Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 44, № 12 (2025)
Элементарные физико-химические процессы
ОБЛАСТИ СУЩЕСТВОВАНИЯ ТРАНСКОМПЛЕКСНОЙ РЕКОМБИНАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ. ФУНКЦИИ ПРОЗРАЧНОСТИ И ФУНКЦИИ СЛОЖНОСТИ
Аннотация
В рамках метода квазиклассических траекторий на полуэмпирических диабатических поверхностях потенциальной энергии рассмотрены области существования транскомплексной рекомбинации RCs+ + Br– → CsBr + R (R = Kr, Xe, Hg) в пространстве кинематических параметров при энергиях столкновения от 0.1 до 2.5 эВ. В отличие от областей существования прямой трехтельной рекомбинации Cs+ + Br– + R → CsBr + R (R = Kr, Xe, Hg), изучавшихся нами в предшествующих работах, области существования транскомплексной рекомбинации при низких энергиях столкновения (до 0.3 эВ) иногда демонстрируют хаотическую структуру. Предложена количественная мера хаотичности области существования транскомплексной рекомбинации на основе комбинаторики бинарных матриц (все элементы которых равны нулю или единице). Локальные минимумы функций прозрачности транскомплексной рекомбинации при низких энергиях столкновения образуются именно за счет хаотизации областей существования рекомбинации.
Химическая физика. 2025;44(12):3—19
3—19
Влияние внешних факторов на физико-химические превращения
ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДНЫХ ДОБАВОК (ГРАФЕНА, ФУЛЛЕРИТОВ) НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭНЕРГОНАСЫЩЕННЫХ КОМПОЗИЦИЙ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ С ПЕРХЛОРАТАМИ БАРИЯ И НАТРИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА
Аннотация
Представлены результаты экспериментов по воспламенению образцов при помощи сильноточного пучка наносекундной длительности энергонасыщенных композитов на основе пористого кремния с двумя окислителями — перхлоратом бария и перхлоратом натрия, и двумя добавками — графеном и фуллеритами. Установлено, что с некоторой долей вероятности добавки являются своеобразными триггерами фазовых превращений в латунных колпачках, в которых находился запрессованный энергонасыщенный композит.
Химическая физика. 2025;44(12):20—24
20—24
Кинетика и механизм химических реакций, катализ
КВАНТОВОХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕАКЦИЙ В СИСТЕМЕ НАНОЧАСТИЦЫ ЗОЛОТА – ВОДОРОД – ОКИСЬ УГЛЕРОДА – КИСЛОРОД
Аннотация
Рассчитана энергетика элементарных реакций взаимодействия окиси углерода с гидридом золота (H–Au3–H)–, приводящих к образованию (HCO–Au3–HCO)–. Гидрид (H–Au3–H)– образуется при адсорбции H2 на простейшем отрицательно заряженном кластере золота Au3
–. Предложен детальный механизм взаимодействия O2 с (HCO–Au3–HCO)– и рассчитана энергетика элементарных реакций взаимодействия, приводящих к образованию (Au3–CO)–, H2O и CO2. На основании расчетов предложено объяснение экспериментальных результатов по взаимодействию водорода, окиси углерода и кислорода с наночастицами золота, нанесенными на пиролитический графит. Поскольку находящиеся на графите наночастицы золота заряжены отрицательно, в расчетах содержащим золото наночастицам также придавался отрицательный заряд.
Химическая физика. 2025;44(12):25—29
25—29
АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ НИТРОКСИЛЬНЫХ РАДИКАЛОВ ПРИ ОКИСЛЕНИИ ТЕТРАГИДРОФУРАНА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ
Аннотация
Исследована кинетика ингибированного нитроксильными радикалами окисления тетрагидрофурана в водном растворе, определены константы скорости и коэффициенты ингибирования. Ключевой реакцией, определяющей антиоксидантную активность, является взаимодействие нитроксильных радикалов с пероксидными радикалами субстрата. Это подтверждается корреляцией между логарифмом констант скорости ингибирования и потенциалом восстановления пары оксоаммониевый катион / нитроксильный радикал, а также высокими коэффициентами ингибирования для соединений с низкими значениями данного потенциала.
Химическая физика. 2025;44(12):30—36
30—36
Горение, взрыв и ударные волны
ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ ВО ФТОРОВОДОРОДНОЙ СМЕСИ
Аннотация
Проведены измерения скорости распространения пламени в смесях Н2/F2/O2/Не. Изучено влияние концентрации молекулярного водорода на скорость горения. Получен нижний концентрационный предел по водороду для существования горения при заданных экспериментальных условиях. Разработана модель химических и газодинамических процессов для расчета скорости горения и проведено сравнение результатов расчета с полученными экспериментальными данными. Предложены дополнительные процессы, учет которых сможет улучшить совпадение расчетных и экспериментальных данных.
Химическая физика. 2025;44(12):37-44
37-44
ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ, ПОДЖАТИЯ ОБРАЗЦОВ И СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ НА ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ПРОДУКТОВ СИНТЕЗА В СИСТЕМЕ (Ti+2B)+(Fe+Co+Cr+Ni+Alx)
Аннотация
Работа посвящена изучению влияния механической активации, содержания алюминия в металлической связке Fe+Co+Cr+Ni+Alx и поджатия образцов на скорость горения, изменение длины образцов в процессе синтеза, морфологию и фазовый состав продуктов горения в системе (Ti+2B)+(Fe+Co+Cr+Ni+Alx). Зафиксированы две стадии изменения длины образцов из исходных смесей: удлинение в процессе горения и усадка после сгорания. Композитный материал, имеющий в составе высокоэнтропийный сплав и TiB2, синтезирован методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Показано, что с ростом количества Al в продуктах горения смесей (Ti+2B)+(Fe+Co+Cr+Ni+Alx) уменьшалось содержание фазы твердого раствора на основе γ-Fe с гранецентрированной кубической решеткой и возрастало содержание твердого раствора на основе α-Fe с объемно-центрированной кубической решеткой. После механической активации изменяется фазовый состав продуктов горения.
