ВЛИЯНИЕ ИСТОЧНИКА АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА ПРИРОСТ БИОМАССЫ CHLORELLA VULGARIS / Н.Б. Голуб, И.И. Левтун, Е.Д. Тимошенко – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Микроводоросли являются перспективным сырьем для получения биодизельного топлива. Однако нет однозначного ответа относительно наиболее оптимального источника азота для получения высокого прироста биомассы и концентрации липидов в ней.
Цель исследования. Определение влияния источников азотного питания на прирост биомассы Chlorella vulgaris для ее использования в качестве биоенергетического сырья.
Методика реализации. Культивирование микроводорослей проводилось на средах, которые содержали CO(NH2)2, NH4NO3, NH4Cl и КNO3 в качестве источника азота. Исследования динамики прироста биомассы проводили с помощью измерения оптической плотности.
Результаты исследования. Наибольший прирост биомассы характерен для среды с NH4Cl, менее быстрый – для среды с мочевиной, что подтверждает теоретическое обоснование, поскольку не требуется затрат энергии клеткой для преобразования азота в восстановленную форму. Потребление клетками ионов аммония приводит к понижению значения рН среды до 5. Использование мочевины позволяет поддерживать значение рН среды на уровне 7,5.
Выводы. Для получения максимального прироста биомассы Chlorella vulgaris необходимо использовать разные источники азота, что дает возможность регулировать значения рН в процессе культивирования.
Ключевые слова: микроводоросли; Chlorella vulgaris; источники азота; прирост биомассы; биодизельное топливо.
Эффективность магнитоуправляемого биосорбента на основе дрожжей Sacharomyces cerevisiae для очистки сточных вод / Горобец С.В., Чиж Ю.Н., Ковалев А.В., Шпетный И.А.– К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Проблемы создания магнитоуправляемого биосорбента (МКБС) связаны со снижением его сорбционной емкости за счет конкуренции магнитных нано и микрочастиц и ионов тяжелых металлов за сайты связывания на поверхности полученного биосорбента.
Цель исследования. Цель работы – исследовать эффективность извлечения ионов Cu2+ МКБС на основе дрожжей Sacharomyces cerevisiae методом магнитогидродинамического перемешивания (МГДП) в скрещенных электрическом и магнитном полях и установить оптимальные технологические параметры процесса.
Методика реализации. Исследования проводились на экспериментальной установке для модификации биосорбента во внешних электрическом и магнитном полях.
Результаты исследования. В экспериментальных исследованиях было установлено, что оптимальное значение рН для изготовления МКБС методом МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях составляет 2,5. Показано, что при рН = 2,5 происходит максимальное извлечение катионов меди уже через 10 мин при МГДП.
Выводы. Установлено оптимальное время приготовления МКБС методом МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях, составляющее 6 мин. Исследована магнитная восприимчивость комплексов магнитные метки–дрожжевая клетка; установлены оптимальные технологические параметры процесса: время перемешивания, рН среды, напряженность магнитного поля и электрического поля; исследована стабильность магнитных свойств МКБС.
Ключевые слова: магнитоуправляемый биосорбент; биосорбция; наночастицы магнетита; скрещенные электрическое и магнитное поля.
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРОДУЦЕНТЫ БИОГЕННЫХ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ СРЕДИ ПАТОГЕННЫХ И УСЛОВНОПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ / Горобец С.В., Горобец О.Ю., Бутенко Е.А.– К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Осложненные формы инфекции при воспалительных процессах характеризуются ростом резистентности микрофлоры к антибиотикам, что заставляет искать новые способы лечения, которые бы предотвращали развитие патогенных микроорганизмов, повышали местный иммунитет и тем самым ускоряли регенеративные процессы.
Цель исследования. Целью работы является классификация патогенных и условнопатогенных микроорганизмов, которые могут быть потенциальными продуцентами биогенных магнитных наночастиц(БМН) на предмет локализации и свойств БМН с помощью методов сравнительной геномики с перспективой их дальнейшего использования в качестве магнитоуправляемых векторов для целевой доставки лекарственных препаратов. Это позволит использовать методы гипертермии для обезвреживания патогенных и условнопатогенных микроорганизмов, которые способны к биоминерализации БМН, применяя для нагрева клеток непосредственно внутриклеточные БМН этих микроорганизмов.
