Все статьи
Перспективы использования сухого молока и сухой молочной сыворотки в детском питании и оценка их питательных свойств
Молоко и молочная продукция имеет огромное значение в пищевом рационе человека. Как известно молоко содержит необходимые для организма макро- и микроэлементы, белки, жиры и углеводы. Усвояемость питательных веществ молока оченьвысокая: белков – 96%, жира – 95%, углеводов – 98%. Более того молоко стимулирует усвоение питательных веществ из других пищевых продуктов. Молоко и молочные продукты относятся к группе скоропортящихся продуктов. Чтобы сохранить качество продукта на долго и улучшить его транспортировку была придумана технология распылительной сушки молока. Сухое молоко обладает теми же свойствами, что и молоко. Популярная на сегодняшний день молочная сыворотка тоже подвергается сушке, при этом она обладает большими питательными свойствами, чем сухое молоко. Данная статья рассматривает сравнительную оценку сухого молока и сухой молочной сыворотки и применение их в детском питании.
Особенности формирования, структура и свойства огнестойких нанокомпозитов полиэтилен/монтмориллонит
Актуальность темы диссертации и востребованность результатов исследования. На сегодняшний день полимеры этилена являются одними из крупнотоннажных полимеров в мире, что связано с ежегодным и интенсивным темпом потреблением данной продукции. Вместе с тем, некоторые недостатки, присущие полимерам этилена, например, низкая стойкость к горению, значительно ограничивают область их применения.
Усиление огнестойкости полиэтилена и материалов на его основе является принципиально сложной задачей, связанной не только с поиском эффективных и в то же время экологически безопасных, доступных и недорогих замедлителей горения и антипирирующих составов, но и с сохранением остальных ценных свойств полимера. В соответствии с этим, создание нанокомпозитов на основе полимеров этилена с целью усиления их термических, механических и огнестойких характеристик является актуальной задачей. Проведение комплексных научных исследований в этом направлении позволит создать материалы, обладающие усиленными эксплуатационными характеристиками и повышенной стойкостью к горению.
В годы обретения суверенитета в Республике Узбекистан особое внимание уделено разработке современных, прогрессивных инновационных технологий, устойчивому, динамическому, сбалансированному развитию отечественной промышленности и росту ее экспортного потенциала. В этом отношении достигнуты определенные успехи, связанные, например, с возведением в стране крупных заводов (Шуртанского и Устюртского газохимических комплексов) по производству полимеров этилена и пропилена. Однако, недостаточное внимание уделено производству огнестойких композиционных полимерных материалов конструкционного, технического и электротехнического назначения. С этой целью, была поставлена задача, связанная, как отмечается в Постановлении1 Президента Республики Узбекистан, с созданием и расширением производств, «обеспечивающих им-портозамещение и насыщение внутреннего рынка необходимыми потребительскими товарами, продукцией производственно-технического назначения». В этом отношении, производство импортозамещающей, экспортоориентированной и конкурентоспособной продукции, соответствующей мировым стандартам качества, в числе которых нанокомпозиты на основе полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, обладающие повышенной стойкостью к горению, и применение ее в строительной индустрии, машино-и автомобилестроении является актуальной задачей.
Данное диссертационное исследование служит выполнению ряда задач, предусмотренных в Указах и Постановлениях Президента Республики Узбекистан № УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», № ПП-1442 от 15декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах» и № ПП-2698 от 26 декабря 2016 года «О мерах по дальнейшей реализации перспективных проектов локализации производства готовых видов продукции, комплектующих изделий и материалов на 2017-2019 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в этой сфере.
Целью исследования является выявление условий формирования нанокомпозитов на основе линейного полиэтилена низкой плотности, а также зависимости между структурой и их термическими, механическими и огнестойкими характеристиками.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
выявлены оптимальные условия смешения малеинизированного полиэтилена (отличающегося высокой молекулярной массой) и различного типа модифицированного монтмориллонита в расплаве линейного полиэтилена низкой плотности, при которых происходит эксфолиация слоистого алюмосиликата;
получены полимерные нанокомпозиты с высокой степенью эксфолиации слоистого алюмосиликата, отличающиеся от ненаполненного полиэтилена, комплексом повышенных термических, механических и огнестойких характеристик;
установлена корреляционная зависимость между типом структур, формирующихся в процессе получения композитов (в зависимости от типа монтмориллонита, типа и концентрации малеинизированного полиэтилена), и их термическими, механическими и огнестойкими характеристиками;
впервые разработаны составы полимерных нанокомпозитов, дополнительно содержащих терморасширяющийся графит, отличающихся низким содержанием замедлителя горения и высокой стойкостью к горению.
Заключение
Полученные в настоящей работе результаты исследования по теме диссертации доктора философии (PhD) по химическим наукам «Особенности формирования, структура и свойства огнестойких нанокомпозитов полиэти-лен/монтмориллонитом» заключаются в следующем:
1. Синтезирован бромид Р,Р',Р"-трифенил-Р"'-октадецилфосфония, используя который, а также хлорид 1-октадециламмония, проведена модификация натриевого монтмориллонита. Исследована структура полученных типов модифицированного монтмориллонита, а также изучены их термические характеристики. Установлено, что монтмориллонит, модифицированный бромидом Р,Р',Р"-трифенил-Р"'-октадецилфосфония, характеризуется сравнительно большим межслоевым расстоянием, по сравнению с монтмориллонитом, модифицированным аммониевыми поверхностно-активными веществами с одно- или двухцепными алифатическими цепями.
2. Путем прививки малеинового ангидрида к полиэтилену, находящегося в состоянии расплава или растворенного в растворителе, получено два типа малеинизированного полиэтилена, содержащих 5 и 45 мас.% привитого малеинового ангидрида соответственно. Выявлено, что с увеличением концентрации малеинового ангидрида, привитого к макроцепи полиэтилена, снижается его степень кристалличности, температура плавления и стойкость к термоокислительной деструкции.
3. Методом смешения компонентов в расплаве полиэтилена получены полимерные композиты, отличающиеся интеркалированным и эксфолии-рованным типом структуры. Выявлено, что степень эксфолиации слоистого алюмосиликата повышается с увеличением содержания малеинизированного полиэтилена (или концентрации привитого малеинового ангидрида) в составе композита, при этом одновременно снижается и степень кристалличности полиэтилена в его составе.
4. Установлено, что при увеличении степени эксфолиации слоистого алюмосиликата в составе полиэтилена повышается модуль упругости (для нанокомпозитов, содержащих 3 мас.% CisP-MMT - на 47%; 5 мас.% (Cis)2N-ММТ - на 55%), термостабильность (для нанокомпозитов, содержащих 3 мас.% CisP-MMT на 50°С или 5 мас.% (Cis)2N-MMT - на 68°С). Вместе с тем выявлено, что пластичность и прочностные характеристики полимерных нанокомпозитов сохраняются на уровне исходного, ненаполненного полиэтилена, снижается скорость горения и повышается кислородный индекс (с 18 до 20 об.%).
5. Установлено, что в режиме ускоренных испытаний («старение в печи») термоокислительная деструкция нанокомпозитов протекает менее интенсивно, по сравнению с ненапол ценным полиэтиленом, скорость потери массы которого в два раза выше. Более того, нанокомпозиты по стойкости в условиях длительного теплового воздействия превосходят составы, содержащие органические антиоксиданты.
6. Впервые получены полимерные нанокомпозиты с низким содержанием в их составе замедлителя горения. Показано, что нанокомпозиты (с преимущественно эксфолиированной структурой), содержащие дополнительно не более 10 мас.% (вместо 40 мас.%) терморасширяющегося графита, обладают высокой стойкостью к горению (категория V-0) и рядом других положительных характеристик.
Особенности преподавания медицинской химии в современных условиях на лечебном и педиатрическом факультетах медицинских вузов
Известно, что инновационные методы, применяемые в современном образовательном процессе включают в себя такие методы контроля как тестирование, решение ситуационных задач, задач проблемного обучения. Установлено, что применение ситуационных задач для контроля усвоения знаний студентами даёт повышение качества обучения путём привлечения студентов к самостоятельной работе, следствием чего является повышение уровня знаний за счёт развития логического мышления, умения работы в малых группах.
Апробация предлагаемых ситуационных задач в обучаемых группах показала высокие результаты в сфере запоминания формул химических соединений, формирования практических навыков в ходе выполнения экспериментов.
Особенности классификации товаров группы 39 ТН ВЭД “Пластмассы и изделия из них”
Состав пластмасс очень сложен, но чаще всего это композиции различных веществ, взятых в определенном соотношении. Основу пластмассы составляет высокомолекулярное связующее (полимер). От связующего вещества зависят тип пластмассы, ее свойства и способ переработки в изделия. Для некоторых пластмасс (полиэтилен, полипропилен и др.) количество связующего вещества достигает более 95%. Пластмассы подразделяют на группы в зависимости от их отношения к нагреванию, способа получения связующего, структуры и характера наполнителя и др.
Оптимизация технологий производства алкалоидов из растительного сырья
Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время доля лекарственных средств, получаемых из растительного сырья, составляет более 40% от количества лекарственных средств, используемых в медицинской практике. Основная часть лекарственных препаратов на основе природных соединений создается из биологически активных веществ, выделенных из растительного сырья - алкалоидов, флавоноидов, экдистероидов, белков, гликозидов, эфирных масел, высокомолекулярных углеводов и др. В фармацевтической промышленности основная часть лекарственных средств, получаемых из алкалоидсодержащего растительного сырья, производится по технологии, разработанной на основе изучения физико-химических свойств действующего вещества создаваемого лекарственного средства. Это приводит к некоторому неудобству для производителей субстанции. На фармацевтических заводах технологическая линия, производящая одну субстанцию в течение года, может простаивать некоторое время из-за невозможности переориентации технологической линии для производства другой субстанции. В частности, на Чимкентском химикофармацевтическом заводе линия по производству глауцина работает 3-4 мес., цитизина 5-6 мес., Ташкентский химико-фармацевтический завод по жидкостно-жидкостной технологии производил субстанцию галантамина гидробромида 3-4 мес., в Институте химии растительных веществ по жидкостно-жидкостной технологии субстанция дезоксипеганина гидрохлорида выпускалась 5-6 мес., в остальное время эти технологические линии простаивали. Естественно, это снижало их производительность, которую можно было повысить при возможном производстве на этой технологической линии другой субстанции. Для этого необходимо было создать унифицированные технологии производства существующих и новых субстанций лекарственных средств.