Химическая физика. 2025;44(12):45-57
45-57
Химическая физика биологических процессов
ПРИРОДА ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ ЦИТОТОКСИЧНОСТИ ГЕТЕРОПОЛИСОЕДИНЕНИЙ
Аннотация
Впервые найдены условия, при выполнении которых наблюдается уникальное сочетание противораковых свойств гетерополикислот Кеггина и их простейших солей — высокие и избирательные цитотоксические активности (на уровне значений IC50 < 100 мкМ и IS50 > 3). Для описания природы наблюдавшихся зависимостей предложена молекулярная модель порообразования в бислойных липидных мембранах многозарядными анионами. Анализ следствий, вытекающих из предлагаемой модели, приводит к выводу о возможности повышения противораковой активности гетерополикислот Кеггина посредством повышения их анионных зарядов.
Химическая физика. 2025;44(12):58-68
58-68
Химическая физика полимерных материалов
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОСТОРОННИХ ЧАСТИЦ ИЗ ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ МЕТОДОМ ИК-ФУРЬЕ-СПЕКТРОСКОПИИ
Аннотация
В статье показана возможность применения метода ИК-фурье-спектроскопии для идентификации посторонних частиц, обнаруживаемых в газовоздушном тракте газотурбинных двигателей воздушных судов. Результаты сравнительного анализа их (частиц) ИК-спектров, ИК-спектров различных резиновых технических деталей, изделий из полимеров и используемых при их изготовлении материалов подтвердили, что идентифицируемые частицы являются фрагментами карбонизированной в результате воздействия высокой температуры резины авиационных шин.
Химическая физика. 2025;44(12):69-77
69-77
Химическая физика атмосферных явлений
ДИНАМИКА ВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ ИНТЕРМЕДИАТОВ КРИГЕ СН2ОО, СН3СНОО И (СН3)2СОО
Аннотация
Карбонилоксиды, или интермедиаты Криге, являются химически активными соединениями, которые легко вступают в реакции с другими компонентами атмосферы, способствуя образованию ОН- и СН3-радикалов, оксидов азота, альдегидов, перекиси водорода и различных кислот. В настоящей работе рассмотрены физико-химические процессы с участием электронно-возбужденных состояний молекул трех простых интермедиатов Криге: СН2ОО, СН3СНОО и (СН3)2СОО. Кроме основного состояния S0, в схему расчета включены четыре нижних электронно-возбужденных состояния этих соединений: S1 (nπ*), S2 (ππ*), S3 (nπ*) и S4 (ππ*). Установлено, что оптические переходы S0→S2 и S0→S4 имеют сравнительно большие дипольные моменты, поэтому именно они наблюдаются в спектрах поглощения данных соединений и играют ключевую роль в атмосферных процессах. Анализ структуры ППЭ, отвечающих указанным электронно-возбужденным состояниям, их взаимного расположения, величин локальных минимумов и максимумов, а также точек их пересечений показал, что при фотовозбуждении в типичных атмосферных условиях наиболее вероятной химической реакцией является прямой разрыв О—О-связи в S2 (ππ*) или S4 (ππ*) состояниях, приводящий к отрыву атома кислорода O(1D). При более сложных условиях, когда молекула имеет достаточное количество внутренней энергии, возможны переходы на нижележащие электронные уровни, равновесные геометрии которых сильно отличаются от исходных. Это приводит к выделению большого количества энергии и последующей релаксации молекулы в основное электронное состояние S0.
Химическая физика. 2025;44(12):78-89
78-89
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИПЕРСПЕКТРАЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ ПО ОБНАРУЖЕНИЮ ГАЗОВЫХ ОБЛАКОВ И ШЛЕЙФОВ
Аннотация
Утечки токсичных или взрывоопасных газов негативно влияют на экологию, представляют серьезную угрозу жизни и здоровью сотрудников предприятий, а также населению близлежащих территорий. Современные технологии дают возможность оперативно выявлять такие угрозы дистанционно, предотвращая возможные аварии и катастрофы. В настоящей работе приведена новая методика, позволяющая провести моделирование обнаружения облака газа, образовавшегося в результате утечки на промышленной инфраструктурной линии в условиях открытой атмосферы, включая синтезирование условий наблюдения в диапазоне длин волн излучения 300—2500 нм с учетом особенностей его регистрации с помощью гиперспектральной аппаратуры (ГСА). На примере задачи обнаружения утечки диоксида серы с помощью нейросетевого алгоритма на основе сиамской нейронной сети показано, что облако SO2 может быть дистанционно выявлено при использовании ГСА, работающей в диапазоне 330—700 нм со спектральным разрешением 1 нм.
Химическая физика. 2025;44(12):90-108
90-108
Краткие сообщения
ВЛИЯНИЕ РАСТВОРИТЕЛЕЙ НА СТРУКТУРУ И СЕНСОРНЫЕ СВОЙСТВА ОКСИДА ИНДИЯ, ПОЛУЧЕННОГО ГИДРОТЕРМАЛЬНЫМ МЕТОДОМ
Аннотация
Синтезированы порошки In2O3 с частицами наноразмера гидротермальным методом с использованием различных растворителей: вода, спирт и этиленгликоль. Природа растворителя определяет фазовый состав, структуру и морфологию материала, что влияет на электрофизические свойства оксида индия. Максимальный сенсорный отклик на водород демонстрирует In2O3, полученный с использованием этанола.
Химическая физика. 2025;44(12):109-112
109-112