Методика реализации. В работе применялись методы парного и множественного выравнивания с использованием свободной в доступе программы “BLAST” Национального центра биотехнологической информации.
Результаты исследования. Выявлено, что такие штаммы, как E. coli (54115), K. pneumoniae 342, C. perfringens str. 13, P. fluorescens, являются потенциальными продуцентами именно кристаллического магнетита, а микроорганизмы S. aureus RF122, S. suis BM407, E. aerogenes KCTC 2190, K. pneumoniae RYC492, P. aeruginosa M18 могут быть продуцентами внутриклеточных аморфных БМН. Сила магнитодипольного взаимодействия между БМН бактерий и БМН опухолей составляет 10 7 –10 8 Н.
Выводы. Объясняется эффект обезвреживания патогенных микроорганизмов с помощью метода магнитной гипертермии за счет наличия БМН. Предложено использовать для лечения гнойновоспалительных процессов не только антибиотические препараты, но и электромагнитные поля для тех микроорганизмов, которые являются продуцентами БМН. Показано, что в качестве векторов для целевой доставки лекарственных препаратов целесообразно использовать микроорганизмы с естественными магнитными свойствами, что сделает метод целевой доставки препаратов надежным и более эффективным и уменьшит его стоимость.
Ключевые слова: магнитное поле; биогенные магнитные наночастицы; воспалительные процессы; патогенные микроорганизмы; магнитная гипертермия; целевая доставка.
ПОЛУЧЕНИЕ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ САЛАТА С ГЕНОМ СЛАДКОГО БЕЛКА ТАУМАТИНА ІІ /И.П. Копотун, Н.Л. Щербак – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. В настоящее время основной задачей генетической инженерии остается совершенствование свойств культурных растений. Трансгенные растения, в которых проходит экспрессия гена thauII, успешно сочетают лучшие вкусовые качества и устойчивость к грибковым заболеваниям.
Цель исследования. В исследованиях рекомбинантный ген сладкого белка тауматина, под контролем CaMV 35S промотора, был использован для получения трансгенных растений салата (Lactuca sativa).
Методика реализации. Трансформация семядольных эксплантов была проведена с помощью Agrobacterium tumefaciens GV3101. Плазмидные векторы, которые были использованы для трансформации, также содержали селективные гены неомицинфосфотрансферазы II (nptII) или фосфинотрицинацетилтрансферазы (bar).
Результаты исследования. Было исследовано влияние 0,05 % поливинилпирролидона (10000) в среде для регенерации на селективную концентрацию канамицина и фосфинотрицина. Определены оптимальные концентрации селективных агентов, которые в дальнейшем были использованы при получении стабильно трансформированных растений салата.
Выводы. Наличие гена тауматина и селективных генов в геноме растений было подтверждено с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). Органолептический анализ не выявил значительных изменений вкусовых качеств этих растений. В дальнейшем мы планируем провести анализ антифунгальной активности экстрактов листьев трансгенного салата.
Ключевые слова: трансгенный салат; тауматин ІІ; поливинилпирролидон; канамицин; фосфинотрицин.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С КАЛЛУСНОЙ КУЛЬТУРЫ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ /А.С. Крвавич, Р.А. Петрина, В.П. Новиков – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Широкое использование лекарственных растений (ЛР) для получения биологически активных веществ (БАВ) привело к стремительному сокращению их в природе. Некоторые из них относятся к редким и исчезающим видам, многие растения долго восстанавливают свои площади произрастания. Одним из актуальных направлений биотехнологии является получение веществ вторичного метаболизма на основе культивируемых in vitro клеток растений. Разработка таких биотехнологий базируется на исследовании закономерностей каллусогенеза и накопления вторичных метаболитов в клеточных культурах. В связи с этим культивирование тканей и клеток высших растений in vitro с целью их промышленного использования для получения БАВ и сохранения генофонда определяет актуальность данного исследования.
Цель исследования. Целью работы является изучение условий культивирования и разработка технологии получения БАВ из каллусной массы ЛР.
Методика реализации. В работе использовали биотехнологические и физикохимические методы исследования.
Результаты исследования. Подобраны схема стерилизации семян с наибольшим выходом асептических эксплантов (93 %) и оптимальные условия процесса (для культивирования выбраны среда Мурасиге и Скуга, регуляторы роста, световой и температурный режимы).