Еще одной важной проблемой фармацевтической промышленности нашей страны, которую необходимо решить, является создание новых лекарственных препаратов на основе местного растительного сырья, не уступающих импортным, и внедрение их в медицинскую практику. Несмотря на большие достижения фармацевтической промышленности республики, до сих пор предприятия, производящие готовые лекарственные формы препаратов, работают с использованием импортных субстанций и полупродуктов.
Из изложенного выше следует, что актуальной задачей современной фармацевтической промышленности является создание из растительного сырья новых лекарственных средств на основе алкалоидов, разработка технологий производства их субстанций, усовершенствование существующих технологий и унифицирование технологий их производства.
Данная исследовательская работа по разработке технологии производства биологически активных субстанций из растительного сырья направлена на развитие фармацевтической отрасли республики в соответствии с Постановлениями Кабинета Министров Республики Узбекистан №283 от 14 августа 1996 г. «О мерах по государственной поддержки развития медицинской и фармацевтической промышленности в Республике Узбекистан» и Президента Республики Узбекистан №ПП-731 от 19 ноября 2007 г. «О программе модернизации предприятий фармацевтической отрасли, техническом и технологическом переоснащении до 2011 года».
Целью исследования является создание унифицированной технологии производства субстанции лекарственных препаратов и биореактивов на основе (дитерпеновых, изохинолиновых, индольных, пирролизидиновых, и стероидных классов) алкалоидов различной силы основности.
Научная новизна исследования заключается в следующем.
Впервые определена сила основности (рНб.р.) 11 дитерпеновых, изохинолиновых, индольных, пирролизидиновых и стероидных алкалоидов (протопин рНб.р.=3,6; ликорин рНб.р.=7,5; галантамин рНб.р.=5,8; гелиотрин рНб.Р=7,3; бикукулин рНб.р.=3,2; d-P-гидрастин рНбР=2,2; аконитин рНб.р.=3,6; донаксин рНбр=6,2; империалин рНбр=4,8; лаппаконитин рНбр=3,4; N-дезацетиллаппаконитин рНб.р.=3,7) для использования этого показателя при изучении гетерофазных процессов при их производстве;
Впервые установлено, что все 11 изученных алкалоидов в виде солей, независимо от их силы основности, хорошо растворяются в водном растворе спирта при концентрации 75-85% с максимальным растворением их в 55%-ном спирте и обосновано, что этот показатель может служить основой для создания унифицированной технологии производства алкалоидов.
Экспериментально установлено, что независимо от химического строения из растительного сырья можно селективно извлекать алкалоиды 75-85%-ным раствором этилового спирта с наименьшим содержанием других экстрактивных веществ.
Оптимизацией методом математического планирования экспериментов найдены оптимальные условия процесса экстракции растительного сырья.
Впервые, используя в качестве экстрагента 75-85%-ный раствор этилового спирта, разработана унифицированная промышленная технология производства семи лекарственных препаратов и шести биореактивов на основе дитерпеновых, изохинолиновых, индольных, пирролизидиновых, стероидных алкалоидов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Впервые определена сила основности (рНб р) 11 алкалоидов: лаппаконитина, N-дезацетиллаппаконитина, гелиотрина, бикукулина, d-P-гидрастина, ликорина, галантамина, аконитина, протопина, донаксина, империалина и установлено, что два алкалоида - бикукулин и d-P-гидрастин -являются слабоосновными; семь алкалоидов - лаппаконитин, N-дезацетил-лаппаконитин, галантамин, аконитин, протопин, донаксин, империалин -алкалоидами средней силы основности; два алкалоида - гелиотрин и ликорин -являются сильными основаниями.
2. Впервые установлено, что подавляющее большинство изученных алкалоидов в виде солей, независимо от силы основности, хорошо растворяются в системе спирт-вода с максимальным растворением при 55% объемных. Экспериментально установлено, что для селективного извлечения алкалоидов из растительного сырья рационально использовать растворы этилового спирта крепостью 75-85% объемных.
3. Разработана промышленная технология производства субстанции лекарственных препаратов и биореактивов - протопина гидрохлорида, ликорина гидрохлорида, галантамина гидробромида, аллапинина, аклезина, аксаритмина, антиаритмина, гелиотрина, бикукулина, б-|3-гидрастина, аконитина, донаксина, империалина, с использованием в качестве экстрагента 75-85%-ных растворов этилового спирта.
4. Разработана экономически выгодная и экологически безопасная технология производства субстанции аллапинина из корневищ с корнями борца белоустого и борца северного, позволяющая исключить из технологических циклов использование таких токсичных веществ, как серная кислота, метанол и хлороформ.
5. Разработана технология производства субстанции нового лекарственного средства антиаритмина, обладающей антиаритмическим действием, из отходов промышленного производства субстанции аллапинина.
6. На созданные лекарственные препараты и биореактивы разработана соответствующая нормативно-техническая документация - опытнопромышленные или промышленные регламенты, фармакопейные статьи на растительное сырье, субстанцию и готовые лекарственные формы, технические условия на биореактивы.
7. Технология алкалоидов методом водно-спиртовой экстракции растительного сырья внедрена в производство на ОП ИХРВ АН РУз и по ней налажен серийный выпуск субстанций пяти лекарственных препаратов (протопина гидрохлорида, ликорина гидрохлорида, аллапинина, аклезина, галантамина гидробромида) и шести биореактивов (гелиотрина, бикукулина, d-Р-гидрастина, аконитина, донаксина и империалина). Объем производства указанных выше препаратов и биореактивов полностью обеспечивает потребность нашей страны и позволяет экспортировать их за рубеж (РФ, Франция).
8. На технологической линии по производству алкалоидов, созданной на базе ОП ИХРВ АН РУз, наработаны достаточные количества субстанций препаратов аксаритмина и антиаритмина для фармакологических, токсикологических и клинических испытаний и разработки лекарственных форм препаратов.
9. Разработана технология производства алкалоидов способом экстракции растительного сырья водой, слабыми растворами минеральных или органических кислот с последующей ультрафильтрацией. Технология апробирована при производстве субстанций аллапинина, галантамина гидробомида, ликорина гидрохлорида и биореактива аконитина. Установлено, что ультрафильтрацией можно удалить из экстракта высокомолекулярные поверхностно-активные вещества с молекулярной массой более 10000 (белки, пектины, полисахариды, липиды и другие), благодаря этому предотвратить образование эмульсий и повысить выход целевых продуктов. Получены стабильные образцы указанных выше препаратов.
Оптимизация методов импульсной лазерной обработки кристаллов Cd(Me)Te и Ga(As, Se, N)
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире на сегодня в связи с широким использованием импульсного лазерного облучения для обработки (модификации) различных полупроводников и структур чрезвычайно важным является целенаправленное использование лазерных импульсов для термообработки, отжига, очистки поверхности, легирования, рекристаллизации, нанесения тонких слоев, абляции, распыления с поверхности и наноструктурирования полупроводников, которые используются при изготовлении фотодиодов, детекторов рентгеновского и гамма - излучения, ИК - сенсоров на основе твердых растворов А2В6. В этом аспекте развитие технологии импульсного лазерно-индуцированного твердофазного и жидкофазного (при превышении температуры плавления полупроводника) легирования полупроводников является одним из перспективных направлений.
За годы независимости учеными нашей страны особое внимание обращено контролируемому введению примесей в полупроводник, формированию омических и выпрямляющих контактов, а также инверсных и варизон-ных слоев с заданными электрическими параметрами, управлению фотоэлектрическими и оптическими характеристиками полупроводниковых структур путем лазерного облучения. В этом направлении по управлению процессами сегрегации, диффузии и растворимости примеси лазерной обработкой, в отличие от типичных методов, достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан наиболее важным является повышение эффективности полупроводниковых приборов за счет внедрения новых технологий вытекающих из практических исследований разрабатываемых полупроводниковых приборов при внешних воздействиях.
На сегодня в мире при получении модифицированных структур с улучшенными параметрами удачный выбор технологии и методики обработки полупроводников и структур на их основе имеет важное значение. В этом аспекте использование методов импульсной лазерной обработки кристаллов и полупроводниковых структур, направленных на управление механизмами и закономерностями диффузии, акустического отклика и ударной волны при наносекундном лазерном облучении двойных и тройных твердых растворов; определение температуры, давления и распределения примесей при наносекундном лазерном облучении двойных и тройных твердых растворов для оптимизации методов импульсной лазерной обработки полупроводниковых кристаллов обеспечивающих новые фотоэлектрические свойства поверхностям полупроводников; установление взаимосвязи акустической эмиссии и изменений люминесцентных и электрических характеристик в светодиодных структурах на основе нитрида галлия при прохождении тока. Научно-исследовательские работы, проводимые в выше приведенных направлениях, указывают на актуальность темы данной диссертации.
Настоящая диссертация служит выполнению в определенной степени задач, обозначенных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан №-ПП-1442 «О приоритетах развития промышленности республики Узбекистан в 2011 - 2015 годах» от 15 декабря 2010 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года а также в других нормативноправовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является оптимизация процессов лазерной наносекундной обработки полупроводниковых кристаллов Cd(Me)Te и Ga(As, Se, N) и изучение в них процессов дефектообразования, диффузии, ударно-волнового процесса, акустической эмиссии и нелинейных оптических эффектов.
