової обробки в газорідинному плазмохімічному реакторі періодичної дії. Наведено криві зміни залежності Ag+ від тривалості плазмохімічної обробки розчинів та початкової концентрації іонів срібла, Произведен термодинамический расчет свободной энергии Гиббса формирования наночастиц серебра в водной среде различными способами. Исследована кинетика химических превращений в водных растворах нитрата серебра в условиях плазменной обработки в газожидкостном плазмохимическом реакторе периодического действия. Приведены кривые изменения зависимости Ag+ от продолжительности плазмохимической обработки растворов и начальной концентрации ионов серебра

Electrochromic films have been deposited onto glass coated with indium-tin oxide (ITO) and glass with ITO and a thin layer of metallic nickel deposited onto it. Nickel was deposited onto the surface of the ITO coating from nickel electroplating solution. The metallic nickel was deposited onto the surface of ITO at the following parameters – cathodic current density 0.5 A/dn2, deposition time 3 s. Such deposition parameters were chosen, because at longer deposition time and (or) higher current density, the deposited layer of metallic nickel became opaque. The two substrates were then used in the deposition of Ni(OH)2 electrochromic films using the cathodic template synthesis method. As a result, it was revealed that the electrochromic film deposited onto glass with ITO-Ni coating possesses higher specific characteristics than that deposited on bare ITO-coated glass: higher coloration degree and higher oxidation-reduction currents on the cyclic voltamperogram. However, it was also revealed that the film possessing better characteristics, on the contrary, has lower reversibility of the coloration-bleaching process. Based on the obtained data, the mechanism that explains the role of the intermediate metal layer was proposed. The mechanism is that the deposited layer of metallic nickel forms additional contacts between the substrate surface and the electrochromic film. The nickel layer can also assist in securing the electrochromic film, and during film deposition has a positive effect on current distribution. On the other hand, the lower reversibility of the coloration-bleaching process of the film on ITO-Ni coating can be explained by gradual oxidation of metallic nickel in the basic medium. At the same time, it was revealed that deposition of metallic nickel leads to some decrease of the substrate transparency., Електрохромні покриття були отримані на склі, покритому оксидом індій-олово (ITO) і склі з ITO і нанесеним на нього тонким шаром металевого нікелю. Нікель на поверхню покриття ITO наносили з розчину електрохімічного нікелювання. Режим нанесення металевого нікелю на шар ITO був наступний – катодна густина струму 0,5 А/дм2, тривалість нанесення 3 с. Такий режим був обраний у зв’язку з тим, що при більшій тривалості нанесення та (або) густині струму, отримуване покриття із металевого нікелю ставало непрозорим. Дві зазначені основи використовували для нанесення катодним темплатним методом електрохромних плівок на основі Ni(OH)2. В результаті було показано, що електрохромне покриття, отримане на склі з покриттям ITO-Ni, має кращі питомі характеристики ніж скло з ITO: більшу глибину затемнення, а також більші струми окислення-відновлення на циклічній вольтамперограмі. При цьому було показано, що плівка, яка має найкращі характеристики, навпаки має меншу оберненість процесу затемнення-освітлення. У зв’язку з отриманими результатами був запропонований механізм, який пояснює роль проміжного шару металу. Він полягає у тому, що нанесений шар металевого нікелю утворює додаткові електричні контакти між поверхнею субстрату та електрохромною плівкою. При цьому шар нікелю може допомагати утримувати шар електрохромної плівки, а під час нанесення позитивно впливає на розподілення струму. З іншої сторони менша оберненість процесу затемнення-освітлення плівки на склі з покриттям ITO-Ni може бути пояснена поступовим окисленням нікелю у лужному середовищі. Разом з цим було показано, що нанесення металевого нікелю призводить до деякого зменшення прозорості підкладки, Электрохромные покрытия были получены на стекле, покрытом оксидом индия-олово (ITO) и стекле с ITO и нанесенным на него тонким слоем металлического никеля. Никель на поверхность покрытия ITO наносили из раствора электрохимического никелирования. Режим нанесения металлического никеля на слой ITO был следующий – катодная плотность тока 0,5 А/дм2, продолжительность нанесения 3 с. Такой режим был выбран в связи с тем, что при большей продолжительности нанесения и (или) плотности тока, получаемое покрытие из металлического никеля становилось непрозрачным. Две указанные основы использовали для нанесения катодным темплатным методом электрохромных пленок на основе Ni(OH)2. В результате было показано, что электрохромное покрытие, полученное на стекле с покрытием ITO-Ni, имеет