Факультет харчових та хімічних технологій (Х та ХТ)

Permanent URI for this communityhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/20351

ENG: Faculty of Nutritional and Chemical Technologies

Browse

Now showing 1 - 40 of 92

Features of Elastomeric Compositions in the Presence of Regenerated Sunflower Oil Production Waste as Filler
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2015) Sokolova, Lina O.; Ovcharov, Valery I.; Toropin, Mykola V.; Burmistrov, Kostiantyn S.; Tyshchenko, Valeria O.
ENG: The paper investigates the peculiarities of the properties of elastomeric compositions based on butadiene-α-methylstyrene rubber of the Buna KER 1723 brand in the presence of regenerated sunflower oil production waste in comparison with the equal weight content (20.0 phr) of known mineral fillers. It has been shown that the hydrophobized products under study significantly affect the processibility of rubber compounds, the course of sulfur vulcanization at different temperatures, the level of rheokinetic characteristics, and the density of cross-links of elastomeric compositions. It has been established, that in terms of the rubber reinforcement factor, the spent adsorbent with 37 wt.% of the organic component (diatomite P), regenerated by two-stage washing with dichloroethane and petroleum ether, is superior to a product with 57 wt. % organic component (diatomite D), as well as chalk, but inferior to kaolin. Diatomite P can be recommended for use in industrial rubber formulations.
Solid-Phase Polycondensation of Polyethylene Terephthalate with Technologies of Its Reactive Extrusion
(MM Publishing s.r.o., Praha, Czechia, 2023) Rimar, Miroslav; Chervakov, Denys O.; Fedak, Marcel; Kulikov, Andrii; Kulikova, Olha; Sukhyy, Kostyantyn M.; Chervakov, Oleh V.; Bentsionov, Igor; Sverdlikovska, Olga S.; Belyanovskaya, Elena; Yeromin, Oleksandr O.; Prokopenko, Olena M.
ENG: It has been experimentally confirmed that polyethylene terephthalate during its processing into products destruct without carrying out the process of solid-phase polycondensation. The conditions for both primary and secondary polyethylene terephthalate have been determined for carrying out the process of solid-phase polycondensation for its effective reaction extrusion with chain extenders. To confirm the effectiveness of the parameters of the solid-phase polycondensation process of polyethylene terephthalate, its reaction extrusion was carried out with commercially available chain extenders of the diepoxide class. The optimal content of chain extenders of the diepoxide class for changing the complex of physical, mechanical and rheological properties of polyethylene terephthalate modified by them was determined. It allows obtaining materials with an increased by 2.2 times characteristic viscosity.
Радіопрозора кераміка зі зниженими температурами випалу на основі системи RO (MgO, BaO) – Al2O3 – SiO2
(ННІ «УДХТУ», Український державний університет науки і технологій, 2024) Калішенко, Юлія Русланівна
UKR: Дисертація спрямована на розробку хімічних і речовинних складів та створення фізико-хімічних основ енергозберігаючої технології виробництва радіопрозорих керамічних матеріалів кордієритового і цельзіанового складу з регульованою мікроструктурою і фазовим складом, які володіють комплексом спеціальних властивостей і використовуються для високоточного ракетного озброєння. Обґрунтовано доцільність використання кордієритових і цельзіанових керамічних матеріалів для виготовлення радіопрозорих виробів високоточного ракетного озброєння. Описано основні методи виготовлення склокристалічних матеріалів та процеси інтенсифікації спікання і зміцнення кераміки. Обґрунтовано вибір складів склозв'язок для надвисокочастотної радіопрозорої кераміки на основі кордієриту і цельзіану. Розроблено склади порівняно легкоплавких стекол (температура варіння не вище 1400°С) в псевдопотрійних системах Li2O – Al2O3 – SiO2, MgO – Al2O3 – SiO2 і BaO – Al2O3 – SiO2 з постійним вмістом B2O3 (10 мас.