Выводы. Оптимизированы условия культивирования и предложена технологическая схема получения БАС из каллусной массы Gladiolus imbricatus, что позволяет получить комплекс БАВ в виде экстракта из культуры клеток растений.
Ключевые слова: вторичные метаболиты; масса каллуса; Gladiolus imbricatus; культивирование; производство.
РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИЙ ГОТОВЫХ ФОРМ АНТИСЕПТИКОВ НА ОСНОВЕ ЦИТОРЕЦИФЕНА /Л.А. Пескова, Д.О. Гончарова, М.В. Молочко, Т.С. Тодосийчук – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Практическое использование биологически активных субстанций усложняется их нестабильностью, сложностью предварительной подготовки и нанесения. Использование вспомогательных веществ дает возможность создать удобную для применения готовую форму препарата и скорректировать активность субстанции.
Цель исследования. Широкий спектр антимикробного действия ферментного препарата Циторецифен дает основания рассматривать его как перспективную основу мягких готовых форм препарата. Поэтому целью работы является разработка композиции мягкой готовой формы препаратаантисептика для медицины и ветеринарии на основе Циторецифена.
Методика реализации. Литическую активность ферментного комплекса и его готовых форм определяли турбидиметрическим методом по способности к деградации суспензии микробной тесткультуры.
Результаты исследований. Определенно влияние основных формообразующих вспомогательных веществ (проксанола 268, ПЕО400, ПЭГ600, ПЭГ1000 и глицерина) консервантов и анестетикив (мирамистина, офлоксацина, димексида, лидокаина) на литическую активность бактериолитического ферментного препарата Циторецифен. Установлено отсутствие существенного негативного влияния выбранных вспомогательных веществ на активность фермента, а следовательно, возможность их использования в составе готовых форм препарата.
Выводы. Предложена композиция антисептической мази для ветеринарного и медицинского применения на основе полиоксиэтиленов, проксанола 268, глицерина, лидокаина и офлоксацина, содержащая 40 мг/мл ферментного препарата Циторецифен.
Ключевые слова: антисептики; готовые формы; Циторецифен; вспомогательные вещества.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТИВОВИРУСНОЙ АКТИВНОСТИ РЕКОМБИНАНТНОГО ИНТЕРЛЕЙКИНА7 ЧЕЛОВЕКА НА РАЗНЫХ МОДЕЛЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ ГЕПАТИТА С /Ю.И. Порва, С.Л. Рыбалко, С.Т. Дядюн, Т.Н. Луценко, А.Ю. Галкин, Я.А. Похоленко, О.Б. Горбатюк – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Интерлейкин7 (ИЛ7) является одним из важнейших регуляторных цитокинов иммунной системы. C учетом способности ИЛ7 к модуляции Т и Вклеточного ответа и Тклеточного гомеостаза возможно предположить, что препараты ИЛ7 имеют свойство не только влиять на формирование специфического иммунитета и иммунодефицита, но и ингибировать репродукцию вирусов, в частности вируса гепатита С (ВГС).
Цель исследования. Изучение антивирусного действия рекомбинантного ИЛ7 человека (рИЛ7) на моделях экспериментальной вирусной инфекции гепатита С in vitro на чувствительных к вирусу эпителиальных и лимфоидных клетках.
Методика реализации. В работе использовали перевиваемые культуры клеток: Jurkat, невриномы узла Гассера крысы и почки быка. В качестве суррогатного ВГС использовали вирус бычьей вирусной диареи. Для изучения антивирусной активности рИЛ7 в различных концентрациях вводили в культуру клеток, продуцирующих ВГС, и определяли вирусную нагрузку. Проводили также цитологический анализ влияния рИЛ7 на клетки и определяли их пролиферативную активность.