Научная новизна исследования:
показано, что обработка высокоомных кристаллов CdTe, CdZnTe нано-секундными импульсами рубинового лазера позволяет улучшить состояние поверхности;
найдены условия увеличения чувствительности и уменьшения скорости поверхностной рекомбинации, а также изменения спектрального диапазона фотолюминесценции и фотопроводимости;
разработан акустоэмисионный метод установления порогов плавления полупроводниковых кристаллов, в частности CdTe и GaAs по изменению амплитуды и энергии акустического излучения при импульсном лазерном облучении;
предложен метод изготовления структуры Te-CdTe со свойством электронного переключения с памятью путем наносекундного лазерного облучения CdTe;
установлено, что на основе механизмов акустического излучения можно определить порог плавления монокристаллов полупроводников при импульсном лазерном облучении CdTe и GaAs.
установлены закономерности и методы оптимизации импульсной лазерной обработкой поверхности полупроводников для использовиия в технологии лазерной обработки CdTe, ТР на его основе, GaAs, GaSe.
Заключение
На основании проведенных исследований по изучению процессов лазерной наносекундной обработки полупроводниковых кристаллов сделаны следующие выводы:
1. Экспериментально показано, что при дозовом импульсном лазерном облучении CdMgTe в приповерхностной области кристалла образуется слой с большей шириной запрещенной зоны, то есть этот способ получения гетерослоя обладает преимуществом по сравнению с традиционной технологией.
2. Найдено, что глубокое и быстрое проникновение атомов In в CdTe при наносекундном лазерном облучении структуры In-CdTe объясняется значительными градиентами давления и температуры за счет механизма баро- и термодиффузии.
3. Разработан способ управления распределением примесей в CdTe путем создания паров «ударных» скоростных плазм и фазовых переходов в In, дополнительного давления при интенсивной бародиффузии тепловой деформации.
4. Разработана технология получения In-CdTe структуры с 30 нм толщиной In обладающей свойством памяти и переключения путем облучения наносекундном лазером мощностью Е= 100 мДж/см".
5. Экспериментально установлено, что значением пороговой интенсивности плавления CdTe и структуры пленка In/CdTe при наносекундном облучении рубиновым лазером для заданного вида обработки можно управлять зависимостью теплофизических параметров от температуры и длительности импульса рубинового лазера (г,1М„ = 5... 120 нс).
6. Экспериментально показано, что процесс лазерно-индуцированного локального плавления соединений монокристаллов CdTe и GaAs определяется нелинейной зависимостью амплитуды индуцированного акустического отклика в диапазоне 20 - 2000 кГц от интенсивности наносекундного лазерного излучения.
7. Установлено, что порог плавления поверхности монокристаллов при однократном наносекундном (20 нс) облучении с 2=0,694 мкм, определенный по изменению амплитуды акустического отклика, составляет 8±0,4 МВт/см2 для грани (111) CdTe и 18±0,4 МВт/см" для грани (111) GaAs; при однократном наносекундном (15 нс) облучении светом в области прозрачности кристаллов (2=1,06 мкм) порог плавления составляет 170±5 МВт/см2 для CdTe (111) и 310±5 МВт/см2 для GaAs (111).
8. Найдено, что облучение кристаллов с-GaSe импульсами рубинового лазера с плотностью мощности ниже порога разрушения поверхности образцов приводит к образованию в кристаллах областей с другим политипным составом (у -политип).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОМИНИРУЮЩИХ ВИДОВ ЭПИФИТНЫХ БАКТЕРИЙ И УРОВНЯ ЭНДОТОКСИНА В ХЛОПКЕ
В статье представлена информация об исследованиях, проведенных в хозяйствах ”Алпомыш авлодлари”, “Барака” Шурчинского района Сурхандарьинской области. В исследовании использовались микробиологические, биотехнологические, экспериментальные методы эксперимента. Важное место в экономике республики занимает хлопчатник. Эпифитные бактерии, содержащиеся в растении, способствуют повышению его урожайности. В ходе нашего исследования были получены данные о том, к какому семейству принадлежат эти эпифитные бактерии и их характеристиках, а также о способах выращивания доминирующих эпифитных бактерий в хлопчатнике. Наконец, описаны методы повышения урожайности растений, путем изучения доминирующих видов эпифитных бактерий в хлопчатнике.
ОБОСНОВАНЫЕ И НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗЛОЖЕНИЯ ТАЛЬКОМАГНИЗИТА С СОЛЯНОЙ КИСЛОТОЙ В ЛАБОРАТОРНЫМ МЕТОДОМ
Исследован минералогический состав талькомагнезита химическим, рентгенофазовым, ИК-спектроскопическим, дифференциально- термическим методом анализа. Установлено, что основным минералом в месторождении является талько магнезит с высоким содержанием магния и железа, что минералы талькомагнезита по форме овальные, мягкие и совершенно не содержат токсических веществ который представляет собой минеральное сырьё для многоотраслевого использования. Поэтому исследование обжига талькомагнезитового минерала при температуре 500- 700°С, соляно кислотного разложение и получение хлорида магния, а также преобразован в гипохлорит натрия для получения хлората магния талькомагнезита руда.
Обезвоживание корне- и клубнеплодов при очистке и измельчении методом мгновенного сброса давления
Актуальность и востребованность темы диссертации. В последнее время во всем мире производство овощей возросло с 500 до 972 млн. т. лидерами являются Китай (449 млн. т), Индия (80), США (37), Турция (25 млн. т)2. В связи с этим быстро развивается направление получения пищевых полуфабрикатов из корнеплодов и плодов технических культур.
Со дня достижения республикой независимости ведутся масштабные научные исследования, направленные на создание высокого уровня научных работ по развитию разработок эффективных и энергосберегающих технологий для переработки фруктов и овощей, а также производства из них полуфабрикатов и обеспечения национального рынка качественными пищевыми продуктами. В частности, можно отметить технологии получения пищевых порошков из отходов переработки фруктов и овощей, различные технологии с использованием энергоемких способов сушки для получения широкого ассортимента пищевых продуктов.
На сегодняшний день на мировом уровне важной задачей остается производство пищевых полуфабрикатов современными способами с сохранением полезных веществ в составе сырья. В этой области наиболее важно разработка технологий плодоовощных пюре с различными свойствами и их применение в производстве пищевых продуктов, а также разработка энергосберегающих технологий производства продуктов длительного хранения. При этом важным вопросом является эффективное и рациональное использование сырья, в том числе и за счет снижения потерь и отходов производственного процесса. Решением данных вопросов может служить создание новых безотходных или малоотходных технологических процессов. Разработка новых и внедрение подобных технологий переработки позволит получить продукт высокого качества, сохраняя биологическую ценность выпускаемой продукции, с уменьшением затрат и себестоимости продукта, рационально использовать сырье и материалы.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в постановлениях и указах Президента Республики Узбекистан № ПП-2520 от 12 апреля 2016 года «О мерах по совершенствованию системы закупок и использования плодоовощной продукции, картофеля и бахчевых культур», ПКМ республики Узбекистан №251от 29 августа 2015 г. «Об утверждении концепции и комплекса мер по обеспечению здорового питания населения республики Узбекистан на 2015-2020 годы» и № УП-4707 от 4 марта 2015 года «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы», а также в других нормативных документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является создание эффективных процессов очистки сырья и получения пюре методом мгновенного сброса давления (ММСД), обеспечивающих получение сырой мякоти при очистке и готовое пюре корне- и клубнеплодов при низких потерях сырья.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
выявлено, что степень очистки сырья значительно зависит от исходной его влажности U, от избыточного давления острого пара Р/Ро ММСД, а эквивалентный диаметр и загрязненность практически не влияют, коэффициент заполнения аппарата незначительно влияет на эффективность процесса очистки корнеплодов;
обнаружен предел эффективности измельчения и получения пюре ММСД в зависимости от эквивалентного диаметра кусков корнеплодов;
установлено, что возрастание давления острого пара Р/Ро с 2,4 до 4 обеспечивает интенсификацию процесса приготовления пюре в 4-5 раза в зависимости от вида корнеплода;
обнаружено одновременное протекание процесса влагоудаления как при очистке, так и при измельчении объектов переработки;
интенсифицирован процесс очистки корнеплодов ММСД на 7-20% по сравнению с паротермическим способом;
создана физическая модель процесса очистки ММСД, раскрывающая механизм эффективной очистки при низких потерях сырья;
разработана инженерная методика расчета аппаратов мгновенного сброса давления для очистки и получения пюре из корнеплодов.
Заключение
Из проведенных экспериментальных исследований и теоретического анализа полученных результатов в области очистки и получения пюре из корнеплодов вытекают следующие выводы:
1. Комплексными исследованиями установлен и обоснован выбор применения ММСД острого пара для эффективной организации двух процессов, т.е. очистки корнеплодов и получения пюре из очищенной мякоти.
2. Экспериментальными исследованиями в широком диапазоне изменения режимных (Р/Ро=1,4-4,0, dt/dr=0,8-l,15<>C/c) и исходных (U=53-83%, d,=60-140 мм, z=3-15%, и k,=0,2-l,0) параметров получены принципиально новые данные по очистке корнеплодов, характеризующие полноту очистки и сохранность сырой, целой мякоти при низких потерях сырья. Установлено, что наиболее сильно влияющими параметрами являются относительное избыточное давление острого пара Р/Ро и исходная влажность U сырья. С ростом Р/Ро интенсификация процесса очистки составляет 3,8-5,7 раз, а при увеличении U соответственно 1,6-1,8 раза.
