bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Processing of Diamond Blend by Supercritical Isopropanol
Authors: Изотов А.И. , Кильман Г.В. , Шалаев Р.В. 
Published: September 2024

С помощью специально разработанной установки образцы алмазной шихты (АШ) обработаны сверхкритическим изопропанолом и проведен анализ спект-ров в ИК-области, спектров комбинационного рассеяния, а также данных рентгенографии до и после обработки. Показано, что в результате этого процесса наблюдается заметное уменьшение интенсивности ИК-полос поглощения кислородсодержащих связей, что свидетельствует об эффективном травлении оболочки алмазных кристаллитов. В спектрах комбинационного рассеяния образцов, подвергнутых обработке, имеет место заметное увеличение полуширины алмазной линии, что обусловлено уменьшением размеров нанокристаллитов алмаза за счет стравливания поверхностного дефектного слоя. Предложенный метод, имеющий существенные преимущества перед традиционной кислотной технологией очистки алмазной шихты, представляет перспективу практического использования для этого процесса.
In this paper, a safe method for processing of the diamond blend using supercritical isopropanol is proposed, and the efficiency of the method is shown. With the help of a specially designed unit, several samples of diamond blend powder were processed. Raman spectra, as well as infrared spectra of the samples were obtained before and after processing, a comparative analysis of the spectra was made. In addition, an X-ray study of the samples was carried out. It is shown that after treatment of supercritical fluid, a noticeable decrease in the IR absorption intensity of the bands of oxygen-containing bonds is observed, which indicates an effective etching of the diamond crystallite shell during processing. Also a noticeable increase in the half-width of the diamond line is observed in the Raman spectra of samples subjected to processing. We explain this by the reduction in the dimensions of diamond nanocrystallites due to etching of the surface defect layer. Thus, we can talk about the prospects of using the proposed method for cleaning of diamond blend, which is widely used in many industries now (in particular, in biology, chemistry, medicine). It should also be noted that this method has significant advantages over traditional cleaning methods, which usually involve the use of aggressive hot acid media for long periods of time.
Laser Formation of Nanoparticles and Plasmon Structures in Porous Materials Using SCF-Technologies
Authors: Рыбалтовский А.О. , Аракчеев В.Г. , Минаев Н.В. , Юсупов В.И. , Цыпина С.И. 
Published: September 2024

Представлен обзор исследований авторов по процессам формирования металлических наночастиц (серебра и золота), а также структур различного типа в полимерных и пористых материалах, в основе которых лежат эффекты самосборки и самоорганизации в поле непрерывного лазерного излучения. Большинство экспериментов проводили либо с образцами, насыщенными прекурсорами металлов в среде сверхкритического диоксида углерода (СК-CO), либо с находящимися в этой среде. Синтезированы структуры различного типа из наночастиц металлов в полимерах и пористых стеклах: периодические структуры микронного и субмиллиметрового масштаба, слоистые структуры из наночастиц с необычно малым периодом (около 90 нм), филаментные, кольцевые структуры и островковые пленки из наночастиц. Установлены некоторые закономерности и механизмы формирования как самих наночастиц, так и структур из них в зависимости от длины волны лазерного излучения. Представлены новые результаты по методике получения композитных пористых пенообразных материалов на основе наночастиц серебра и полимерных матриц, в которой сочетаются индуцированное лазером «рисование» пористых структур, их пропитка молекулами прекурсоров с помощью СКФ технологий и последующее восстановление наночастиц.
It was presented the review of our research on the processes of metal nanoparticles formation (silver and gold), as well as various types of structures of them in polymeric and porous materials, which are based on the effects of self-assembly and self-organization in the field of continuous laser radiation. Most of the experiments were carried out either on samples impregnated with metal precursors in a supercritical carbon dioxide (SC-CO) medium or at the time they were in that medium. Various types of metal nanoparticles structures in polymers and porous glasses were synthesized: periodic structures of micron and submillimeter scales, layered structures of nano-particles with an unusually small period (about 90 nm), filamentous, ring structures and islet films of nanoparticles. Some regularities and mechanisms of formation of nanoparticles and their structures depending on the wavelength of laser radiation are established. In addition, new original results are presented on the method of obtaining of composite porous foam-like materials based on silver nanoparticles and polymer matrices, which combines laser-induced «drawing» of porous structures, their impregnation by precursor molecules using SCF technologies and subsequent recovery of nanoparticles.
Single-Stage Formation of Film Polymer Composites in the Environment of Supercretical Colloidal Solutions of Nanoparticles Obtained by Laser Ablation
Authors: Цыпина С.И. , Епифанов Е.О. , Шубный А. Г. , Аракчеев В. Г. , Минаев Н. В. , Рыбалтовский А. О. 
Published: September 2024