Результаты исследования. Было показано, что рИЛ7 ингибирует репродукцию суррогатного ВГС в условиях in vitro (СС50 – 3 мкг/мл, ED50 – 4,7 нг/мл, IS – 640). Самая высокая пролиферация интактных Тклеток определялась при дозах рИЛ7 0,3 мкг/мг и 0,025 мкг/мл. рИЛ7 поразному влиял на инфицированные ВГС культуры: в первые 3 суток количество клеток уменьшалось или не менялось, а через 2–3 недели количество клеток увеличивалось почти в 2 раза. При введении рИЛ7 в дозе 6 мкг/мл в течение 3 суток на 3е сутки ингибирование вирусной нагрузки составляло 89 %, а на 4е сутки – 100 %; при использовании дозы рИЛ7 0,3 мкг/мл ингибирование на 4 сутки составило 100 %; при использовании дозы рИЛ7 1,5 мкг/мл – на 55 % на 4е сутки.
Выводы. В результате проведенных исследований по определению влияния рИЛ7 на репродукцию суррогатного ВГС показано, что рИЛ7 эффективно ингибирует репродукцию вируса.
Ключевые слова: интерлейкин7 человека рекомбинантный; вирус гепатита С; противовирусная активность; вирусная нагрузка.
СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУЛЬФАМЕТОКСАЗОЛА НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНО ИМПРИНТИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН / Т.А. Сергеева, Е.В. Пилецкая, Л.А. Горбач, А.В. Иванова, А.А. Бровко, А.В. Ельская – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Разработка сенсорных систем на основе искусственных аналогов биологических макромолекул является актуальной для современной аналитической биотехнологии, поскольку обеспечивает новые эффективные экспрессметоды детекции малых органических молекул, в том числе фармацевтических препаратов.
Цель исследования. В работе предлагается аналитическая система для высокоселективного и чувствительного определения сульфаметоксазола на основе молекулярно импринтированных полимерных (МИП) мембран, синтезированных с использованием метода полимеризации in situ в комбинации с методом компьютерного моделирования.
Методика реализации. Молекулы сульфаметоксазола, селективно адсорбированные синтетическими рецепторными сайтами в структуре МИП мембран, визуализировали благодаря их способности формировать окрашенные в коричневый цвет комплексы после реакции с феррицианидом калия и нитропруссидом натрия в щелочной среде.
Результаты исследования. Предел обнаружения сульфаметоксазола составил 2 мМ, а линейный динамический диапазон сенсорной системы – 2–15 мМ, что дает возможность определять сульфаметоксазол в фармацевтических препаратах. Стабильность разработанных сенсорных систем на основе МИП составила по крайней мере 6 месяцев, что значительно превосходит стабильность аналогичных приборов на основе природных рецепторов.
Выводы. Доказана возможность использования разработанных сенсорных систем для анализа сульфаметоксазола как в модельных, так и в реальных образцах (коммерчески доступных фармацевтических препаратах). Разработанные сенсорные системы характеризуются высокой селективностью, чувствительностью, портативностью и невысокой стоимостью.
Ключевые слова: сенсоры; сенсорные системы; молекулярно импринтированные полимеры; мембраны; фармацевтические препараты; сульфамидные препараты.
СПЕКТР АНТИМИКРОБНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОТИВОГРИБКОВОГО ПРЕПАРАТА ЭСУЛАН /С.А. Старовойтова, Л.Б. Орябинская, В.И. Лубенец – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Первая половина XXI века характеризовалась заметным ростом заболеваемости микозами. Широкое территориальное распространение получил ряд грибковых инфекций, в том числе дерматофитий и вагинальный кандидоз (молочница), что можно объяснить интенсивной миграцией населения и изменением образа жизни в индустриальных странах. Этот рост не удалось остановить и после внедрения новейших антимикотических средств, большинство из которых имеют побочное действие и характеризуются значительной токсичностью. В связи с этим перспективной остается разработка новых эффективных и нетоксичных природных антимикотиков.
Цель исследования. Исследование некоторых потенциальных механизмов действия отечественного антимикотика Эсулана, а именно спектра антимикробной активности в отношении грамположительных, грамотрицательных бактерий, микроскопических грибов и дрожжей; влияние на морфологические признаки и ферментативную активность дрожжей.
Методика реализации. Изучение антимикробной активности препарата проводили методом серийных разведений. Изучение динамики гибели клеток под влиянием Эсулана проводили на модели культуры Candida tropicalis. Изменения в морфологии клеток изучали с помощью светового микроскопа.