3. Опытные данные по очистке и получению пюре из клубней и корнеплодов (сахарной и красной свеклы) ММСД обобщены и выведены расчетные формулы в виде функции 8=ДР/Р«, U) и П=ДР/Р0, U).
4. Влияние эквивалентного диаметра dh степени заполнения рабочей камеры сырьем к, незначительное, т.к. давление водяного пара во всем объеме одинаково. Определены оптимальные режимные параметры полной очистки сахарной и столовой свеклы: относительное избыточное давление острого пара Р/РО=2,75-3,85; темп нагрева dt/dr=l ,0-1,15; влажность сырья U=53-82%; коэффициент заполнения аппарата kt=0,7-0,8.
5. Достигнута интенсификация процесса очистки клубне- и корнеплодов ММСД на 7-20%, а также снижается рабочее давление острого пара в 2-3 раза по сравнению с паротермическим методом. Вследствие применения ММСД для очистки отпадает надобность в технологических процессах мойки, очистки от примесей и калибровки.
6. Экспериментально выявлена возможность получения пюре в диапазоне изменения относительного давления острого пара Р/Ро=1,4-4,0, исходной влажности U=40-56%, эквивалентного диаметра d,= 10-100 мм и коэффициента заполнения к(=0,4-1. Наибольшее влияние оказывает давление острого пара, при росте которого с Р/РО=2,4 до 4 интенсифицируется процесс получения пюре в 4-5 раз.
7. На процесс получения пюре ММСД оказывают существенное влияние исходная влажность U, относительное избыточное давление пара Р/Ро и время сброса давления т, причем последнее является доминирующим фактором, т.е. при снижении времени сброса избыточного давления из рабочей камеры аппарата с тСб=0,07 до 0,005 секунд приводит к интенсификации процесса влагоудаления -1,8 раза.
8. Предложена нетрадиционная, энергетически эффективная и экологически безопасная технология получения пищевых пюре из корне- и клубнеплодов, основанная на методе .мгновенного сброса давления.
9. Разработана инженерная методика расчета аппаратов для очистки корне- и клубнеплодов и измельчения очищенной мякоти с целью получения их пюре.
10. Экономический эффект от внедрения полупромышленного аппарата для очистки и получения пюре из корне- и клубнеплодов на АО «Завод нефтегазового и химического машиностроения» составил 175,9 млн.сум/аппарат. Разработан стандарт организации Ts 20155874-01:2016 «Полуфабрикаты. Пюре овощные, консервированные асептическим способом». Технические условия.
Нефтяной кокс и его применение в промышленности
В статье представлен химический состав,структура нефтяного кокса и его применение.Область применения и назначение подробно отражены.
Некоторые закономерности превращения фосфолипидов в семенах хлопчатника и других высших растений в процессе их прорастания и созревания
Объекты исследования: Семена и проростки хлопчатника (Gossypium hirsutum L.) сорта 108-Ф, сои (Glycine hispida L.) сорта Дустлик, арахиса (Arahyus hypogaea L) сорта Перзуван 46/2, пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Юна, кукурузы (Zea mays L) сорта БЦ - 6661, фасоли (Phaseolus vulgaris L.) сорта Вигна штамбовая 661, а также вегетативные и генеративные органы семян хлопчатника.
Цель работы: Изучение некоторых закономерностей превращения фосфолипидов в семенах хлопчатника и других высших растений в процессе их прорастания и созревания.
Методы исследования: Выделение суммы фосфолипидов проводили методом Давсона и Хемингтона, количество фосфора определяли методом Тауски и Шора и методом Васьковского, количество белка по методу Лоури, фосфолипидный состав определяли методом ТСХ по Кейтсу.
Полученные результаты и их новизна: В диссертационной работе впервые проведено сравнительное исследование основных фосфолипидов хлопчатника в цикле его развития от семени до семени, а также в семенах некоторых высших растений (пшеницы, арахиса, сои, фасоли и кукурузы) при прорастании и показаны общие закономерности динамики превращения фосфолипидов. Впервые показано, что благодаря гидролазной и трансферазной функциям фосфолипаза Д активно участвует в пластическом метаболизме при прорастании и созревании семян хлопчатника. В условиях in vitro и in vivo за счет трансферазной функции этого фермента выявлено образование фосфатидилметанола, который не встречается в растениях. В проявлении трансферазной функции фосфолипазы Д важную роль играет фитаза, как поставщик инозита. Созданы модельные биферментные системы с участием фитазы и фосфолипазы Д, в которых можно осуществить трансферазную реакцию в практических целях.
Практическая значимость: Полученные результаты могут быть использованы для получения ценных препаратов, таких как фосфатидилинозит и миоинозит, перспективных для применения в области медицины и фармацевтики.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Разработанный способ получения препаратов может применяться в производственной практике. Отдельные результаты применяются в обучающих программах спецкурсов университета.
Области применения: Научные исследования в области биохимии растений, учебный процесс в ВУЗах.
НЕДОСТАТКИ ЭЛЕКТРОННОЙ КОММЕРЦИИ И КАК МИНИМИЗИРОВАТЬ ИХ
Молекулярные механизмы реакционной способности полимера хитозана в конденсированных средах
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире широко производится в промышленных масштабах и применяется в различных отраслях народного хозяйства хитозан и его производные, а также известны его специфические свойства, как сорбционные, антибактериальные и фунгицидные, биоразлагаемость, биосовместимость. В связи с этим, создание новых отечественных, экологически безопасных препаратов на основе природных полимеров и определение механизмов их воздействия представляет особый интерес в фундаментально-прикладном аспекте.
В мире проводятся теоретические изыскания, связанные с взаимосвязью электронных структур с геометрическими конфигурациями объектов, определяющих реакционную способность посредством вариации типа ион-ионные, ион-дипольные, диполь-дипольные взаимодействий макромолекул различной конформации и с особенностями природы шероховатых поверхностей субстрата. Такое положение диктует необходимость использования различных методов теоретической физики в создании единой картины реакционной способности полифункциональных полимеров путем построения теоретических моделей, методами молекулярной динамики, квантово-химическими расчетами, теорией адсорбции макромолекул хитозана на объекты различной размерности. В результате, это дает возможность усиления специфических характеристик хитозана и расширения области его применения.
После приобретения нашей Республикой независимости активно развивались научные экспериментальные и теоретические исследования по созданию новых отечественных, экологически безопасных препаратов на основе природных полимеров. В этом направлении было обоснована взаимозависимость электронных и структурных свойств, с помощью топологических методов QSPR разработан высокоточный прогноз свойств полимерных системах, обоснованно образование петель у биополимеров. Надо отметить, что ощущается недостаточность общепризнанных подходов и теоретических моделей при выявлении оптимальных условий и более эффективного применения хитозана. Задачи «Освоения принципиально новых видов продукции и технологий, обеспечение на этой основе конкурентоспособных отечественных товаров на внешних и внутренних рынках» указаны в стратегии Действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан. В этом направлении можно отдельно выделить научные и практические исследования по определению молекулярных механизмов и созданию теоретических моделей.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», ПП-2698 от 26 декабря 2016 года «О мерах по дальнейшей реализации перспективных проектов локализации производства готовых видов продукции, комплектующих изделий и материалов на 2017-2019 годы», в Указе УП-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия Действий по пяти основным направлениям развития Республики Узбекистан на 2017-2021 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Цель исследования - определение молекулярных механизмов реакционной способности хитозана с варьированием типов взаимодействий и природы поверхности адсорбента.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
выявлены элементарные физические и химические процессы, лежащие в основе механизмов реакционной способности хитозана;
по данным температурной зависимости энергии взаимодействия углеродной нанотрубки с хитозаном в водном растворе выявлен энтропийный характер адсорбции макромолекул на поверхность углеродной нанотрубки;
впервые построена термоадсорбционная модель процесса адсорбции полимерных клубков в поры хитозана с учетом ион-дипольного характера взаимодействия между ними и доказаны аналитические зависимости характеристик процессов сорбции и десорбции от температуры;
впервые разработана термодинамическая модель, охватывающие условия реализации двух механизмов бактерицидной активности хитозана с учетом специфики молекулярного строения.
Заключение
На основе проведённых исследований по доктора философию на тему: «Молекулярные механизмы реакционной способности полимера хитозана в конденсированных средах» представлены следующие выводы:
1. При рассмотрении в качестве фундаментальных элементарных молекулярных процессов реакционной способности полифункциональных полимеров выделены физические механизмы (кулоновские взаимодействия между реагентами, фрактальность поверхности) и химические механизмы (роль водородной связи, псевдошель в электронном спектре макромолекул, конформационный барьер).
2. Рассчитана энергия связи между хитозаном и УНТ, которая, составляет 0,83 эВ. Обнаружен энтропийный характер адсорбции хитозана на поверхности УНТ. Установлено, что в данном случае имеет место физическая адсорбция и нетривиальный характер потенциальной энергии взаимодействия между адсорбатом и адсорбентом. Получена плотность электронного распределения атомов хитозана и получен колебательный спектр мономера и димера хитозана.
3. Впервые построена термоадсорбционная модель процесса адсорбции полимерных клубков в поры хитозана с учетом ион-дипольного взаимодействия между ними и получена аналитическая зависимость температуры десорбции от длины макромолекулы полимеры. Разработанные теоретические представления об адсорбции клубков полимерных молекул на плоские и фрактальные поверхности полифункциональных полимеров (на примере хитозана) позволяют определить фрактальную размерность поверхности. Созданная модель адсорбции и десорбции полимеров для поверхности с одинаковыми размерами пор позволяет получать высокоточную информацию о длине макромолекул адсорбатов, что может оказаться полезным в области медицины.
4. Впервые предложена по изменению свободной энергии при проникновении хитозана в мембрану клетки выявлены условия, при которых реализуется два механизма бактерицидной активности хитозана.