Представлен обзор ранее проведенных исследований, а также новые результаты по созданию высококонцентрированных коллоидных растворов с наночастицами (НЧ) благородных металлов (золота и серебра) в среде СК-СO и развитию одностадийного метода получения полимерных нанокомпозитов. Изучено влияние плотности СК-CO на динамику формирования и распада СКФ-наноколлоидов серебра и золота в процессе импульсной лазерной абляции и после ее окончания. Рассмотрена возможность получения коллоидов биметаллических наночастиц. Методом численного моделирования спектров экстинкции в дипольном приближении рассчитаны величины эффективной диэлектрической проницаемости коллоидного раствора НЧ Ag в СК-CO при различных значениях плотности с учетом размера и степени асферичности наночастиц. Рассмотрены процессы формирования в одном СКФ-реакторе и в едином технологическом процессе различных пленочных нанокомпозитов: на основе пористого сополимера политетрафторэтилена - винилиденфторида с наночастицами рубина, а также на основе двух модификаций чистого пористого политетрафторэтилена с наночастицами серебра.
We present a review of previous studies, as well as new results on the creation of highly concentrated colloidal solutions with nanoparticles of noble metals (gold and silver) in the medium of supercritical carbon dioxide and the development of a single-stage method for the production of polymer nanocomposites. The effect of the density of supercritical carbon dioxide on the dynamics of the formation and decomposition of supercritical fluids of silver and gold nanocolloids in the process of pulsed laser ablation and after its termination has been studied. The possibility of obtaining colloids of bimetallic nanoparticles is considered. Using the method of numerical simulation of the extinction spectrain the dipole approximation, we calculated the effective dielectric constant of a colloidal solution of Ag nanoparticles in supercritical CO at various densities, taking into account the size and degree of asphericity of the nanoparticles. The processes of formation in one SCF reactor and in a single technological process of various film nanocomposites are considered: based on a porous polytetrafluoroethylene copolymer - vinylidene fluoride with ruby glass nanoparticles and on the basis of two modifications of pure porous polytetrafluoroethylene with silver nanoparticles.
Formation of Dispersed Particles of Tungsten Oxide and Deposition of Platinum Nanoparticles on Them Using Organometallic Precursors From Solutions in Supercritical Carbon Dioxide
Authors: Николаев А.Ю. , Сизов В.Е. , Абрамчук С.С. , Галлямов М.О. 
Published: September 2024

Разработан способ синтеза дисперсных платино-вольфрамовых композитов по схеме «в одном сосуде». Сначала, с использованием гексакарбонила вольфрама в качестве прекурсора в растворе в сверхкритическогом диоксиде углерода (СК-С0) в присутствии кислорода как окислителя, промотирующего термодеструкцию прекурсора, были синтезированы дисперсные частицы оксида вольфрама с размером зерна около 100 нм и размером агрегатов 200-500 нм. Затем, на эти дисперсные подложки нанесены платиновые наночастицы в две стадии: 1) формирование пленки платиносодержащего прекурсора (диметил(1,5-циклооктадиен)платины или гексафторацетилацетонат платины) осаждением их из раствора в СК-С0; 2) термодеструкция прекурсора. Размер наночастиц платины составлял 2,3 + 0,7 нм при использовании первого прекурсора и 3,5 + 0,8 нм - при использовании второго. Полученные композиты характеризуются сравнительно узким распределением наночастиц металла по размерам и их равномерным распределением по поверхности частиц дисперсного носителя.
A one-pot synthesis of dispersed platinum-tungsten composites was developed. Initially, using tungsten hexacarbonyl as a precursor in solution in supercritical CO in the presence of oxygen as an oxidizer promoting thermal decomposition of the precursor, dispersed particles of tungsten oxide with a grain size of about 100 nm and an aggregate size of 200-500 nm were synthesized. Then, these dispersed particles were used as a substrate for the subsequent deposition of platinum nanoparticles, which included two stages: 1) forming a film of an organometallic precursor by deposition from a solution in supercritical CO and 2) thermal decomposition of the precursor. As the two types of platinum precursors, the dimethyl(1,5-cyclooctadiene)platinum and platinum hexafluoroacetylacetonate, which both are soluble in sc CO, were used as the typical ones in the practice of similar studies. The size of the formed platinum nanoparticles was 2.3 + 0,7 nm using the former precursor and 3.5 + 0,8 nm using the latter. The obtained composites are characterized by a relatively narrow size distribution of the noble metal nanoparticles and their uniform distribution over the surface of the particles of the dispersed carrier. Such materials may be of interest for (electro)cata-lysis tasks.
Applied the Synthesis of Heterogeneous Catalysts by Laser Ablation of Metallic Palladium with Pdeposition on Alumina in the Supercritical Carbon Dioxid
Authors: Епифанов Е.О. , Шубный А.Г. , Минаев Н.В. , Рыбалтовский А.О. , Юсупов В.И. , Паренаго О.П. 
Published: September 2024