лучшие удельные характеристики, чем стекло с ITO: большую глубину затмения, а также большие токи окисления-восстановления на циклической вольтамперограмме. При этом было показано, что пленка, которая имеет лучшие характеристики, наоборот имеет меньшую обратимость процесса затемнения-осветления. В связи с полученными результатами был предложен механизм, который объясняет роль промежуточного слоя металла. Он состоит в том, что нанесеный слой металлического никеля образует дополнительные электрические контакты между поверхностью субстрата и электрохромное пленкой. При этом слой никеля может помогать удерживать слой электрохромной пленки, а при нанесении положительно влияет на распределения тока. С другой стороны меньшая обратимость процесса затемнения-освещения пленки на стекле с покрытием ITO-Ni может быть объяснена постепенным окислением никеля в щелочной среде. Вместе с этим было показано, что нанесение металлического никеля приводит к некоторому уменьшению прозрачности подложки

The improved industrial sample of the rotor-pulse heat generator (RPH), integrated into the thermal heating systems of industrial buildings, was produced. Rotor-pulse generators do not occupy significant positions in the market of heating equipment because of the lack of reliable data on effectiveness of the use of such equipment in the thermal heating systems of industrial facilities.The design of the developed cavitation chamber was changed, parameters of the channels, located between the rotor and the stator, were determined. It was found that the optimal width of the gap between the rotor and the stator channels at maximum efficiency of 0.7 was 8–10 mm. When integrating the cavitation chamber of the RPH into the thermal system, the design of the heat exchanger "pipe-in-pipe" was changed into the plate one.Bench tests of energy efficiency of the thermal system operation were conducted. Indicators of energy efficiency of the system with the improved RPH were determined, the analysis was performed by comparing with analogues, described in the literature. It was proved that improvement of the thermal system allowed obtaining the improved indicators of energy efficiency. Bench testing showed that efficiency of the improved thermal system is by ≈17 % higher than efficiency of thermal systems based on the multi-stage RPH.The automatic system of monitoring and control of the thermal system with the use of vibration-frequency sensors for assessment of cavitation process effectiveness was developed. The conducted commissioning works made it possible to determine the possibility of applying the developed automatic system with appropriate software for monitoring and control of the thermal system operation.The obtained data of comparative analysis allow recommending the developed rotor-pulse heat generator as a credible alternative to the used thermal devices in thermal heating systems of industrial buildings., Изготовлен усовершенствованный промышленный образец роторно-импульсного теплогенератора (РИТ), интегрированный в тепловую систему отопления промышленного сооружения. Роторно-импульсные теплогенераторы не занимают существенных позиций на рынке отопительной техники по причине отсутствия достоверных данных об эффективности использования такого оборудования в тепловых системах отопления промышленных сооружений.Была изменена конструкция разработанной кавитационной камеры, определены параметры каналов, расположенных между ротором и статором. Установлено, что оптимальная ширина зазора между каналами ротора и статора при максимальном КПД 0,7 составила 8–10 мм. При интегрировании кавитационной камеры РИТ в тепловую систему была изменена конструкция теплообменника «труба в трубе» на пластинчатый.Проведены стендовые исследования энергоэффективности работы тепловой системы. Определены показатели энергоэффективности системы с усовершенствованным РИТ, выполнен анализ путем сравнения с аналогами, приведенными в литературе. Доказано, что совершенствование тепловой системы позволило получить улучшенные показатели энергоэффективности. Стендовые испытания показали, что КПД усовершенствованной тепловой системы на ≈17 % выше КПД тепловых систем на основе многоступенчатых РИТ.Разработана автоматическая система контроля и управления тепловой системой с использованием виброчастотных датчиков для оценки эффективности процесса кавитации. Проведённые пуско-наладочные работы позволили определить возможность применения разработанной автоматической системы с соответствующим программным обеспечением для контроля и управления работой тепловой системы.Полученные данные сравнительного анализа позволяет рекомендовать разработанный роторно-импульсный теплогенератор в качестве достойной альтернативы используемым теплоагрегатам в тепловых системах отопления промышленных зданий и сооружений, Виготовлений вдосконалений промисловий зразок роторно-імпульсного теплогенератора (РІТ), інтегрований в теплову систему опалення промислової споруди. Роторно-імпульсні теплогенератори не займають істотних позицій на ринку опалювальної техніки через відсутність достовірних даних про ефективність використання такого обладнання в теплових системах опалення промислових споруд.