CC BY
37
Рис. 2 - Дистанционная зависимость константы диполь-дипольного S-T переноса от расстояния до золотой наночастицы в полулогарифмическом масштабе
Расстояние, на котором поле плазмонов ещё оказывает влияние на молекулу донора по расчетным данным, составляет 16 нм. На расстояниях свыше 16 нм от поверхности наночастицы золота начинает выполнятся следующее соотношение:
хЧпыл)Л -'s
....... ........................... (2)
9с4
8 xnATD
Г
V rDrA
\a{a)FD (®)^a О)
da
4 < U4 4
a
DA ’ ^DA )
которое позволяет говорить о том, что плазмонная волна уже не вносит никакого вклада в канал безызлучательного переноса энергии. Максимальная константа скорости переноса при участии плазмонной энергии составила k<jdAu =1,06 1011 с-1 при расстоянии от донорно-акцепторной пары до НЧ R=9 нм. Полученная константа на 4 порядка превышает константу синглет-триплетного переноса без золота UF(rDA,fiDA) = 6107 с-1. Минимальная константа при расстоянии 15 нм составила kddAu =2,3108 с-1. Следует отметить, что угол между диполями донора и акцептора при этом был равен 0°. В последующих работах будут представлены результаты расчетов для различных углов между диполями.
Литература
1. Sarid D., Challener W. Modern introduction to surface plasmons: theory, mathematica modeling and applications. N. Y.: Cambridge University Press, 2010. 371 p.
2. Слежкин В.А., Брюханов В.В. Усиление поверхностными плазмонами наночастиц золота синглет-триплетного переноса энергии между красителями в полимерной пленке //Известия Вузов.Физика.- 2014. - Т.57, №12. - C. 89-96
3. Kadir A., Kerri McDonald, Michael J.R. Previte, Zhang Y., Chris D.Geddes. Silver island nanodeposits to enhance surface from copper thin films//Chem.Phys.Lett.-2008.-464. pp. 216-219.
4. Кислов Д.А., Кучеренко М.Г., Чмерева Т.М. Ускоренный режим безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения между молекулами вблизи проводящих тел//Вестник ОГУ.-2011.-№4(123). - С. 128-135.
5. Климов В.В. Наноплазмоника//Физматлит.-М., 2009. 480 с.
References
1. Sarid D., Challener W. Modern introduction to surface plasmons: theory, mathematica modeling and applications. N. Y.:
Cambridge University Press, 2010. 371 p.
2. Tsibul’nikova A. V. , Bryukhanov V. V. , Slezhkin V. A. Enhancement of singlet-triplet energy transfer between dyes in a polymer film by surface plasmons of gold nanoparticles//Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Fizika, No. 12, pp. 89-96, 2014.
3. Kadir A., Kerri McDonald, Michael J.R. Previte, Zhang Y., Chris D.Geddes. Silver island nanodeposits to enhance surface from copper thin films//Chem.Phys.Lett.-2008.-464. pp. 216-219.
4. Kislov A.D., Kucherenko M.G., Chmereva T.M. Acceleration condition of nonradiative electron energy transfer between molecules near conductors.//Vestnik OGU.-2011.-№4(123). - pp. 128-135.
5. Klimov V.V. Nanoplasmonica//Physmatlit.-M, 2009. 480 p.
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ / CHEMISTRY
Акимова М.А.1, Калюкова Е.Н.2
1 Студент, 2кандидат химических наук,
Ульяновский государственный технический университет УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА. ПОЛУЧЕНИЕ КОАГУЛЯНТА
Аннотация
В статье рассмотрена возможность утилизации шлама, полученного из солянокислого травильного раствора и использование его в качестве коагулянта. Сравнение коагуляционной способности сульфата алюминия и сульфата железа(Ш), полученного из шлама.
Ключевые слова: утилизация, коагуляция, порог коагуляции.
Akimova M.A.1, Е-N. Kaljukova2
'Student, 2PhD in Technical Sciences,
Ulyanovsk State Technical University UTILIZATION OF GALVANIC WASTE. GETTING COAGULANT
Abstract
The article considers the possibility of disposing of sludge resulting from a hydrochloric acid etching solution and using it as a coagulant. Comparing the coagulation ability of aluminum sulfate and iron sulfate (III), obtained from slurries.
Keywords: recycling, coagulation, coagulation threshold.