Спроектирована и изготовлена установка для получения нанесенных гетерогенных катализаторов методом лазерной абляции металлической мишени в присутствии носителей различной природы в среде сверхкритического диоксида углерода (СК-С0). Выбраны условия импульсного лазерного воздействия (длина волны, частота, время), параметры среды СК-С0 (давление, температура) и конфигурация узлов установки (лазер, мишень, носитель и элементы визуального и оптического контроля). На этой установке при лазерной абляции металлического палладия осаждением на у-оксид алюминия в среде СК-С0 получен композит, представляющий собой AlO с частицами Pd. При изучении синтезированного композита в качестве катализатора жидкофазного гидрирования дифенилацетилена показана его высокая активность (TOF = 1,45 с) и высокая селективность в гидрировании одной тройной связи.
An experimental setup was created to produce deposited heterogeneous catalysts by laser ablation of a metal target in the presence of various carriers in supercritical carbon dioxide (SC-CO). The conditions of pulsed laser exposure (wavelength, frequency, and time), SC-CO medium parameters (pressure, temperature) and the configuration of experimental setup (laser, target, carrier and visual and optical control elements) were worked out. A composite consisting of AlO with Pd particles was obtained by laser ablation of metal palladium with deposition onto у-alumina in a SC-CO medium. The synthesized composite has been studied as a catalyst for liquid-phase hydrogenation of diphenylacetylene and its high activity (TOF = 1.45 s) and high selectivity in hydrogenation of one triple bond has been shown.
«One-Pot» Technique for Transformation of the Aporphine Alkaloid Boldine to Phenanthrene Seco-Boldine by Subcritical Water
Authors: Лекарь А.В. , Максименко Е.В. , Борисенко С.Н. , Хизриева С.С. , Борисенко Н.И. , Минкин В.И. 
Published: September 2024

Предложен «One-pot»-метод получения фенантренового секо-болдина из апорфинового растительного алкалоида болдина в среде субкритической воды (СКВ). Метод, изученный в интервале 100-230 °С, обеспечивает количественный выгход секо-болдина за один этап в течение 30 мин без использования каких-либо каталитических добавок. Строение полученного продукта подтверждено методами ЯМР- и масс-спектрометрии. Предложенная техника не требует использования дорогих и зачастую токсичных органических растворителей и позволяет перейти к созданию экологически чистой и недорогой технологии производства секо-болдина в среде СКВ с целью получения новых лекарственных форм.
A «one-pot» method was developed and studied for the production of phenanthrene seco-boldine from the aporphine plant alkaloid boldine in a medium of subcritical water. The effectiveness of the proposed method for producing seco-boldine in a medium of subcritical water was studied in the temperature range from 100 to 230 °С. It has been established that the “one-pot” technique in the environment of subcritical water makes it possible to achieve a quantitative yield of seco-boldine in one step, without using any catalytic additives. The structure of the obtained product was confirmed by NMR-spectrometry and ESI MS-spectrometry. The proposed technique does not require the use of expensive and toxic organic solvents. The time-consuming of the proposed approach to producing seco-boldine is 30 minutes, which allows us to move on to the development of environmentally friendly low cost technologies for the production of seco-boldine in medium of subcritical water.
Supercritical Treatment of Xenogenic Bone Matrix in the Process of Manufacture of Implants for Osteosynthesis
Authors: Эрхова Л.В. , Панов Ю.М. , Гаврюшенко Н.С. , Зайцев В.В. , Лукина Ю.С. , Смоленцев Д.В. , Воробьев К.А. , Крутько Д.П. , Леменовский Д.А. 
Published: September 2024