Була змінена конструкція розробленої кавтационной камери, визначені параметри каналів, розташованих між ротором і статором. Встановлено, що оптимальна ширина зазору між каналами ротора і статора при максимальному ККД 0,7 склала 8–10 мм. При інтегруванні кавітацiйної камери РІТ в теплову систему була змінена конструкція теплообмінника «труба в трубі» на пластинчастий.Проведено стендові дослідження енергоефективності роботи теплової системи. Визначено показники енергоефективності системи з удосконаленим роторно-імпульсним теплогенератором, виконаний аналіз шляхом порівняння з аналогами, приведеними в літературі. Доведено, що вдосконалення теплової системи дозволило отримати поліпшені показники енергоефективності. Стендові випробування показали, що ККД вдосконаленою теплової системи на ≈17% вище ККД теплових систем на основі багатоступеневих РІТ.Розроблено автоматичну систему контролю і управління тепловою системою з використанням віброчастотних датчиків для оцінки ефективності процесу кавітації. Проведені пуско-налагоджувальні роботи дозволили визначити можливість застосування розробленої автоматичної системи з відповідним програмним забезпеченням для контролю і управління роботою теплової системи.Отримані дані порівняльного аналізу дозволяє рекомендувати розроблений роторно-імпульсний теплогенератор як гідну альтернативу використовуваним теплоагрегатам в теплових системах опалення промислових будівель і споруд

Nickel hydroxide is widely used as an active materials of supercapacitors. The most active are Ni(OH)2 (α+β) samples with layered structure synthesized in a slit-diaphragm electrolyzer. The study on the influence of template synthesis and ultrasound treatment on the characteristics of the samples was conducted. The synthesis of nickel hydroxide samples in the presence of polyvinyl alcohol as a template and the use of ultrasound treatment of the Ni(OH)2 suspension directly after formation was carried out. The synthesized samples of nickel hydroxide were studied by means X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, and BET nitrogen adsorption-desorption. Electrochemical characteristics were evaluated by means of galvanostatic charge-discharge cycling in the supercapacitor regime. Comparative analysis of the Ni(OH)2 sample has revealed both negative and positive effect of the template and ultrasound. The use of PVA as a template and ultrasound treatment resulted in a significant decrease in specific surface area (to 6 m2/g) and an increase of the average pore diameter (to 1181 Ǻ). Application of the template and ultrasound decreases crystallinity and increases the content of α-form, which results in the increased capacity of the samples. The maximum value of 233 F/g is achieved at a current density of 40 mA/cm2 obtained from the combined effect of the template and ultrasound. Under these conditions, the specific capacity of the sample prepared without the template and ultrasound is 76 F/g. However, with an increase of current density to 120 mA/cm2, the capacity of this sample increases to 303 F/g. At the same time, for samples synthesized with the template and ultrasound, a decrease of capacity is observed at higher current densities, which is related to difficulties in the breakdown of agglomerated particles. In case of the introduced template, this is explained by the binding effect of the remaining PVA and in case of ultrasound treatment – particle cond, Гідроксид нікелю широко використовується як активна речовина суперконденсаторів. Наибільш активними є зразки Ni(OH)2 (α+β) шарової структури, синтезовані в щілинному діафрагмовому електролізері (ЩДЕ). Проведено вивчення впливу темплатного синтезу та ультразвуку на властивості зразків. Проведено синтез зразків гідроксиду нікелю при введенні полівінілового спирту в якості темплату та використанні ультразвукової обробки суспензії Ni(OH)2 безпосередньо післе формування. Синтезовані зразки гідроксиду нікеля вивчені методами рентгенофазового аналіза, скануючої электроної мікроскопії і адсорбції – десорбції азоту по методу БЕТ. Електрохімічні характеристики визначені гальваностатическим зарядно-разрядним циклюванням в режимі суперконденсатора. Порівняльний аналіз характеристик зразків Ni(OH)2 показав как позитивний, так і негативний вплив темплату та ультразвука. Використання ПВС як темплата та ультразвукової обробки веде до різкого зниження питомої поверхні (до 6 м2/г) та збільшенню середнього діаметра пор (до 1181 Ǻ) Використання темплатного синтезу та ультразвуку знижує кристалличность та збільшує долю α-модификації, що дозволяє збільшити питому ємність. Максимальне значення 233 Ф/г отримано при густині струму 40 мА/см2 для