Результаты исследования. Показано, что Эсулан является препаратом широкого спектра действия, активным относительно грамположительных и грамотрицательных бактерий, дрожжей и плесневых грибов. Установлены минимальные подавляющие концентрации препарата относительно дрожжей (250–500 мкг/мл), грибов (62,5–500 мкг/мл), грамположительных (31,2–250 мкг/мл) и грамотрицательных (62,5–250 мкг/мл) бактерий. Исследования морфологических признаков клеток Candida tropicalis показали, что внесение Эсулана в питательную среду в фунгицидной концентрации приводило к изменению морфогенеза клеток дрожжей, степень проявления которого была обусловлена временным фактором. Появление под влиянием препарата выпуклостей и разрывов на поверхности клеток дрожжей, а также изменение их формы, вероятно, были следствием нарушения нормального обмена веществ культуры, что подтвердилось экспериментальными данными.
Выводы. Полученные результаты свидетельствуют, что Эсулан является препаратом широкого спектра действия, активным не только по отношению к микромицетам и дрожжевым культурам, но и к грамположительным и грамотрицательным бактериям. Установлено, что Эсулан влияет на метаболические процессы грибной клетки. При проведении доклинических исследований дальнейшая исследовательская работа должна быть направлена на изучение механизма действия препарата на клетки грибных культур.
Ключевые слова: противогрибковый препарат; Эсулан; механизм действия; дрожжи.
ОСОБЕННОСТИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВЫСШИХ БАЗИДИАЛЬНЫХ ГРИБОВ TRAMETES ZONATUS НА ЖИДКИХ СРЕДАХ /Л.А. Титова, И.Р. Клечак – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Базидиальные грибы T. zonatus являются продуцентами окислительных и целюлолитических ферментов, а также полисахаридов с противоопухолевым действием. Целесообразность исследования заключается в том, что для создания биотехнологии функциональной пищевой биомассы на основе штаммов из отечественных коллекций недостаточно исходных данных: мало данных по условиям культивирования и составам сред, биохимическому составу биомассы T. zonatus.
Цель исследования. Провести скрининг штаммов базидиальных грибов Т. zonatus на жидких средах, установить влияние состава среды и значения исходного рН среды на концентрацию биомассы Т. zonatus 5302, изучить аминокислотный состав биомассы, полученной при глубинном культивировании Т. zonatus 5302 на комплексной среде.
Методика реализации. Объекты исследования – тринадцать штаммов базидиальных грибов Т. zonatus ИБК. Методы глубинного и стационарного культивирования стандартные, условия культивирования подобраны для штаммов. Количество биомассы определяли весовым методом, содержание сухих веществ в культуральной жидкости – ареометрическим методом. Источник углерода и азота добавляли в среду в эквимолярном количестве, которое соответствует 20 г/дм3 глюкозы в пересчете на углерод и 3 г/дм3 NaNO3 в пересчете на азот. Аминокислотный состав белков после соответствующей обработки исследовали с помощью аминокислотного анализатора Т339 (“Mikrotechna”, Чехия).
Результаты исследования. В результате скрининга обнаружен штамм с лучшими ростовыми характеристиками T. zonatus 5302: концентрация биомассы – 4,5 г/дм3, продуктивность биосинтеза биомассы – 0,6 г/дм3×сутки, экономический коэффициент роста – 47 %. Определены источник углерода, азота, факторов роста, исходное значение рН среды культивирования T. zonatus 5302.
Выводы. Биомасса T. zonatus 5302, полученная при глубинном культивировании на комплексной среде предложенного состава, характеризуется повышенным содержанием тирозина и метионина. Показатель биологической ценности белка штамма T. zonatus 5302 составлял 0,59, что сопоставимо с соответствующими показателями таких грибов, как Pleurotus ostreatus (0,52) и Ganoderma lucidum (0,48).
Ключевые слова: базидиальные грибы; Тrametes zonatus; скрининг; глубинное культивирование; состав среды; биомасса.
АНТИВИРУСНОЕ И ИНТЕРФЕРОНИНДУЦИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ АМИНОЭТОКСИДИФЕНИЛОВ /Е.В. Шемендюк, Л.Г. Жолнер, Н.М. Жолобак, Н.Я. Спивак – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Новосинтезированным соединениям 4,4¢бис(2Rэтокси)бифенилам присущи как интеркаляция в ДНК, так и противовирусная активность и способность индуцировать интерферон.
Цель исследования. Определение антивирусной и интерфероногенной активности производных дифенила – аналогов Амиксина в условиях in vitro.
