CC BY
40
По полученным данным можно сделать вывод, что катализатор 20%Ni/5%Mg0/Zr02 является наиболее активным, селективным и стабильным к коксообразованию. Производительность катализатора по синтез-газу при объемных скорости подачи 5200 ч-1 равна 4.47 м3/кг-ч. Степень переработки метана составляет 78 - 79%.
В ходе работы выявлено положительное влияние добавки основного характера (MgO) на ход процесса, что объясняется повышением сродства системы к компонентам сырьевой смеси (H2O и CO2), ответственным за удаление углеродистых отложений.
Библиографические ссылки:
1. Арутюнов В.С., Крылов О.В. // Успехи химии - 2005. - Т. 74, N 12. - С. 1216-1245.
2. Demidov D.V., Mishin I.V., Mikhailov M.N. // International Journal of Hydrogen Energy, May 2011, P. 5941-5950.
УДК 544.6:537.5
П.В. Гейдт, А.В. Кузьмин, А.Г. Матвеева, Е.В. Юртов, А.Ю. Тянгинский1, В.В. Слепцов1
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского, Москва, Россия
ИЗМЕРЕНИЕ ЁМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ C
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ НА ОСНОВЕ ЛАУРАТА КАЛИЯ С НАНОЧАСТИЦАМИ СЕРЕБРА
Были исследованы конденсаторные ячейки с двойным электрическим слоем с жидким кристаллом на основе лаурата калия в качестве электролита и измерены величины емкости конденсаторов методом заряда/разрядки, установлено, что с увеличением концентрации наночастиц емкость увеличивается.
The electric double-layer capacitor cells with liquid crystal electrolyte of potassium laurate were investigated. The silver nanoparticles put into the liquid layer increased the measured capacitance. This experiment confirmed that discharge characteristics evaluates with growing concentration of Ag nanoparticles.
Ионные лиотропные жидкие кристаллы (ЖК) являются перспективными электролитами для нужд современных перезаряжаемых источников тока [1-3]. Последние исследования показали, что наночастицы (НЧ) серебра приводят к увеличению емкости и проводимости ЖК [4]. Чтобы изучить влияние наночастиц на емкость конденсаторов с двойным электрическим слоем, была проведена серия сравнительных экспериментов.
Для приготовления образцов жидкого кристалла использовалась калиевая соль лауриновой кислоты и водная дисперсия наночастиц серебра, полученная импульсно-дуговым методом [5], с размерами частиц 5-10 нм. Состав жидкокристаллических систем был выбран по фазовой диаграмме
[6]: 62 %масс. лаурата калия (ЛК) и 38 %масс. водной фазы (коллоидная дисперсия наночастиц серебра), что соответствует ламеллярной структуре. Концентрация НЧ в водной дисперсии составляла: 0, 50, 175, 500 мг/л.
* *
Рис. 1. Изображения полученные с помощью поляризационного оптического микроскопа: а - в поляризованном свете, б - в проходящем свете
Полученные ЖК были изучены на поляризационном оптическом микроскопе Axiostarplus (CarlZeiss, Германия). На рис.1 представлены результаты исследования, которые свидетельствуют о наличии ламеллярной ЖК структуры.
Для дальнейших экспериментов были собраны конденсаторы двух
типов: с электродами из гладкого полированного никеля (Ni) и из
2 2
алюминий-титановой фольги с развитой поверхностью 200 см /см (Al/Ti).
Конденсаторы состояли из пяти частей: электрод - ЖК - бумага - ЖК - электрод, где жидкий кристалл с наночастицами серебра, наносился тонким слоем 0,1мм на электрод площадью S=3 см2; и для осуществления ионной проводимости и разделения заряженных поверхностей использовалась фильтровальная бумага, смоченная раствором серебра.
Измерения проводились по методу зарядки/разрядки: источник постоянного тока 700 мВ потенциостат («Актаком», Россия), вольтметр -виртуальный осциллограф («Актаком», Россия) совместно с ПО «АКТАКОМ Oscilloscope». Принципиальная схема представлена на рис. 2.
Конденсаторная ячейка
Рис. 2. Схема экспериментальной установки для испытания конденсаторных ячеек Для конденсаторов на А1-Т основе получена кривая разрядки конденсаторной ячейки и=Д1:) на сопротивление Я=1100 Ом (рис.3).
U, MB
— 700 MB
U/exp=258 mB
0 MB t, сек
0 сек A ек 10 сек
Рис. 3. Кривая разрядки для конденсатора без НЧ серебра и схема расчета времени разрядки по падению напряжения
По кривым разрядки, для различных концентраций наночастиц серебра рассчитаны величины удельной ёмкости и времени разрядки для конденсаторов на Al/Ti основе. Результаты расчетов представлены в табл. 1.