зразка, що отриманий при спільній дії ультразвуку і темплату. В цих умовах питома ємність зразка, синтезованого без темплату та ультразвуку, складає 76 Ф/г. Однак при підвищенні густини струму до 120 мА/см2 ємність даного зразка збільшується до 303 Ф/г. В той же час для зразків, синтезированих з темплатом та ультразвуком, при підвищенні густини струму спостерігається зниження ємності, що пов’язано з ускладненням розпаду агломератів частинок. У випадку використання темплату це може бути пояснено зв’язуючим ефектом залишків ПВС, що не були видалені, у випадку використання ультразвуку – ущільненням та спресовуванням частинок. По результатам порівняльного аналізу рекомендовано вибрати темплат, що легше видаляється та провести отримання Ni(OH)2 в ЩДЕ безп, Гидроксид никеля широко используется как активное вещество суперконденсаторов. Наиболее активными являются образцы Ni(OH)2 (α+β) слоевой структуры, синтезированные в щелевом диафрагменном электролизере. Проведено изучение влияния темплатного синтеза и ультразвуковой обработки на характеристики образцов. Проведен синтез образцов гидроксида никеля при введении поливинилового спирта в качестве темплата и использовании ультразвуковой обработки суспензии Ni(OH)2 непосредственно после формирования. Синтезированные образцы гидроксида никеля изучены методами рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии и адсорбции – десорбции азота по методу БЭТ. Электрохимические характеристики определены гальваностатическим зарядно-разрядным циклированием в режиме суперконденсатора. Сравнительный анализ характеристик образцов Ni(OH)2 показал как положительное, так и отрицательное влияние темплата и ультразвука. Использование ПВС как темплата и ультразвуковой обработки ведет к резкому снижению удельной поверхности (до 6 м2/г) и увеличению среднего диаметра пор (до 1181 Ǻ) Применение темплатного синтеза и ультразвука снижает кристалличность и увеличивает долю α-модификации, что позволяет увеличить удельную емкость. Максимальное значение 233 Ф/г достигается при плотности тока 40 мА/см2 для образца, полученного при совместном действии ультразвука и темплата. В этих условиях удельная емкость образца, синтезированного без темплата и ультразвука, составляет 76 Ф/г. Однако при повышении плотности тока до 120 мА/см2 емкость данного образца возрастает до 303 Ф/г. В тоже время для образцов, синтезированных с темплатом и ультразвуком, при повышении плотности тока наблюдается снижение емкости, что связано с затрудненностью распада агломератов частиц. В случае использования темплата это объясняется связующим эффектом неудаленных остатков ПВС, в случае использования ультразвука – уплотнением и спрессовыванием частиц. По результатам сравнительного анализа рекомендовано выбрать более легк

Nickel hydroxides, owing to their high electrochemical activity are promising materials for chemical power sources (alkaline accumulators, lithium accumulators and hybrid supercapacitors), electrochromic devices, electrochemical oxidation of organic compounds. The most promising is nickel hydroxide that contains both α-Ni(OH)2 and β-Ni(OH)2. The aim of the research was to determine the properties of model mechanical mixtures with different ratios between α-Ni(OH)2 and β-Ni(OH)2 and to prove the hypothesis about the layered structure of nickel hydroxide samples synthesized in the slit diaphragm electrolyzer by means of comparative study.The XRD patterns of samples composed of α-Ni(OH)2 and β-Ni(OH)2 mixture show peaks corresponding to separate phases. By means of cyclic voltamperometry, it was discovered, that mixture samples do not show an oxidation peak during the first cycle, while two reduction peaks that correspond to reduction of α and β components are observed on the cathodic curve. A synergetic effect, which results in significant improvement in electrochemical activity of α-Ni(OH)2 and β-Ni(OH)2 mixture was discovered – specific reduction peak current values are 2.3 A/g (20 % α-phase), 3.5 A/g (30 % α-phase), 6.9 A/g (50 % α-phase), which exceed those of initial β-Ni(OH)2 (1.5 A/g) and α-Ni(OH)2 (2.0 A/g). By means of XRD analysis, it was discovered, that Ni(OH)2 samples synthesized in the SDE are composed of α and β and a series of intermediate structures. These samples demonstrate high electrochemical activity: presence of a defined oxidation peak during the first cycle, single reduction peaks with high specific currents of 6.5–11.7 A/g. The comparative analysis has revealed that electrochemically synthesized samples are composed of α-Ni(OH)2 and β-Ni(OH)2, but are not a mixture of these phases, owing to significantly different electrochemical behavior from mixture samples. Using mechanical modeling, the layered (α+β) structure of samples electrochemically, Проведено вивчення характеристик зразків Ni(OH)2, синтезованих в щілинному діафрагмовому електролізері (ЩДЕ), та модельних механічних сумішей з різним вмістом α-Ni(OH)2 та