ч. понад 100 мас.%) для подальшого використання в якості компонентів при виготовленні щільноспеченої радіопрозорої кераміки кордієритового і цельзіанового складів. Досліджено вплив скла сподуменового складу (LABS) на процеси спікання кордієритових і цельзіанових матеріалів, а також формування кристалічних фаз α-кордієриту і моноклінного цельзіану при знижених температурах. Встановлено, що введення скла сподуменового складу сприяє зниженню температури випалу до 1300–1350°С, одночасно підвищуючи фізико-технічні показники. Тонкодисперсна кристалізація фази β-сподумену з вихідного LABS скла сприяє суттєвому зниженню ТКЛР керамічного матеріалу на основі кордієриту в цілому до (12,4–17,8)∙10-7 °С-1, а керамічного матеріалу на основі цельзіану до (23,5–24,8)∙10-7 °С-1 і, що забезпечує високу термічну стійкість кераміки до 950 °С і 900 °С відповідно. Також розроблені матеріали відповідають вимогам щодо діелектричних властивостей для застосування в умовах надвисокочастотного електромагнітного поля. Вивчено особливості перебігу реакцій утворення кордієриту в інваріантних точках системи MgO – Al2O3 – SiO2. Єдиним продуктом реакції компонентів стекол М-1 і М-5 з підшихтовочними компонентами є кордієрит. Встановлено взаємозв’язок фізико-технічних властивостей кордієритової кераміки з технологічними параметрами її виготовлення (температурою випалу, вмістом MABS скла). Визначено найбільш раціональні з точки зору досягнення комплексу високих техніко-експлуатаційних показників речовинні склади кордієритової кераміки, які містять розроблене MABS скло М-1 у кількості 30–35 мас.% і дозволяють проводити її випал при низькій температурі 1300°С. Комплекс високих фізико-технічних показників (нульові значення водопоглинання і відкритої пористості, σст = 294–314 МПа, ε = 4,3, tgδ = 0,001) дозволяє використовувати розроблену кордієритову кераміку в якості надвисокочастотних радіопрозорих матеріалів для авіаційної та ракетної техніки, зокрема носових антенних обтічників радіокерованих ракет. Для цельзіанової кераміки досліджено умови утворення фази в евтектичних точках системи BaO – Al2O3 – SiO2. Виявлено, що ортосилікат барію найбільш активно взаємодіє з підшихтовочними компонентами для утворення цельзіанової фази. Введення BABS скла в кількості 40–50% дозволяє отримати щільноспечену структуру цельзіанової кераміки при відносно низькій температурі випалу 1400–1450°С. Цельзіанова кераміка володіє термічною стійкістю до 700°С, вогнетривкість до 1580°С і відповідає комплексу вимог, що висуваються до радіопрозорих матеріалів (ε = 5,5; tgδ = (5–6)·10-4) у надвисокочастотному електромагнітному полі 1010 Гц. Запропоновано технологічну схему та зазначено технологічні параметри одержання кордієритової і цельзіанової кераміки для носових антенних обтічників. Надані технологічні рекомендації дозволяють виготовляти вироби з нижчою собівартістю за рахунок зниження температури варіння стекол, які використовуються в якості компонентів розробленої кераміки, зниження температури випалу і скорочення тривалості процесу випалу кераміки, а також сприятиме зменшенню залежності вітчизняних підприємств оборонного комплексу від імпортних комплектуючих матеріалів. Проведено виробничі випробування керамічних матеріалів на Костянтинівському державному науково-виробничому підприємстві «Кварсит» ДК «Укроборонпром». Результати випробувань підтвердили відповідність розробленої кордієритової та цельзіанової кераміки вимогам для застосування в антенних обтічниках радіокерованих ракет.