- для молекул с малой ММ (например, олигомер хитозана) - предложен механизм проникновения олигомера сквозь мембрану внутрь клетки бактерии, где осуществляются либо процессы адсорбции хитозана на ДНК, либо связывание его с ферментами, ответственными за раскрытие нуклеосомы;
- для молекул с большой ММ (например, полимер хитозана) - предложен механизм запирания каналов в мембранах клетки бактерии макромолекулами.
Разделение этих двух механизмов, описываемое в рамках термодинамической модели, позволило объяснить экспериментально обнаруженную аномально малую бактерицидную активность хитозана при средних (70-96 кВа) значениях его молекулярных масс.
Молекулярные механизмы повреждения биомембран под действием активных форм кислорода при гипоксии
Объект исследования: Белые беспородные крысы: новорожденные крысята, перенесшие хроническую внутриутробную гипоксию; новорожденные дети с церебральной ишемией различной степени и их матери.
Цель работы: изучение молекулярных механизмов повреждения биомембран под действием активных форм кислорода и действия сверхмалых доз антиоксидантов различных классов на интенсивность свободно-радикального окисления и липидный состав биомембран мозга и печени в постнатальном онтогенезе после гипоксии плода.
Методы исследования: тонкослойная хроматография, биохимические, иммуногистохимические, клинические, УЗИ и допплерография головного мозга, статистические.
Полученные результаты и их новизна: в отдаленные сроки постгипоксического периода установлена межорганная взаимосвязь мозга и печени и ее вклад в усугубление последствий церебральной ишемии. Установлен вклад избыточной генерации АФК и нарушений содержания фосфолипидов в митохондриальной фракции печени в развитие апоптоза гепатоцитов в постгипоксическом периоде и антиапоптозное действие нанодоз фенозана; установлено участие мембранного компонента микросомальной фракции печени в постгипоксических адаптационных реакциях и модулирующий эффект нанодоз альфа-токоферола на ферменты антиоксидантной системы (АОС) в ранние сроки постгипоксического периода. Установлен преимущественный эффект нанодоз синтетического водорастворимого антиоксиданта фенозана в мозговых тканях на ферментативное звено АОС с последующим снижением окисления фосфолипидов и оптимизации условий для развития мозга.
Практическая значимость: разработана прогностическая шкала тяжести церебральной ишемии новорожденных, обосновано применение нанодоз антиоксидантов при экспериментальной гипоксии плода.
Степень внедрения и экономическая эффективность: полученные результаты внедрены в виде методических рекомендаций и информационного письма в РСМНПЦ Акушерства и гинекологии, кафедре неонатологии ТашИУВ, кафедре биохимии ТашПМИ.
Область применения: биохимия, педиатрия.
Молекулярное конструирование противотуберкулезных препаратов пролонгированного действия и исследование их биологических свойств
Актуальность и востребованность темы диссертации. Создание высокоэффективных препаратов, без побочных эффектов и с пролонгированным действием, является во всем мире, одной из важнейших задач для лечения различных заболеваний. Современное развитие химии, биологии и фармацевтики, в применении лекарственных препаратов в терапии различных инфекционных заболеваний, привело к созданию нового поколения лекарственных веществ с избирательным действием, низкой токсичностью на организм, а также пролонгированным и эффективным действиями на процесс заболевания.
На сегодняшний день, в мире, использование методов макромолекулярного конструирования при создании новых эффективных лекарств, применяемых при терапии различных заболеваний, приводит к улучшению терапевтических свойств лекарственных препаратов, снижению их токсического воздействия на организм, пролонгированному действию и снижению стоимости производства этих препаратов. Поэтому, при создании макромолекулярных терапевтических систем, методом молекулярного конструирования, проводятся исследования в следующих направлениях: получение полимерных носителей с регулируемыми молекулярными параметрами и физико-химическими свойствами на основе природных полимеров (полисахариды, полипептиды и другие); разработка методов иммобилизации лекарственных препаратов с полимер носителями; изучение механизмов действия макромолекулярных лекарственных систем и разработка промышленных технологий для их производства.
В настоящее время Республике, особое внимание уделяется защите населения от инфекционных заболеваний и их профилактике. Па основе программных мер, предпринятых в этом направлении, была создана научная основа, с новыми подходами, для производства высокоэффективных лекарственных веществ. Необходимо отметить, что производство антибактериальных лекарственных препаратов в нашей Республике находится на не достаточном уровне. Поэтому, разработка импортозаменяющих, антибактериальных препаратов, с низкой токсичностью и пролонгированным действием, является весьма актуальной. Конкретные задачи в реализации этой работы предусмотрены в Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан в четвертом приоритетном направлении «Развитие фармацевтической промышленности, а также обеспечения населения и медицинских учреждений дешевыми высококачественными лекарствами и медицинскими изделиями». И здесь, играют важную роль создание противотуберкулезных препаратов, на основе местного сырья, которые могут конкурировать на мировом рынке.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан от 14 июля 2006 г № ПП-416 «О мерах по поддержке отечественных производителей лекарственных средств и изделий медицинского назначения», Указе Президента Республики Узбекистан от 7 февраля 2017 г № У П-4947 «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документациях, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка высокоэффективных противотуберкулезных препаратов с пролонгированным действием путем молекулярного конструирования карбоксиметилцеллюлозы и полигалактуроновой кислоты с изониазидом, этамбутолом и рифампицином.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
разработаны методы получения производных карбоксиметилцеллюлозы и полигалактуроновой кислоты с заранее заданными молекулярными параметрами и физико-химическими свойствами;
получены реакционно-активные диальдегид производные карбоксиметилцеллюлозы и полигалактуроновой кислоты для дальнейшей их модификации с противотуберкулезными препаратами;
синтезированы, на основе карбоксиметилцеллюлозы и полигалактуроновой кислоты, макромолекулярные лекарственные системы, содержащие вдоль макромолекулы изониазид, этамбутол и рифампицин;
установлена зависимость противотуберкулезной активности макромолекулярных систем от их молекулярных параметров (природы и молекулярной массы полимер-носителя, содержания действующих веществ и др);
доказана возможность создания макромолекулярной системы, содержащей вдоль цепи макромолекулы несколько противотуберкулезных препаратов, обладающей низкой токсичностью на организм и оказывающей пролонгированное противотуберкулезное действие.
Выводы
1. На основе полисахаридов - КМЦ (СП=530 и 470 со С3=85±3 и 70±3 с Mw/Mn 1,138±0,15) и ПГК - цитрусового пектина (ММ 160±1,5 кДа и Mw/Mn 1,173±0,13), путем гидролитического расщепления макромолекулярной цепи и регулирования их молекулярных параметров, получены биосовместимые и биоразлагаемые макромолекулярные системы - низкомолекулярная КМЦ (ММ 12,0±0,5, Mw/Mn 1,025±0,23 и СЗ 85±3) и ПГК (ММ 15,O±O,5, Mw/Mn
I, 060±0,20), пригодные для создания лекарственных препаратов с меньшей токсичностью и пролонгированным действием.
2. Изучены особенности перйодатного окисления КМЦ и ПГК, установлены закономерности синтеза реакционно-активных диальдегид производных низкомолекулярной КМЦ и ПГК, определены их молекулярные параметры. Получены диальдегид производные КМЦ, содержащие от 10 до 45 моль % альдегидных групп и имеющие ММ 75±1,0, 58±0,5, 34±0,5, 26±0,5 и
II, 05 кДа, и диальдегид производные ПГК, содержащие от 15 до 50 моль % альдегидных групп и имеющие ММ 38±0,5, 24±0,5, 19±0,5, 16±0,5, 12±0,5 кДа.
3. Изучена реакция нуклеофильного замещения диальдегид КМЦ и диальдегид ПГК с ГИПК в водном растворе. Установлено, что изменение ММ не оказывает существенного влияния на реакцию с ГИПК. Как было установлено ранее, реакция ГИПК с диальдегид КМЦ и диальдегид ПГК протекает с одной альдегидной группой и наблюдается максимальное 50 моль% превращение альдегидных групп, вторая альдегидная группа вступает в реакцию восстановления пиранозного цикла. Получены макромолекулярные системы, содержащие ГИПК, посредством азометиновой связи от 5 - 21 моль % на основе низкомолекулярной КМЦ, имеющей ММ 11 ±0,5 кДа, и от 10-25 моль % на основе ПГК, имеющей ММ 13±О,5 кДа.
4. Изучена реакция ионного связывания низкомолекулярной КМЦ и ПГК с ЭБ и РЦ. Получены макромолекулярные системы КМЦ, содержащие от 10 до 25 моль % ЭБ и от 5,0 до 11,0 моль % РЦ; и ПГК, содержащие от 15 до 30 моль % ЭБ и 5,0-12,0 моль % РЦ. Протекание реакции ионного связывания установлено потенциометрическим титрованием и спектрофотометрическими методами.
5. Реакцией диальдегид КМЦ и диальдегид ПГК с ГИПК получены макромолекулярные системы: на основе КМЦ, содержащая 25±5% ЭБ и 16±5% ГИПК - «Биофтизоэтам-КМЦ» и на основе ПГК, содержащая 30±5% ЭБ и 26±5% ГИПК - «Биофтизоэтам-ПГК». Макромолекулярная система, полученная на основе полигалактуроновой кислоты, содержащая 17±5% РЦ; «Биофтизоэтам-ПГК» равной 1:2- «Биомайрин».
6. Результаты доклинических испытаний препаратов «Биофтизоэтам-КМЦ», «Биофтизоэтам-ПГК» и «Биомайрин» показали, что включение в макромолекулярную основу противотуберкулезных препаратов ГИПК, ЭБ, РЦ приводит к уменьшению острой и хронической токсичности, наблюдается 5-10 кратное уменьшение ЛД50 по сравнению с исходными препаратами. Полученные макромолекулярные системы не обладают кумулятивными свойствами, аллергенностью, мутагенностью, не оказывают отрицательного влияния на репродуктивную функцию.