Проблема переработки и утилизации жидких и твёрдых отходов, образующихся в процессе обезвреживания промышленных стоков гальванических производств, является серьезной проблемой. Это связано с многообразием видов гальванических отходов и их высокой токсичностью.
Учитывая рост образования отходов, первоочередное внимание следует уделять максимально возможному вовлечению отходов в хозяйственный оборот. Захоронение отходов гальванического производства на полигонах является невыгодным в экономическом отношении из-за потери минеральных ресурсов и сооружения дорогостоящих специальных полигонов и
33
небезопасно с точки зрения охраны окружающей среды. Широко известен способ утилизации гальванических отходов в качестве добавок в различные строительные материалы, в дорожные покрытия. Более перспективным является использование отходов в качестве вторичных материальных ресурсов. Извлечение ионов тяжелых металлов из шламов промышленных предприятий объясняется не только необходимостью защиты окружающей среды, но и ценностью самих металлов. Переработкой шламов можно превратить их во вторичные сырьевые ресурсы, тем самым снизить их класс опасности, принести прибыль и предотвратить вредное воздействие отходов на окружающую среду.
При осветлении природных вод поверхностных источников и при очистке сточных вод для увеличения скорости осаждения и получения осадка, который лучше поддается механическому обезвоживанию, используют коагулянты. Для осуществления процесса коагуляции чаще всего применяются соли алюминия и железа.
Наибольшее распространение при коагуляции получил сернокислый алюминий, однако его применение ограничивается величиной рН обрабатываемой воды 6,5-7,5. В более щелочной среде вследствие амфотерных свойств алюминия образуется легко растворимый алюминат натрия. Поэтому при известковании в качестве коагулянта применяют сернокислое или хлорное железо, допускающее колебания величины рН в пределах 4-10.
Использование шламов в качестве вторичного сырья зависит от качественного и количественного состава шлама. В работах [1-3] проведена технология обезвреживания солянокислого травильного раствора с образованием шлама, содержащего катионы железа и цинка. В зависимости от условий проведения процесса получены шламы различного состава, которые использовали для получения сульфата железа(Ш), применяемого в качестве коагулянта.
Коагуляционные свойства сульфата железа(Ш) , полученного из шлама, сравнивали с коагуляционной способностью сульфата алюминия, который широко используется в процессе очистки воды в качестве коагулянта. Для исследования использовали гидрозоль, полученный при взаимодействии растворов CuSO4 и K4[Fe(CN)6], последний взят с 0,5 % избытком. Результаты определения порога коагуляции представлены на рис. 1.
Расчет порога коагуляции проводят по формуле
Сэл ■ %л ■ 1 0 О о
С =
коаг
V + V
узоля 1 уэл
Таблица 1 - Результаты опыта по определению порога коагуляции
Электролит Коагулирующий ион Порог коагуляции ммоль/л Концентрация катиона мг/л
Al2(SO4)3 Al3+ 0,026 1,40
Fe2(SO4)3 Fe3+ 0,021 2,33
Было изучено влияние концентрации коагулянтов на эффективность процесса коагуляции. В гидрозоль вводили определенный количество коагулянта (объем), концентрация которого в исследуемом гидрозоле должна составить 10, 25, 50, 100, 150, 200 мг/л. Содержимое колб перемешивали и затем отфильтровывали. Колориметрически, используя калибровочный график, определяли остаточное содержание дисперсной фазы гидрозоля и вычисляли степень коагуляции по формуле
(С - С 1
\'-'исх '-'ост; л /-п/ч
а = -------------1 00 (%) ,
ис
Результаты сравнения степени коагуляции гидрозоля ферроцианида меди под действием сульфата алюминия и, полученного из шлама, сульфата железа(Ш) представлены на рисунке 2. 34
34
Рис. 2 - Изменение степени коагуляции гидрозоля ферроцианида меди в зависимости от концентрации коагулянта и вида
коагулянта
При использовании коагулянта сульфата железа(Ш), полученного из шлама, степень очистки гидрозоля оказалась выше по сравнению со степенью очисткой при использовании сульфата алюминия.
Литература
1. Калюкова, Е. Н. Утилизация солянокислых отработанных травильных растворов, содержащих ионы тяжелых металлов / Е.
H. Калюкова, В. В. Савиных, А. О. Воронцов // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. - Самара, 2013. - Выпуск № 4 (13). - С. 42-44.