Предложен способ получения высокочистых ксеногенных биоматриц нового поколения, пригодных для имплантации в живой организм. Особая биосовместимость может быть достигнута путем дополнительной обработки сверхкритическим диоксидом углерода и введения дозированных количеств полилактидов с молекулярной массой 20 и 40 кДа в пористое пространство матрицы. Испытания in vivo полученных материалов показали их высокую биосовместимость с различной степенью интеграции с окружающими тканями.
A method for producing new generation of xenogenic biomatrixes, which are characterized by their special purity and suitable for implantation in a living organism, is proposed by additional treatment with supercritical carbon dioxide. The obtained highly pure biomatrixes were modified by introducing dosed amounts of polylactides with a molecular weight of 20 and 40 KDa into their pore space. In vivo testing of the obtained materials showed their high biocompatibility with varying degrees of integration with surrounding tissues.
Termodynamic and Transport Properties of Supercritical Fluids. Part 1. Thermodynamic Properties. Review
Authors: Абдулагатов И.М. , Скрипов П.В. 
Published: September 2024

В обзоре приведены результаты подробного анализа роли изохорной теплоемкости, как ключевого термодинамического свойства вещества, в исследовании критических и сверхкритических явлений. Приводится краткая историческая справка о роли и вкладе научных школ России в экспериментальное исследование изохорной теплоемкости в критической области при разработке не классической (скейлинговой) теории, которая коренным образом изменила наши представлении о физической природе критических и сверхкритических явлений. Подробно анализируется наблюдаемое в эксперименте поведение изохорной теплоемкости и других связанных с ней термодинамических свойств флюидов в критической и сверхкритической областях. Обсуждается роль новых экспериментальных исследований двухфазной изохорной теплоемкости вблизи критической точки в разработке «завершенной» теории скейлинга. Данная теория позволяет понять физическую природу асимметрии кривой сосуществования жидкость-газ вблизи критической точки и оценить вклад химического потенциала в расходимость двухфазной изохорной теплоемкости в критической точке. В обзоре также уделено внимание сверхкритическим фазовым переходам и роли изохорной теплоемкости в определении линии Widom, которая отделяет жидкоподобную область от газоподобной в сверхкритических состояниях, т.е. определяет границы сосуществования жидко- и газоподобных фаз в сверхкритических флюидах.
This review presents the results of a detailed analysis of the role of isochoric heat capacity as a key thermodynamic property of a substance in the study of critical and supercritical phenomena. A brief historical background is given on the role and contribution of Russian scientific schools in the experimental study of isochoric heat capacity in the critical region in the development of the non-classical (scaling) theory of critical phenomena, which considerably changed our understanding of the physical nature of critical and supercritical phenomena. The experimental behavior of the isochoric heat capacity and other thermodynamic properties of fluids associated with it in the critical and supercritical regions are analyzed in detail. The role of new experimental studies of two-phase isochoric heat capacity near the critical point in the development of a “complete” scaling theory is discussed. This theory allows to understand the physical nature of the liquid-gas coexistence curve asymmetry near the critical point and to estimate the contribution of the chemical potential to the divergence of the two-phase isochoric heat capacity at the critical point. The review also focuses on supercritical phase transitions and the role of isochoric heat capacity in determining the Widom line, which separates liquid- and gas-like regions in supercritical states, i.e. defines the boundaries of the coexistence of “liquid-” and “gaslike” phases in supercritical fluids.
Reactivity of Aluminum and Titanium Oxides in the Conditions of Strontium and Barium Titanates Synthesis in Water Fluid Medium
Authors: Лагунова Е.А. , Ивакин Ю.Д. , Синев М.Ю. , Шашкин Д.П. , Гордиенко Ю.А. , Фаттахова З.Т. 
Published: September 2024