Методика реализации. В работе на культурах клеток РST и MDBK в условиях in vitro изучали противовирусное и интерферониндуцирующее действия новых структурных аналогов Амиксина: 4,4¢бис(2диметиламиноэтокси)бифенила, 4,4¢бис(24метилпиперидиноэтокси)бифенила и 4,4¢бис(2[2метил2(4метилпиперазин1ил)пропил]аминоэтокси)бифенила.
Результаты исследования. Показана способность производных дифенила подавлять развитие вирусного цитопатического эффекта на модели PSTBBC как при профилактической, так и при лечебной схеме введения соединений. На модели перевиваемых культур клеток PST показано, что соединения, как и Амиксин, способны к индукции интерферона, а их преимуществом является значительно меньшая токсичность.
Выводы. Полученные результаты позволяют рассматривать производные дифенила как соединения, способные обеспечивать антивирусную защиту клеток за счет не только активации продукции интерферона, но и других механизмов, изучение которых является целью будущих исследований.
Ключевые слова: Амиксин; антивирусная активность; вирус везикулярного стоматита; интерферониндуцирующее действие; производные дифенила.
ВЛИЯНИЕ СВЕРХМЕДЛЕННОЙ КОРРОЗИИ НА ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ГАЗОВЫХ СЕНСОРАХ /А.И. Букет – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Длительность переходных процессов – важная характеристика амперометрических газовых сенсоров.
Цель исследования. Цель работы состоит в определении природы переходных процессов, которые увеличивают время установления достоверного сигнала амперометрического сенсора и вариацию этого времени.
Методика реализации. Методами хроноамперометрии переходных процессов и определения их температурного коэффициента показано влияние коррозии на сенсоры унифицированной серии НТУУ “КПИ”.
Результаты исследования. Минимальной продолжительности переходного процесса отвечает состояние оксидных слоев, которое достигается при циклической токовой нагрузке рабочего электрода, в т.ч. при “тренировке” электрода током на уровне сверхмедленной коррозии (медленнее 1 мкм/год). При сверхмедленной коррозии наблюдается периодическое изменение свойств этих оксидных слоев, которое с течением времени и без внешних влияний затухает. Интерференция этих циклов с периодическими изменениями внешних условий случайно может вызвать неожиданное замедление токообразующего процесса.
Выводы. Циклические токовые нагрузки формируют на рабочем электроде амперометрического сенсора оксидные структуры размером до 10 нм, подобно так называемому методу нанотехнологий “снизувверх”. Без таких нагрузок поверхностные оксидные слои уплотняются, а их сопротивление возрастает и тормозит токообразующий процесс. Прямое выявление таких структур методом электронной микроскопии требует предварительного теоретического обоснования методики исследований.
Ключевые слова: амперометрические сенсоры; длительность переходного процесса; коррозия электродов; наноструктурированные оксиды.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕМПЛАТНОГО ЗОЛЬГЕЛЬ МЕТОДа ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ОЛОВА (IV) /Т.А. Донцова – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Известно, что наличие темплатов значительно влияет на физикохимические характеристики синтезируемых порошков. Поэтому исследования по получению порошков SnO2 в присутствии и отсутствии темплатов зольгель методом представляет научнопрактический интерес.
Цель исследования. Целью работы является синтез наночастиц SnO2 темплатным зольгель методом с последующей характеризацией полученных порошков.
Методика реализации. В работе синтезированы порошки оксида олова (IV) зольгель методом с и без использования темплатов. В качестве темплатов применяли этиленгликоль и полиэтиленгликоль с молекулярной массой 6000 (ПЭГ6000).
Результаты исследования. Термическим анализом определена минимальная температура для кристаллизации гидратированных порошков оксида олова (IV). Установлено, что при данных условиях термообработки образуются поликристаллические порошки чистой рутильной модификации с невысокой степенью кристалличности и со структурой, приближенной к аморфному состоянию. Показано, что зольгель метод позволяет получать нанокристаллические (0,8–3,5 нм) и нанодисперсные (10–15 нм) порошки оксида олова (IV), а использование темплата ПЭГ6000 в 2–4 раза снижает размер кристаллитов. Показано, что увеличение массового содержания темплата ПЭГ6000 с 1 до 10–75 % приводит к незначительным искажениям кристаллической решетки оксида олова (IV). Рассчитанная по оптическим спектрам ширина запрещенной зоны составляет 3,69 эВ, которая хорошо согласуется с литературными данными.