2. Калюкова, Е.Н. Изменение состава шлама, полученного из солянокислого травильного раствора, после промывки его водой /Е. Н. Калюкова, А. О. Воронцов // В сборнике Актуальные научные вопросы и современные образовательные технологии сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 28 июня 2013 г.: в 7 частях. - Тамбов, 2013. - С. 70-72.
References
I. Kaljukova, E. N. Utilizacija soljanokislyh otrabotannyh travil'nyh rastvorov, soderzhashhih iony tjazhelyh metallov / E. N. Kaljukova, V. V. Savinyh, A. O. Voroncov // Vestnik SGASU. Gradostroitel'stvo i arhitektura. - Samara, 2013. - Vypusk № 4 (13). - S. 42-44.
2. Kaljukova, E.N. Izmenenie sostava shlama, poluchennogo iz soljanokislogo travil'nogo rastvora, posle promyvki ego vodoj /E. N. Kaljukova, A. O. Voroncov // V sbornike Aktual'nye nauchnye voprosy i sovremennye obrazovatel'nye tehnologii sbornik nauchnyh trudov po materialam Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii 28 ijunja 2013 g.: v 7 chastjah. - Tambov, 2013. - S. 70-72.
Дикусар Е.А.1, Зеленковский В.М.2, Пушкарчук А.Л.3, Поткин В.И.4,
Килин С.Я.5, Солдатов А.Г.6, Кутень С.А.7, Хмелевский А.Н.8, Бабичев Л.Ф.9
1Кандидат химических наук, 2доктор химических наук, 3кандидат физико-математических наук, 4доктор химических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, Институт физико-органической химии Национальной
академии наук Беларуси,
5доктор физико-математических наук, профессор, академик Национальной академии наук Беларуси, Институт физики им. Б.И.
Степанова Национальной академии наук Беларуси,
6кандидат химических наук, Научно-производственный центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению, 7кандидат физико-математических наук, Институт ядерных проблем при Белорусском государственном университете,
8аспирант,
9кандидат физико-математических наук, Объединенный институт энергетических и ядерных исследований Национальной академии наук Беларуси Беларуси - Сосны
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭНДОЭДРИЧЕСКИХ БАКМИНСТЕРФУЛЛЕРЕНОВЫХ КЛАСТЕРОВ НА ОСНОВЕ БИСФУЛЛЕРЕНОЛА ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАДИОНУКЛИДНЫХ АГЕНТОВ ТЕРАПИИ
ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Аннотация
В данной работе проведено RHF/MIDI-моделирование электронной структуры и строения эндоэдрических бакминстерфуллереноловых кластеров M@С60(OH)2зOC60(OH)2з@Hal.
Ключевые слова: RHF/MIDI-моделирование электронной структуры, эндоэдрические бакминстерфуллереноловые кластеры, агенты-истребители опухолевых новообразований.
Dikusar Е.А.1, Zelenkovskii У.М.2, Pushkarchuk АЛ.3, Potkin V.I.4,
Kilin S.J.5, Soldatov А.&6, Kuten SA7, KhmialeuskiA.N.8, Babicheu L.F.9
1 Ph.D. in Chemistry, 2 Doctor of Chemical Sciences, Ph.D. in Physical and Mathematical Sciences, 4 Doctor of Chemical Sciences, professor, corresponding member of NASB, Institute of Physical Organic Chemistry, NASB,
5Doctor of Physical and Mathematical Sciences, professor, academician of the NASB, The B.I. Stepanov Institute of Physic, NASB,
6 Ph.D. in Chemistry, The Scientific and Practical Materials Research Center,
7Ph.D. in Physical and Mathematical Sciences, Research Institute for Nuclear Problems of Belarusian State University, 8Graduate, 9Ph.D. in Physical and Mathematical Sciences, The Joint Institute of Power and Nuclear Research - Sosny, NASB QUANTUM CHEMICAL DESIGNING OF ENDOHEDRAL BUCKMINSTERFULLERENE CLUSTERS BASED ON BISFULLERENOL TO CREATE RADIONUCLIDE AGENTS OF CANCER THERAPY
Abstract
In this paper, it was carried out RHF/MIDI-simulation of the electronic structure and composition of endohedral buckminsterfullerene clusters M@С6o(OH)2зOC6o(OH)2з@Hal.
Keywords: RHF/MIDI-simulation of the electronic structure, endohedral buckminsterfullerene clusters, radionuclide agents of cancer therapy. 35
35