Композити адгезивного призначення на основі продуктів тіоетерифікації епоксидних смол і полісульфідних каучуків
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Носова, Алла Миколаївна
UKR: Дисертаційну роботу виконано на кафедрі технології природних і синтетичних полімерів, жирів та харчової продукції Державного вищого навчального закладу «Український державний хіміко-технологічний університет» Міністерства освіти і науки України. Рідкі полісульфідні каучуки широко використовуються для модифікації епоксидних клеїв, оскільки дозволяють підвищити адгезію й еластичність, особливо за негативних температур. Недоліком епоксидно-полісульфідних композицій є те, що для реалізації високого ефекту модифікації їх отверднення необхідно здійснювати за підвищених (до 120℃) температур. Під час отверднення без підведення тепла ззовні («на холоді») модифікувальна дія полісульфідного каучуку виявляється значно меншою мірою. Варто зазначити, що на практиці часте застосування підвищених температур отверднення є небажаним (оскільки пов’язане з додатковою витратою енергії) або неможливим (у разі склеювання великогабаритних виробів зі складною конфігурацією, а також матеріалів з невисокою теплостійкістю). У зв’язку з цим достатньо актуальним є підвищення адгезивних та інших фізико-механічних властивостей епоксидно-полісульфідних композицій, отверднених без теплової обробки. За аналогією з рідкими карбоксилатними каучуками на основі олігобутадієну припускаємо, що суттєво покращити комплекс властивостей можливо шляхом попереднього (перед додаванням отверджувального агента) проведення реакції взаємодії меркаптанових груп і оксиранових циклів за підвищеної температури, після чого використовувати продукт попередньої реакції тіоетерифікації частини епоксидних клеїв для отверднення за кімнатної температури. Об’єкт дослідження – адгезивні композити на основі епоксидних смол і полісульфідного каучуку, модифіковані продуктом попередньої реакції тіоетерифікації. Предмет дослідження – взаємозв’язок між складом, режимами попередньої реакції тіоетерифікації та фізико-механічними, адгезивними властивостями епоксидно-полісульфідних композитів, а також шляхи керування їх фізико-механічними характеристиками.
Реологічні характеристики ангобних покриттів для керамічної цегли
(Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, 2024) Хоменко, Олена С.
UKR: У даній роботі розглянуті реологічні особливості ангобних покриттів, які наносять на лицьові поверхні керамічних виробів у вигляді рідких суспензій – шлікерів. За умови правильного вибору реологічних параметрів, ангобне покриття добре узгоджується з керамічною основою та після випалу дозволяє підвищити естетичні та експлуатаційні властивості цегли. Сформульовані основні вимоги до реологічних параметрів ангобних суспензій, призначених для нанесення на керамічну цеглу. Це дозволить уникнути таких видів браку, як розтріскування та відколювання покриття, оголення поверхні виробу, утворення краторів та цяток. Встановлено вплив мінералогічного та гранулометричного складу ангобних суспензій на їх седиментаційні характеристики. Шлікери, що мають не менше 70 мас.% часток розміром до 10 мкм мають високу седиментаційну стійкість. Водночас вміст фракцій розміром 10–60 мкм може сягати до 30 мас.% без ознак розшарування суспензії. Такий фракційний склад може бути досягнутий за вмісту глинистого матеріалу не менше 65 мас.%. Побудована графічна модель, яка відображає одночасний вплив вмісту глини, води та дефлокулюючої добавки (реотану) на текучість ангобних шлікерів. Дана модель дозволяє оперативно регулювати реологію ангобних суспензій під час зміни одного чи декількох факторів системи. Для одержання ангобного шлікеру заданої текучості із вмістом 65 мас.% глини, його вологість має становити 43–43.5 мас.%, а кількість реотану – 0.21 мас.%. За таких параметрів ангобний шлікер має текучість 14–17 с, високу седиментаційну стійкість, добру покривну здатність, а нанесене покриття – високу адгезійну міцність. Після випалу на поверхні зразків керамічної цегли отримано покриття товщиною 140–180 мкм, з твердістю за шкалою Мооса більше 7, без ознак будь-яких дефектів. Результати досліджень можуть бути застосовані в розробці ангобів та глазурей у виробництві керамічної цегли та плиток.
The Influence of Solid-State Polycondensation of Polyethylene Terephthalate on Its Rheological Properties
(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Chervakov, Denys O.; Ved, V. V.; Fedan, V. V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Chervakov, Oleh V.
ENG: The influence of solid-state polycondensation conditions on the rheological properties of polyethylene terephthalate was determined. Mathematical models describing the dependence of the melt flow rate of both virgin and recycled polyethylene terephthalate on the time and temperature of the solid-state polycondensation process were developed. A correlation between the melt flow rate and the average molecular weight of polyethylene terephthalate was demonstrated. Experimental studies showed that conducting solid-state polycondensation of recycled polyethylene terephthalate at temperatures ranging from 130 оC to 160 оC for 3 hours produces polymeric materials with higher molecular weight and, consequently, improved performance properties.