β-Ni(OH)2. Методом рентгенофазового анализа показано наявність в зразках Ni(OH)2, синтезованих в ЩДЕ, α і β структур. Методом цикличної вольтамперометрії виявлено активуючий ефект добавки α-Ni(OH)2 до β-Ni(OH)2. Порівняльним аналізом показана принципова відмінність зразків, одержаних в ЩДЕ, від зразків, що є механічною сумішшю, що доводить шарувату (α+β) структуру, Проведено изучение характеристик образцов Ni(OH)2, синтезированных в щелевом диафрагменном электролизере (ЩДЭ), и модельных механических смесей с различным содержанием α-Ni(OH)2 и β-Ni(OH)2. Методом рентгенофазового анализа показано наличие в образцах Ni(OH)2, синтезированных в ЩДЭ, α и β структур. Методом циклической вольтамперометрии выявлен активирующий эффект добавки α-Ni(OH)2 к β-Ni(OH)2. Сравнительный анализ показывает принципиальное отличие образцов, полученных в ЩДЭ, от образцов, являющийся механической смесью, что доказывает слоистую (α+β) структуру

Context. The actual task of multi-criteria static optimization of rectification processes with the use of mobile control actions that consistin changing the place of input of raw materials into a column is solved, and the efficiency of their use in various static modes of the processis investigated.Objective – increasing the productivity of the process of rectification and reducing the energy costs by using mobile control actions and a multi-criteria approach to the calculation of their optimal values.Method. Methods are proposed for calculating the optimum feed plate together with calculations of the optimal values of traditionalcontrol actions – steam flow to the column cube and the yield of the target product – based on the criteria for maximizing productivity andminimizing energy consumption using the normalized optimization criterion. Calculations are carried out using a nonlinear mathematicalmodel of the process, describing the heat and mass transfer processes on each column contact device. Calculation of the optimal point at theboundary of the working region of the rectifying column in the coordinates of traditional control actions is suggested to be carried out by the method of secants. Since the magnitude of the desired mobile control action can only take on discrete, integer values, a scanning method is proposed to solve the optimization problem.Results. The developed optimization method was used to calculate the optimal static regimes of the rectification column for separating themethanol-water mixture when the values of the model parameters vary widely. Extremal dependence on the magnitude of the mobile controlaction of both individual criteria and a normalized optimization criterion is proved. The results of the simulation showed that the increase inproductivity achieved by the use of mobile control actions is 1 to 5%, while the heat savings in the reboiler of the column are 6–8%.Conclusions. The carried out researches have proven the effectiveness of t, Актуальность. Решена актуальная задача многокритериальной статической оптимизации процессов ректификации сиспользованием подвижных управляющих воздействий, которые заключаются в изменении места ввода сырья в колонну, а такжеисследована эффективность их использования при различных статических режимах процесса.Цель работы – повышение производительности процесса ректификации и снижение энергетических затрат на его ведениепутем использования при управлении процессом подвижных управляющих воздействий и многокритериального подхода к расчетуих оптимальных величин.Метод. Предложены методы расчета оптимальной тарелки питания совместно с расчетами оптимальных величин традиционныхуправляющих воздействий – расхода пара в куб колонны и выхода целевого продукта – на основании критериев максимизациипроизводительности и минимизации энергозатрат с использованием нормализованного критерия оптимизации. Расчеты проводятся сиспользованием нелинейной математической модели процесса, описывающей процессы тепло- и массообмена на каждом контактномустройстве установки. Расчет оптимальной точки на границе рабочей области ректификационной колонны в координатах традицион-ных управляющих воздействий предложено вести методом секущих. Так как величина искомого подвижного управляющего воздей-ствия может принимать только дискретные, целочисленные значения, то для решения оптимизационной задачи предложен методсканирования.Результаты. Разработанный оптимизационный метод использовался для расчетов оптимальных статических режимов ректифика-ционной колонны для разделения смеси метанол-вода при изменении значений параметров модели в широких пределах. Доказанаэкстремальная зависимость от величины подвижного управляющего воздействия как частных критериев, так и нормализованногокритерия оптимизации. Результаты моделирования показали, что достигаемое использованием подвижных управляющих воздействийповышение производительности составляет 1–5% при экономии тепла в кубе колонны на 6–8%.Выводы. Проведенные исследо