Выводы. Использование зольгель метода позволяет получить частицы SnO2 в нанодипазоне. Наличие темплата приводит к получению оксида олова (IV) со значительно меньшим размером кристаллитов (до 0,8 нм). Минимальная температура для получения кристаллического SnO2 составляет 350 °С.
Ключевые слова: оксид олова (IV); наночастицы; зольгель метод; темплат.
Основные закономерности електробаромембранного процесса очистки сточных вод от ионов Fe3+ с получением щелочи, кислоты и водорода /Т.Ю. Дульнева, Д.Д. Кучерук – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. Различные методы, используемые для очистки промывных вод станций обезжелезивания, не всегда обеспечивают высокую степень их очистки от ионов Fe3+. Поэтому разработка новых высокоэффективных методов очистки таких сточных вод является крайне важной и актуальной.
Цель исследования. Исследование основных закономерностей безреагентного електробаромембранного процесса очистки сточных вод от ионов Fe3+ с помощью трубчатой титановой мембраныкатода с получением щелочи, кислоты и водорода, а также разработка на этой основе принципиальной блочной схемы такой очистки.
Методика реализации. Электробаромембранный метод с использованием титановой трубчатой мембраны в качестве катода.
Результаты исследования. Исследовано влияние плотности тока, рабочего давления, продолжительности процесса, концентрации ионов Fe3+ в исходном растворе на коэффициент задержки R этих ионов, их концентрацию в фильтрате, удельную производительность Jv мембраныкатода по водороду и фильтрату, значение рН фильтрата и рециркуляционного раствора. Показано, что для очистки воды с концентрацией ионов Fe3+ 50–100 мг/дм3 целесообразно использовать ток плотностью 150–300 А/м2 при рабочем давлении 0,1–0,2 МПа.
Выводы. На основании полученных результатов разработана принципиальная блочная схема очистки воды от ионов Fe3+ с получением щелочи, кислоты и водорода электробаромембранным методом. При помощи такой схемы можно получить за 1 час с 1 м2 поверхности титановой трубчатой мембраныкатода 15–60 дм3 щелочи с рН ~ 12; 20–65 дм3 водорода и соответствующее количество кислоты с рН ~ 2,5.
Ключевые слова: очистка сточных вод; электробаромембранный метод; титановая мембрана; гидроксосоединения железа; получение щелочи, кислоты и водорода.
Исследования кинетики осаждения никеля из раствора /Корчуганова Е.Н., Танцюра Э.В. – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 3. – С.
Проблематика. При получении никельсодержащих катализаторов неизбежно образование в качестве промежуточного продукта малорастворимых соединений никеля. Для проектирования и расчета этих процессов проведены исследования кинетики осаждения никеля карбамидом из раствора нитрата никеля.
Цель исследования. Получение математической модели процесса осаждения никеля.
Методика реализации. Проведена термодинамическая оценка возможных реакций, протекающих в растворе. В изотермических условиях при температурах 90 и 100 °С получены кинетические кривые осаждения никеля из растворов разной начальной концентрации. На полученных кривых выделены участки: индукционный период и основной период реакции, которые проанализированы по разным методикам. Связь величины индукционного периода с условиями процесса была проанализирована методом множественной регрессии. Для основного периода реакции подобрано кинетическое уравнение первого порядка и определена зависимость скорости от температуры по уравнению Аррениуса.
Результаты исследований. Установлено, что величина индукционного периода зависит от температуры процесса и концентрации никеля, получено уравнение регрессии. Показано, что основные участки кинетических кривых процесса осаждения описываются уравнением первого порядка при различных начальных концентрациях металла во всем исследуемом диапазоне температур; рассчитаны константы скорости реакции первого порядка и энергия активации процесса.
Выводы. Предложена кинетическая модель процесса осаждения, представляющая из себя систему уравнений для расчета времени проведения реакции. Значение энергии активации указывает на протекание процесса в кинетической области.
Ключевые слова: нитрат никеля; карбамид; кинетика осаждения; индукционный период; порядок реакции; математическая модель; время пребывания.