Protective Coatings for Construction Ceramics as a Factor of Increasing Energy Efficiency and Operational Properties of Products
(Latvia University of Life Sciences and Technologies, 2024) Khomenko, Olena S.; Ivchenko, Viktoriіa; Boginska, Ludmyla; Fomenko, Galina
ENG: The production of building materials is important for any sector of economy, as they are widely used to create residential, commercial and industrial structures. This is especially true for products such as ceramic bricks, as their environmental friendliness and energy efficiency make them virtually indispensable. However, the higher the energy efficiency of ceramic bricks, the lower their strength and durability. This is due to the porous structure of the material − water gets into the open pores, which causes gradual destruction as a result of freezing and thawing and changes in volume. To reduce the destruction of the outer layer, decorative and protective engobe coatings have been developed that help seal the outer surface of products and prevent moisture from seeping inside. The compositions, rheological and technological as well as physical and mechanical properties of engobe coatings for ceramic bricks with a firing temperature of 950ºC are presented. It is established that the presence of engobe on the surface of the brick, with its rather porous internal structure, allows to reduce water absorption from 14.8 to 3.2% and increase the frost resistance of products from 15 to 65 cycles. The coating opens up the possibility of significantly extending the service life of the brick.
Вплив зольного пилу на властивості деревинно-полімерних композитів
(ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет”, Дніпро, 2024) Криволапов, Дмитро Сергійович; Сухий, Костянтин Михайлович; Баштаник, Петро Іванович; Третьяков, А. О.; Безрукавий, В. О.
UKR: Здійснено дослідження впливу зольного пилу на експлуатаційні, технологічні та фізико-механічні властивості композитів на основі вторинного поліетилену високої густини, наповненого деревинним борошном. Показано, що при заміщенні в композиті кальциту зольним пилом покращуються експлуатаційні та технологічні властивості матеріалу: зменшуються водопоглинання, коефіцієнт лінійного термічного розширення та технологічна усадка. При використанні зольного пилу як наповнювача також спостерігається збільшення міцності при вигині композиту на 9 % (від 51,3 МПа при відсутності зольного пилу) до 55,8 МПа (при відсутності кальциту), але ударна в'язкість за Шарпі на зразках з надрізом зменшується більш ніж у 2 рази (від 11,9 кДж/м2 до 5,1 кДж/м2 відповідно).
Oleochemical Products in Synthesis Technologies of Eco-Friendly Polymers
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2024) Chervakov, Oleh V.; Chervakov, Denys O.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Kuzminskyi, Vitalii Yu.; Varlan, Kostiantyn Ye.; Belyanovskaya, Elena A.; Levchenko, Yevhenii P.; Yurchik, Mykhailo S.
ENG: Promising directions of synthesis from renewable vegetable oil raw materials of monomeric and oligomeric oleochemical products are considered: modified triglycerides as ingredients of special-purpose polymer compositions; fatty alcohols, esters and amides of fatty acids as surfactants in detergents, cosmetics, paints, pharmaceuticals, as ecological fuel; polyols and hydroxyl-containing oligomers for the synthesis of polyurethane, polyesteramide, polyurethaneamide binders and coatings with anti-corrosion and antimicrobial properties. The synthesis routes of fatty acid amides, in particular hydroxyl-containing ones with a functionality of 2 or more, as starting compounds for promising polyesteramides are considered in detail. The strategy of synthesis from vegetable oils of saturated polyols with primary hydroxyl groups as promising components for environmentally friendly paint and varnish compositions is considered. Data on the synthesis and properties of polyurethaneamides, polyesteramides and metal-containing derivatives based on them are presented. For each product type an analysis was made of the state of development of a particular technology, as well as future prospects and existing barriers to their development. The possibility of using metal-containing polymers to create biodegradable materials and coatings with hydrophobic properties and antimicrobial activity was shown.