7. Исследованием противотуберкулезной активности препаратов «Биомайрин», «Биофтизоэтам-КМЦ» и «Биофтизоэтам-ПГК» в условиях in vitro и in vivo установлена их выраженная противотуберкулезная активность на чувствительные и резистентные штаммы микобактерий туберкулеза. При двухкратной меньшей дозе «Биомайрин» по эффективности сравним с низкомолекулярным препаратом «Майрин».
8. Фармакокинетическими исследованиями установлено, что макромолекулярные препараты «Биомайрин», «Биофтизоэтам-КМЦ» и «Биофтизоэтам-ПГК» оказывают пролонгированное противотуберкулезное действие на организм. Терапевтическая концентрация ГИПК сохраняется в 4 раза, ЭБ и РЦ - в 3 раза дольше в крови и легких, чем при введении «Майрина» или же отдельных препаратов. Также установлено, что, химически связанная с макромолекулой, ГИПК (в препарате «Биомайрин») в организме на 75 % меньше метаболизируется в терапевтически неактивный ацетилизониазид, что связано с макромолекулярной природой и, предположительно, действием «Биомайрина» на МБТ, в виде комплексных олигомеров.
9. По результатам химических, фармакологических и доклинических испытаний, наиболее оптимальным препаратом для внедрения в медицинскую практику является «Биомайрин», содержащий в макромолекуле известные противотуберкулезные препараты ГИПК, ЭБ и РЦ. Разработана технология получения субстанции «Биомаирина» и его лекарственной формы «Капсулы Биомайрин, 600 мг», перорального применения. Препарат «Капсулы Биомайрин, 600 мг» представлен для регистрации в ГУК «Государственный Центр экспертизы и стандартизации лекарственных средств, изделий медицинского назначения и медицинской техники» М3 РУз для регистрации и находится на стадии клинических испытаний.
Мессбауэровское исследование электронного обмена между центрами олова в кристаллических и стеклообразных халькогенидных полупроводниках
Актуальность и востребованность темы диссертации. В бурно развивающемся направлении физики полупроводников сегодня одной из перспективных областей является создание приборов на основе полупроводниковых материалов и разработка современных неразрушающих экспрессных методик определения количественного состава этих материалов. В этом аспекте Мессбауэровское исследование электронного обмена между центрами олова в кристаллических и стеклообразных халькогенидных полупроводниках является одной из важнейших задач.
На сегодняшний день в мире большое внимание обращается на физические процессы в халькогенидных стеклообразных полупроводниках, в том числе важнейшими задачами являются реализации целевых научных исследований по: разработке технологии получения кристаллов (As2Se3)|.z(SnSe)z.x(GcSe)x, Pb|.xSnxS, Pb|.xSnxSc легированных оловом; реализация неразрушающих методов определения количественного состава кристаллических и стеклообразных халькогенидных полупроводников с использованием рентгенофлуоресцентного анализа и усовершенствование; изучение микроскопических параметров примесных двухэлектронных центров олова в халькогенидах свинца.
В нашей стране получены заметные результаты в приоритетных направлениях науки, в том числе, по «Развитию использования источников возобновляемой энергии», в исследованиях кристаллических и стеклообразных халькогенидных полупроводниках. В стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан уделено особое внимание развитию научных исследований и инновационной деятельности, задачам создания эффективных механизмов внедрения в практику научных и инновационных достижений, в том числе исследование халькогенидных стеклообразных полупроводников и на их основе создаются новые материалы для различных областей электроники.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года, №УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7 февраля 2017 года и №ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является Мессбауэровское иследование процессов электронного обмена между центрами олова в кристаллических и стеклообразных халькогенидных полупроводниках.
Научная новизна исследования:
впервые определен состав стеклообразных сплавов As,_TSev, Ge,_vSev и Ge1.x.yAsySex (Asy(Gel zSez)l y) и твердых растворов рентгенофлуоресцентным методом возбуждения флуоресценции, либо тормозным рентгеновским излучением, по параметрам х,у и z в поверхностном слое глубиной от 0.1 мм (при использовании тормозного рентгеновского возбуждения) до 0.1 мкм (при возбуждении электронами);
впервые методом ЭМС на изомере "9mSn с материнскими ядрами ll9nmSn и 119Sb определен процесс обмена электронами между состояниями Sn^+ и Snj*+ донорных (/’-дефектов, образованных примесью олова в вырожденных и невырожденных кристаллических халькогенидных свинцах и стеклообразных сплавах на основе (As2Se3)i.z(SnSe)z.x(GcSc)x и образцах твердых растворов (А = Na, Т1, х = 0.01-0.02 и 0.005) в области температур 80 -900 К;
показано, что с повышением температуры в Мессбауэровских спектрах, отвечающие состояния Sn^ и Sn^ линии сближаются, а отсутствие линии отвечающей состояния Sn^ указывает, что процесс обмена электронами между состояниями происходит за счет переноса одновременно двух электронов;
установлено, что в рамках модели обмена электронами между состояниями Snj:+ и Sn*+ донорного U~ - центра, образованного оловом, объяснены зависимости центрального сдвига Мессбауэровских спектров Sn соединений Pbi-xSn^-xSe;, от состава;
для стеклообразных сплавов Ge,S3, Ge3Se3H As,S3, As,Se3, образованных примесью олова, амфотерные U~ -дефекты, вплоть до температуры 480 К, не обнаружен обмен электронов между состояниями Sn^ и Sn3+, что объясняется нахождением центров двухвалентного и четырехвалентного олова в различных координационных состояниях.
Заключение
На основе Мессбауэровского иследования процессов электронного обмена между центрами олова в кристаллических и стеклообразных халькогенидных полупроводниках сделаны следующие выводы:
1. Определены составы в стеклообразных сплавах As1_ISex, Ge,_xSexH GelxyAsySex (Asy(GelzSez)ly) рентгенофлуоресцентным методом с погрешностью ± 0.0002 по параметрам х, у и г в поверхностном слое глубиной от 0.1 мм (при возбуждении флуоресценции тормозным рентгеновским излучением) до 0.1 мкм (при возбуждении флуоресценции электронами).
2. В стеклообразных сплавах Ge,S3, Ge3Se3 и As,S3, As2Se3, содержащих амфотерные L/‘ - дефекты олова (однократно ионизованный донорный центр Sn*+ и однократно ионизованный акцепторный центр Sn3+) вплоть до температуры 480 К не наблюдается электронного обмена между состояниями олова, что объясняется нахождением центров двухвалентного и четырехвалентного олова в различных координационных состояниях.
3. Методом ЭМС на изомере "9mSn с использованием материнских ядер ll9mmSnH ll9Sb проведено исследование процесса обмена с участием двух электронов центрами Snj:+ и Sn£+ донорных дефектов олова в частично компенсированных невырожденных дырочных образцах Pb0 96Sn002Na001Tl0()lS и Pb0 99Sn005Na005S в области температур 8СН-900 К, в вырожденных дырочных образцах Pb0965Sn0015Na001Tl00lSe и PbnQSRSn„m,Nanm7Se в области температур 80 600 К.
4. Для образцов, содержащих только центры Sn^+, либо центры Sn$+, в Мессбауэровских спектрах представлены синглеты, центральный сдвиг которых изменяется с изменением температуры согласно температурному сдвигу релятивистского доплеровского сдвига.
5. Для образцов, содержащих одновременно центры Sn^+H Sn^, с повышением температуры наблюдается сближение Мессбауэровских спектров линий, связанных с Sn^ и Sn9+ и их уширение, что является доказательством протекания зависимого от температуры обмена электронами между Sn*+ и Sn^.
6. Отсутствие линий промежуточного зарядового состояния Sn9+ в Мессбауэровских спектрах изомера ll9mSn с материнскими ядрами "9mmSnn ll9Sb на образцах Pb096Sn0 02Na00)Tl001S и Pb099Sn0 05Na005S в области температур 80 • 900 К и на образцах Pb0965Sn0 015Na00lTl001Se и Pb09ggSn0005Na0 007Se в области температур 80^-600 К доказывает, что обмен между 8пГ и 8пГ реализуется с одновременным переносом двух электронов.
7. Установлено, что время жизни состояний Sn7+H Sn^ в образцах Pb0 96Sn002Na001Tl00]S и Pb0 99Sn005Na005S при изменении температуры от 80 до 900 К и в образцах Pbr,,.,,Snll,,1,Na,,,,1Tl,,,,1Sc и PbnossSn„m,Na„m7Se в облас-ти температур 80^-600 К уменьшается от ~ 6 -10 4 с до ~ 10 9 с.
8. Найдено, что энергия активации обмена между состояниями Sn^+ и Sn4+ для образцов Pb096Snoo2NaoolTloolS и Pb099Sn0 05Na005S составляет 0.11(2) эВ (это равно расстоянию от уровня Ферми до вершины валентной зоны в Pbl.x.ySnxAyS), тогда как для образцов Pb0 965Sn0015Na00lTl0()1Se и Pb0988Sn0005Na0 007Se энергия активации обмена составляет 0.066(10) эВ и указанные значения энергии активации не меняются, и для случая концентрации олова « 1017 ат/см3 (данные ЭМС на изомере ll9mSn с материнским ядром ll9Sb). Это указывает на вовлечение в процесс обмена электронами состояний валентной зоны.
9. Методом эмиссионной Мессбауэровской спектроскопии на изотопах ll9"""Sn(ll9"'Sn) и ll9Sb(ll9"'Sn) показано, что примесные атомы олова в твердых растворах PbS.Se|_. замещают атомы свинца и являются двухэлектронными донорами с отрицательной корреляционной энергией (!/’- центрами), причем энергетические уровни, связанные с примесными атомами олова, находятся в нижней половине запрещенной зоны при z > 0.5 и на фоне разрешенных состояний валентной зоны при z < 0.4.