Синтез титанатов стронция и бария на пористом носителе (α-AlO) проводили обработкой предварительно нанесенных соединений-предшественников (оксида титана, нитрата стронция или нитрита бария) в среде водного флюида при 400 °С. Полученные образцы исследовали методами рентгенофазового анализа (РФА) и сканирующей электронной микроскопии, совмещенной с рентгеновским энергодисперсионным анализом (СЭМ-ЭДА). Установлено, что в присутствии оксида титана происходит частичная гидратация α-AlO с образованием основного гидроксида AlO(OH) (бёмит), который не обнаруживается методом РФА при обработке в водном флюиде чистого α-AlO. Методом СЭМ-ЭДА показано, что, несмотря на значительно более высокое содержание в образцах оксида алюминия, в условиях обработки в водном флюиде ионы стронция преимущественно взаимодействуют с оксидом титана с образованием SrTiO. Определены условия получения систем с различным пространственным распределением нанесенного компонента внутри гранул носителя путем варьирования метода предварительной его импрегнации предшественником оксида титана.
The synthesis of strontium and barium titanates supported on the porous carrier (α-AlO) was performed via the treatment of the previously deposited precursors (titanium oxide, strontium nitrate, barium nitrite) in the water fluid medium at 400 °C. The obtained samples were characterized using the X-Ray Powder Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy combined with Energy Dispersion X-Ray analysis (SEM-EDX) techniques. It was found that in the presence of titanium oxide α-alumina undergoes a partial hydration with the formation of the basic aluminum hydroxide AlO(OH) (boemite) that was not found using the XRD method after the treatment of the pure α-AlO in the same conditions. Using the SEM-EDX method we demonstrated that in spite of much higher content of alumina in the samples, strontium ions preferably interact with titania forming SrTiO. It was shown that samples with different spatial distribution of the supported component inside the carrier particle can be obtained by varying the method of the preliminary deposition of the titania precursor (titanium tetra-iso-propoxide).
INFLUENCE OF TEMPERATURE AND PRESSURE ON THE STRUCTURE OF POLYMERIC CATALYSTS SYNTHESIZED IN SUBCRITICAL WATER
Authors: Маркова М.Е. , Степачёва А.А. , Косивцов Ю.Ю. , Сидоров А.И. , Матвеева В.Г. , Сульман М.Г. 
Published: September 2024

В ходе синтеза нанесенных гетерогенных катализаторов в среде субкритической воды изучено влияние температуры и давления на структуру полимерного носителя, а также на состав активной фазы катализаторов. Выбраны оптимальные условия для нанесения металлсодержащей фазы на поверхность сверхсшитого полистирола.
The current paper is devoted to the study of the influence of temperature and pressure of subcritical synthesis on the structure of polymeric supports and the composition of the active phase of the synthesized catalysts. During the investigation, the optimal synthesis conditions were chosen for the deposition of the metal-containing phase on the surface of hypercrosslinked polystyrene.
Analysis of the Stages of Yttrium Iron Garnet Formation from a Precursor Obtained by the Supercritical Antisolvent Precipitation CO Technique
Authors: Соколов И.Е. , Ефремова Е.И. , Боева Н.М. , Ерофеева А.Р. , Колобанов А.И. , Сигов А.С. , Фомичев В.В. 
Published: September 2024

Впервые проведен синтез и исследован процесс фазообразования железо-иттриево-го граната (ЖИГ, YFeO) с использованием на начальной стадии метода сверхкритического антирастворителя (SAS). Показано, что воздействие сверхкритического С0 (СК-С0) на раствор ацетатов соответствующих катионов в квазиравновес-ном состоянии приводит к образованию твердых растворов солей с аномально высокой подвижностью элементов структуры. Это позволяет формировать прямым образом, без появления переходных оксидов, равновесную фазу твердого продукта ЖИГ при температурах гораздо более низких, чем при твердофазном синтезе, что обусловлено значительным понижением энергии активации твердого раствора.
In this paper, the authors synthesized and studied the phase formation of yttrium-iron garnet (YIG) using the supercritical antisolvent precipitation technique (SAS) at the initial stage for the first time. The effect of supercritical CO on the solution of acetates in the quasi-equilibrium state causes an abnormally high mobility of the structure elements. As a result, it becomes possible to form the equilibrium phase of the YIG solid product directly (without the appearance of transition oxides) at temperatures much lower than by solid-phase synthesis. The temperature decrease is due to a significant decrease in the activation energy of the solid solution.