Наблюдаемый ток утечки составил величину 30 мкА.
_Табл. 1. Измеренные ёмкости конденсаторов с обкладками на Al/Ti основе
Конц. НЧ Ag в водной фазе, мг/л Время разрядки t, сек Емкость ячейки C=t/R, мФ Удельная ёмкость Суд^С/S, мФ/см2
0 4 3,64 1,21
50 5 4,55 1,52
175 5 4,55 1,52
500 10 9,09 3,03
Для конденсаторов c электродами из гладкого Ni диаграммы практически не отличались. Удельная ёмкость имела величину 17±1 мкФ/см и в исследуемом диапазоне концентраций не зависела от содержания НЧ серебра в электролите. Наблюдаемый ток утечки составил величину 14 мкА.
Для сравнения был проведён опыт по определению ёмкости конденсаторной ячейки с никелевыми обкладками без электролита (т.е. обыкновенного конденсатора). Емкость такой ячейки составила 6±1 пФ/см . Таким образом, ёмкость двухслойной конденсаторной ячейки с полированными никелевыми электродами и жидкокристаллическим электролитом более чем на 6 порядков превышает ёмкость обыкновенного конденсатора с аналогичными обкладками.
Библиографические ссылки:
1. Garbovskiy Y., Koval'chuk A., Grydyakina A., Bugaychuk S., Mimaya T., Klimusheva G.. Electrical conductivity of lyotropic and thermotropic ionic liquid crystals consisting of metal alkanoates // Liquid Crystals. 2007. V. 34. № 5.P. 599 - 603;
2. Binnemans K. Ionic Liquid Crystals// Chemical Review. 2005. V.105. P. 4148-4204;
3. Матвеева А.Г., Юртов Е.В., Прокопова Л.А. Электрические свойства жидких кристаллов на основе лаурата калия // Химическая технология. 2010. Т.11.№12. С.711-716;
4. Матвеева А.Г., Кузьмин А.В., Гейдт П.В., Юртов Е.В., Слепцов В.В., Церулёв М.В. Влияние наночастиц серебра на электрические свойства жидких кристаллов на основе лаурата калия // Химическая технология: сб. тез. докл. IV. Т.2. М., 2012. С. 41-43;
5. Тянгинский, А.Ю., Трепов Д.А., Церулев М.В., Слепцов В.В. Электроимпульсные методы формирования нанокластеров серебра в жидкой среде // Нано- и микросистемная техника. 2008. № 11.с. 13-17;
6. Neto A. M. F., Salinas S. R. A. The physics of lyotropic liquid crystals: phase transitions and structural properties // Oxford science publications, 2005. 304p.
УДК 541.18
Е.Н. Голубина, Н.Ф. Кизим, Н.А. Машкова
Новомосковский институт ФГБОУ ВПО «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева», Новомосковск, Россия
СМАЧИВАЕМОСТЬ ПЛЕНОК ИЗ МАТЕРИАЛА ИА ОСНОВЕ ДИ-(2-ЭТИЛГЕКСИЛ)ФОСФАТА ЛАНТАНОИДА
Изучена смачивающая способность материала межфазного образования, самопроизвольно возникающего в экстракционной системе водный раствор соли РЗЭ -раствор Д2ЭГФК в растворителе, при его нанесении в виде пленки на стеклянную пластину. Показано влияние природы РЗЭ, природы растворителя и времени контакта фаз на величину краевого угла смачивания пленки.
Wetting ability a material of the interfacial formation spontaneously arising in extraction system a water solution of salt REE - solution D2EHPA in solvent is studied at its applying in the form of a film on glass plate. Influence of the nature of a REE, the nature of solvent and time of contact phases for value of a limiting wetting angle of a film is shown.
Наноструктурированные пленки обладают комплексом уникальных характеристик, обусловленных рядом причин: особенности их структуры, высокой объемной доли границ раздела отдельных зерен, отсутствием внутризеренных дислокаций, наличием межкристаллических аморфных прослоек. Эти особенности обеспечивают принципиально иные их физико-химические и механические свойства [1-3].
Интерес к изучению материалов на основе редкоземельных элементов (РЗЭ) в последнее время возрос. Известно, что атомы, кластеры РЗЭ и материалы с их участием обладают уникальными оптическими, магнитными и каталитическими свойствами.
В настоящем сообщении представлены результаты исследований смачивающей способности пленки, нанесенной на стеклянную пластину, из материала самопроизвольно возникающего в межфазном слое системы водный раствор соли РЗЭ - раствор ди-(2-этилгексил)фосфорной кислоты (Д2ЭГФК) в растворителе.