10. Исследован процесс электронного обмена между нейтральными и двукратно ионизованными (/‘-центрами олова в частично компенсированных твердых растворах Pbo.99Sno.oo5Nao.oo5S;Sei_r, энергия активации указанного процесса уменьшается от 0.111(5) eV для состава с z = 1 до 0.05(5) eV для составов с z = 0, и для всех значений z обмен реализуется за счет переноса одновременно двух электронов с использованием делокализованных состояний валентной зоны.
Математическое прогнозирование параметров токсичности и опасности пестицидов
Теоретические основы возможности и прогнозирования токсичности и опасности химических соединений начали закладываться еще за рубежом в 19- 20 веках.
Магнитные и транпортные свойства кремния ионно имплантированного марганцем
Актуальность и востребованность темы диссертации. Сегодняшний интенсивный технический прогресс во всём мире требует создание новых технических средств, которые могут быстро передавать, хранить и обрабатывать большие объемы информации. Для удовлетворения этих потребностей необходимо создать новое поколение приборов, принцип работы которых должен принципиально отличается от существующих. В новой отрасли микроэлектроники, известной как «спинтроника» для передачи, переработки и хранения информации наряду с зарядом электрона используется его спин. В качестве активной материальной базы спинтроники необходимо использовать материалы имеющие одновременно как с полупроводниковые так и ферромагнитные свойства. На сегодняшний день синтезировано множество разбавленных магнитных полупроводников (РМП) и полупроводниковых соединений с такими свойствами, которые успешно используются в различных электронных устройствах.
В настоящее время во всем мире одним из актуальных вопросов является получение ферромагнитного кремния из немагнитного путём имплантации магнитных ионов. Основными причинами этого являются, низкая стоимость кремния по сравнению с другими магнитными полупроводниками, достигшее своего совершенствования технология получения и превосходная планарная технология создания интегральных приборов. В связи с этим одной из важнейших задач полупроводникового материаловедения является формирование ферромагнитных свойств в кремнии путем легирования его магнитными примесями, изучение магнитных и магнитотранспортных свойств.
В соответствии со Стратегией действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан, наиболее важным является обратить особое внимание на разработку эффективных механизмов внедрения достижений научных исследований. В частности, особое внимание выделяется на создание технологии получения новых магнитных полупроводников, исследование электрофизических, фотоэлектриктрических, магнитных и магнитотранспортных а также оптических свойств и применения их на практике. В год поддержки иновационных идей и технологий, активного предпринимателя поднятие на современный уровень полученных научных результатов. В частности, повышение конкурентоспособности и эффективности изделий микроэлектронной промышленности созданием дешевых, экономичных и принципиально отличающихся от существующих технологий, на основе физических явлений наблюдаемых в магнитных полупроводниковых материалах.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №-УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии действий по развитиям Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7 февраля 2017 года и в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПК-№2772 от 13 февраля 2017 года «О приоритетных направлениях развития электронной промышленности 2017-2021 годах» а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Цель исследования является создания ферромагнитного состояния в сильно компенсированном монокристаллическом кремнии, легированного ионами марганца методом ионной имплантации, исследование обменного взаимодействия высокоспиновых магнитных нанокластеров и выявление их влияния на транспорт тока.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые, показана возможность получения на основе кремния сильнокомпенсированного кремния с нанокластерми марганца обладающего ферромагнитными свойствами при ионной имплантации марганца;
обнаружено образование высокоспиновых магнитных нанокластеров в сильнокомпенсированных образцах Si<B,Mn> при ионном легировании кремния марганцем;
обнаружено появление ферромагнетизма в сильнокомпенсированных образцах Si<B,Mn> при комнатной температуре;
впервые, обнаружено положительное магнитосопротивление, его кинетика и гистерезис связанного с магнитными нанокластерами марганца в сильнокомпенсированных образцах Si<B,Mn>;
по результатам исследование ВАХ и ЛАХ сильнокомпенсированных образцов Si<B,Mn> при температурах 80 и 300 К, определена существенная разница этих характеристик связанных с нанокластерами содержащих ионы марганца по сравнению образцами полученных высокотемпературной диффузией;
предложена модель внутрикластерного и межкластерного обменного взаимодействия приводимая к ферромагнетизму в сильнокомпенсированных образцах Si<B,Mn>.
Заключение
На основе проведённых исследований по изучению магнитных, магнитотранспортных, фотоэлектрических и электрофизических свойств сильнокомпенсированных образцов Si<B,Mn> можно сделать следующие выводы:
1. Впервые показана возможность получения ферромагнитных образцов сильнокомпенсированного кремния с примесью марганца с помощью метода ионной имплантации.
2. По исследованиям структуры нанокластеров в монокристаллах кремния установлено, что их размеры составляет порядка 5-20 нм и в основном содержит ионы Мп2+ и Мп4+, а причиной высокоспинового состояния в них является внутрикластерное косвенное обменное взаимодействия между ионами Мп2+ и Мп4+.
3. В образцах Si<B,Mn>, полученных методом ионной имплантации наблюдается положительное магнитосопротивление достигающие более чем 25 % при комнатной температуре. Кроме этого, при 300 К и при слабых магнитных полях наблюдается кинетика положительного магнитосопротивления. Причиной этому является спинзависимое рассеяние носителей заряда от высокоспиновых магнитных нанокластеров марганца. Наблюдаемая временная кинетика положительного магнитосопротивления указывает на существования конкуренцию между тепловым разупорядочением и упорядочением внешним магнитным полем, ориентацию магнитных моментов высокоспиновых магнитных нанокластеров марганца.
4. Впервые показано влияние высокоспиновых нанокластеров состоящих из ионов Мп на транспорта тока в сильнокомпенсированных образцов Si<B,Mn>.
5. Впервые установлено существование ферромагнитной фазы в сильнокомпенсированных образцах Si<B,Mn> при 300 К.
6. Показано, что в сильнокомпенсированных образцах Si<B,Mn> полученного методом ионной имплантации, образуется высокоспиновые магнитные нанокластеры типа Mn2+, Мп4+ связанные между собой косвенным обменным взаимодействием и эти нанокластеры является ответственными за ферромагнитное состояние в исследованных образцах.
7. На основе результатов исследований показано, что при легировании кремния атомами элементов переходной группы железа до высокой степени компенсации могут привести его в ферромагнитную фазу и это указывает на возможность применения сильнокомпенсированных образцов Si<B,Mn> в качестве активной элементной базы спиновых транзисторов и других дискретных элементов спинтроники.
Координационные соединения 3d–металлов(Co, Ni, Cu, Zn) с новыми основаниями Шиффа
Объекты исследования: полифункциональные алкил-замсщснныс азометинтиадиазолы, переходные металлы - Со, Ni, Си, Zn.
Цель работы: Синтез, исследование, установление закономерностей комплексообразования координационных соединений ряда переходных металлов с полифункциональными алкил-замещенными производными азометинтиадиазола и выявление биологической активности ряда синтезированных комплексных соединений.
Методы исследования: элементный, рентгенофазовый, термический анализы, ЭСДО, ИК, ПМР-спсктроскопия, молярная электропроводность, квантово-химический расчет.
Полученные результаты и их новизна: синтезированы 36 новых комплексных соединений хлоридов, нитратов и ацетатов Со, Ni, Си и Zn на основе производных азометинтиадиазола в твердом виде и в растворах. Определены состав, строение, физико-химические свойства синтезированных соединений, получены новые комплексы, обладающие противовирусной активностью.
Практическая значимость: разработанные условия и методики получения производных алкил-замещенных азометинтиадиазолов и комплексов металлов на их основе могут быть основой для создания практических рекомендаций по целенаправленному синтезу родственных координационных соединений, а также для прогнозирования свойств и строения комплексных соединений переходных металлов с гетероциклическими лигандами. Установленная противовирусная активность синтезированных новых комплексов меди указывает на возможность их использования при создании противовирусных препаратов для лечения вирусных заболеваний растений.
Степень внедрения и экономическая эффективность: полученные экспериментальные данные реализованы в учебном процессе на кафедре неорганической и аналитической химии НУУз.
Область применения: координационная химия, аналитическая химия, органическая химия, медицина.
Контактные задачи линнейно деформируемого основания
Колебания почвы, вызванные землетрясением,передаваясь подземному сооружению, возбуждают в нем определенные колебания, а сооружение вызывает в окружающей среде (грунте) дополнительные колебания, в результате чего и происходит взаимодействие между подземным сооружением и средой (грунтом). Для сравнительной оценки решений аналитического и метод конечных элементов рассмотрим поперечные колебания подземного сооружения при сейсмическом движении. Бескоординатное одностороннее волновое уравнение переводится в сферические координаты.
Комплексные соединения переходных металлов с полифункциональными 2-замещенными бензимидазолами
Объекты исследования: полифункциональные 2-замещенные бензимидазолы, переходные металлы - Со, Ni, Си, Zn, Cd (II), V(IV,V).
Цель работы: Синтез, исследование, установление закономерностей комплексообразования одно - и смешаннолигандных координационных соединений ряда переходных металлов с полифункциональными 2-замещенными производными бензимидазола и выявление биологической активности ряда синтезированных комплексных соединений.
Методы исследования: рентгеноструктурный, элементный, термический анализы, ИК, ПМР-спектроскопия, квантово-химический расчет.
Полученные результаты и их новизна: синтезированы 32 новых комплексных соединений хлоридов, нитратов, ацетатов, сульфатов и ацетилацетонатов Со, Ni, Си ,Zn, Cd(II), V(IV,V) на основе производных бензимидазола. Впервые расшифрованы кристаллические структуры 10 новых комплексов и лигандов. Определены состав, строение, физико-химические свойства, получены новые комплексы обладающие антигипогликемической активностью.
Практическая значимость: разработанные условия и методики получения производных 2-замещенных бензимидазолов и комплексов металлов на их основе могут быть основой для создания практических рекомендаций по целенаправленному синтезу родственных координационных соединений, а также для прогнозирования свойств и строения комплексных соединений переходных металлов с гетероциклическими лигандами. Установленная антигипогликемическая активность синтезированных новых комплексов ванадия указывает на возможность их использования при создании лекарственных препаратов для лечения сахарного диабета.
Степень внедрения и экономическая эффективность: полученные экспериментальные данные реализованы в учебном процессе на кафедре неорганической и аналитической химии НУУз, кафедре аналитической химии и технологии благородных металлов ТХТИ.
Область применения: координационная химия, аналитическая химия, органическая химия, медицина.
Комплексные соединения никеля, цинка, ванадила и меди с производным бис--дикетонов
Объекты исследования: комплексные соединения никсля(П), цинка(П), меди(П) и ванадила(П) на основе полученных конденсацией бис-Р-дикетонов с гидразидами бензойной кислиты.
Цель работы: синтез р,р -тетракарбонильных соединений и их бензоил-гидразонов, комплексных соединений на основе полученных лигандов, установление состава и строения, изучение физико-химических и биологически активных свойств, выбор комплексных соединений с выраженными биологически активными свойствами и рекомендация их для применения.
Методы исследования: элементный анализ, ИК-, ПМР-, ЭПР спектроскопия и РСА.
Полученные результаты и их новизна: разработаны препаративные методы синтеза серии новых лигандов на основе продуктов конденсации бис-Р-дикстонов с бензгидразидом. Получены и охарактеризованы комплексные соединения Ni(II), Zn(II), Cu(II) и VO(II) на основе выделенных лигандов. Исследованы и установлены биологические активные свойства некоторых из полученных комплексов.
Практическая значимость: полученные соединения внедрены в ход учебного процесса и определены препараты, обладающие выраженными биологически активными свойствами в качестве стимулятора роста и урожайности хлопчатника.
Степень внедрения: новые лиганды и комплексы применены в учебном процессе на кафедре органической и физколлоидной химии БухГУ. Препарат «ТК-96» опробованы на опытных полях Бухарского филиала Узбекского Республиканского научно-исследовательского института хлопководства, с повышением урожайности хлопчатника, при действии препарата «ТК-96», на 3,2 ц/Га по сравнению с контрольным вариантом. Этот препарат применен в процессе очистки сточных вод с высшими водными растениями и наблюдалось повышение биомассы на 13-15 центнеров, примсняемей.
Область применения: химия координационных соединений, биология, сельское хозяйство.
Коллоидно-химическая модификация низкооктанового бензина для улучшения его эколого-эксплуатационных характеристик
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире из года в год спрос на автомобильный бензин растет из-за увеличения количества автомобильных транспортных средств. В результате увеличение спроса на моторное топливо приведет к увеличению вредных выбросов в атмосферу. Многие развитые страны Америки, Европы и других под защитой экологии ужесточают требования к топливам
В мире по производству экологически чистых автомобильных бензинов, который сохраняет свою химическую и дисперсионную стабильность в различных эксплуатационных условиях, необходимо обосновать ряд решений в этом области, в частности определение влияния химического состава и коллоидно-химических свойств отечественных автомобильных бензинов на их экологические и эксплуатационные свойства; определение коллоидно-химических свойств получения диспергириющих модификаторов улучшающих качество бензина на основе легких бензиновых фракций, а также получение компаундированием их с фракцией тяжелого топлива новых бензиновых композиции; разработка оптимальных условий процесса получения бензина, отвечающих современным экологическим требованиям на основе местного низкооктанового бензина.
На сегодняшний день в республике по разработке новых видов топлив в нефтегазовой промышленности достигнуты теоретические и практические результаты. В этом направлении на основе проведенных работ по разработке нефтепродуктов и применение нетрадиционных способов для интенсификации процессов переработки достигнуты важные результаты. В третьем направлении Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан намечены важные задачи «дальнейшая модернизация и диверсификация промышленности путем перевода ее на качественно новый уровень, направленные на опережающее развитие высокотехнологичных обрабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов»2. В этом аспекте, в частности, важную роль играет научное исследование, направленное на производство бензина, отвечающего современным экологическим требованиям, на основе местного низкооктанового бензина.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит осуществлению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и Постановлением Президента Республики Узбекистан от 23 августа 2017 года ПП-3236 «О программе развития химической промышленности на 2017-2021», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является коллоидно-химическая модификация низкооктанового бензина для улучшения его эколого-эксплуатационных характеристик.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
определена зависимости детонационной стабильности автомобильного бензина от его дисперсионной структуры и химического состава в различных эксплуатационных условиях;
доказана зависимость физико-химических и дисперсионных свойств автомобильных бензинов при низких температурах от степени изменения количества тяжелых смолистых и н-парафиновых углеводородов;
созданы методы получения диспергирующих модификаторов для улучшения эколого-эксплуатационных характеристик бензина, на основе легкой бензиновой фракции путем его гидроизомеризации;
установлена в исследованных условиях не протекают реакции раскрытия нафтеновых колец углеводородов в процессе гидроизомеризации;
разработан комбинированный способ и оптимальные технологические режимы получения экологически высокооктанового бензина путем компаундирования полученных модификаторов и тяжелых бензиновых фракций.
Заключение
1. В качестве объекта исследования выбран низкооктановый бензин АИ-80 получаемый из местного нефтегазоконденсатного сырья, который с целью улучшения эколого-эксплуатационных свойств и доведения его до норм Европейских спецификаций Евро-4 и Евро-5 был впервые разделён на следующие фракции н.к.-80°С, 80-90°С, 90-100°С, 100-110°С, 110-120°С, 120°С-к.к. и где в каждом из них определено содержание бензола.
2. Разработанный с применением хлорированных алюмоникельвольфрамовых катализаторов способ гидроизомеризации бензолсодержащей фракции бензина АИ-80, позволил впервые получить конкурентноспособный модифицированный автомобильный бензин.
3. Установлены оптимальные условия гидроизомеризации и показано, что снижение содержания ароматических углеводородов в бензине способствует существенному уменьшению вредных выбросов при его сгорании, что благоприятно сказывается на экологии окружающей среды. Методом ГЖХ доказано, что содержание бензола в модифицированном бензине с улучшенными свойствами снижается с 8,46 до 0,67% об., а содержание ароматических углеводородов с 48,78 до 32,43% масс.
4. Определено, что в процессе гидроизомеризации бензолсодержащей фракции бензина в исследованных условиях, не протекают реакции раскрытия нафтенового кольца углеводородов.
5. Установлено, что использованное сырье (бензолсодержащая фракция бензина) в процессе гидроизомеризации не является единым компонентом, поэтому целесообразно учесть вклад отдельных групп углеводородов в его качество и дифференцированно подходить к переработке и применению различных фракций.
6. Найдено оптимальное соотношение компаундирования катализата гидроизомеризации и тяжёлой бензиновой фракции для получения модифицированного бензина с улучшенными эколого-эксплуатационными характеристиками.
7. Результаты комплексного исследования коллоидно-химических и эколого-эксплуатационных характеристик до и после модификации низкооктанового бензина показали перспективность данного приёма при переработке нефтегазоконденсатного сырья.
Кинетика окислительной конденсации метана на катализаторе (Mn2O3)x⋅(ZrO2)y⋅(KCl)z и оптимизация процесса
Объекты исследования: природный газ, воздух, газ-носитель - азот, инертный газ - гелий, керамзит, катализатор, монокарбид кальция, метан, этилен, ацетилен, водород, монооксид углерода.
Цель работы: термодинамическое обоснование реакции окислительной конденсации метана, изучение кинетических закономерностей в условиях дифференциального реактора, моделирование и оптимизация процесса на основе полученных данных.
Методы исследования: термодинамический расчет, кинетический расчет, газовая хроматография, статистические методы.
Полученные результаты и их новизна: в условиях дифференциального реактора изучены кинетические закономерности окислительной конденсации метана и на основании предложенных уравнений выявлен механизм реакции. Определены оптимальные условия проведения процесса.
Практическая значимость: полученные результаты дают возможность повысить степень превращения метана в Сг-углеводороды, селективность катализатора, а также разработать системы автоматического управления процессом.
Степень внедрения и экономическая эффективность: разработанный метод и кинетические модели дают возможность получать ценный продукт - этилен одностадийным процессом.
Область применения: физическая химия, кинетика и катализ, нефтегазовая химия.
Кинетика окислительной конденсации метана на катализаторе (Mn2O3)x⋅(ZrO2)y⋅(KCl)z и оптимизация процесса
Объекты исследования: природный газ, воздух, газ-носитель - азот, инертный газ - гелий, керамзит, катализатор, монокарбид кальция, метан, этилен, ацетилен, водород, монооксид углерода.
Цель работы: термодинамическое обоснование реакции окислительной конденсации метана, изучение кинетических закономерностей в условиях дифференциального реактора, моделирование и оптимизация процесса на основе полученных данных.
Методы исследования: термодинамический расчет, кинетический расчет, газовая хроматография, статистические методы.
Полученные результаты и их новизна: в условиях дифференциального реактора изучены кинетические закономерности окислительной конденсации метана и на основании предложенных уравнений выявлен механизм реакции. Определены оптимальные условия проведения процесса.
Практическая значимость: полученные результаты дают возможность повысить степень превращения метана в Сг-углеводороды, селективность катализатора, а также разработать системы автоматического управления процессом.
Степень внедрения и экономическая эффективность: разработанный метод и кинетические модели дают возможность получать ценный продукт - этилен одностадийным процессом.
Область применения: физическая химия, кинетика и катализ, нефтегазовая химия.