Atomic Emission Determination of Cesium in Table Salt and Brines
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Yurchenko, O.I.; Chernozhuk, T.V.; Baklanov, A.N.; Nikolenko, M.V.; Cherginets, V.L.; Rebrov, A.L.
ENG: Atomic emission spectrometry has been shown to be one of the most effective methods for determining cesium content in table salt and brines after preconcentration by coprecipitation. The most efficient collectors for cesium coprecipitation are ferrocyanides with the general formula MeII 2Fe(CN)6 (Me=Cu, Co, Ni). It was found that using copper ferrocyanide enables the extraction of up to 92% of cesium from solution. However, in water, brines, and salt solutions, cesium often exists in forms that cannot be coprecipitated (in more than 50% of cases). Therefore, organic cesium compounds (humic and fulvic acids) must be destroyed. The effect of ultrasound on highly mineralized waters, brines, and salt solutions to convert cesium compounds into coprecipitable forms was studied. It was established that the main factors contributing to the intensifying effect of ultrasound are the occurrence of sonochemical reactions, as well as the mixing and dispersing actions of ultrasound. An express method for determining cesium in table salt and brines was developed, involving the destruction of organic impurities and the coprecipitation of cesium with Cu2Fe(CN)6 under ultrasonic intensification. The detection limit for cesium is 2⋅10–8 wt.%.
Scientific and Experimental Justification for the Industrial Application of Accelerated Electrochemical Methods for Testing Resistance to Intergranular Corrosion
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Derhach, T.О.; Sukhomlyn, D.A.; Hlushkova, D.B.; Baliev, A.Ye.
ENG: The purpose of this work is to provide a scientific and experimental justification for the widespread industrial application of accelerated electrochemical methods for testing the resistance of austenitic stainless steel products to intergranular corrosion as an alternative to prolonged (up to 240 hours) boiling tests in acid solutions. A large-scale comparative study was conducted using standardized methods for assessing the intergranular corrosion resistance: (a) in weakly oxidizing environments – an accelerated electrochemical method of potentiostatic etching in 1 N HClO4+0.25 N NaCl, compared with a prolonged test involving the boiling of samples in 35% H2SO4 with the addition of CuSO4 and metallic copper (Practice E, ASTM A-262); and (b) in highly oxidizing environments – an accelerated electrochemical method of anodic etching of metallographic sections in 10% H2C2O4 ⋅2H2O, compared with a prolonged test involving the boiling of samples in 65% HNO3 (Practices A and C, ASTM A-262, respectively). The study was conducted on experimental 304L-type stainless steel samples with a carbon content of 0.018–0.05%, sensitized under different conditions, as well as on industrially manufactured Cr–Ni and Cr–Ni–Mo stainless steel products. A strong correlation was found between the results obtained using the proposed accelerated methods and the traditional prolonged tests. Additionally, quantitative criteria for satisfactory intergranular corrosion resistance were established when testing by the potentiostatic etching and Practice A methods. The study demonstrated the high corrosion resistance of special Σ3 twin grain boundaries when using method A, as described in the coincident site lattice theory. The obtained results support the recommendation of using the accelerated potentiostatic etching and Practice A methods as viable alternatives to prolonged testing procedures in industrial production of austenitic stainless steel products.
Вплив Cr2O3 на температурний коефіцієнт лінійного розширення скла в оксидній системі Na2O–B2O3–SiO2
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Маценко, С. В.; Голеус, Віктор Іванович; Рижова, Ольга Петрівна
UKR: У роботі експериментально визначено показники температурного коефіцієнта лінійного розширення (ТКЛР) стекол системи Na2O–B2O3–SiO2–Cr2O3 з наступним вмістом компонентів (мол.%): 19,6–41,8 Na2O; 15,7–34,8 B2O3; 29,4–59,7 SiO2; 0,5–2,0 Cr2O3. ТКЛР дослідних стекол ( , К–1) в діапазоні температур 20–4000С залежить головним чином від вмісту в їх складі оксидів Na2O, B2O3 і SiO2 та з достатньою точністю може бути розрахований за адитивною формулою: αx107 = 2,587 [Na2O]+0,444[B2O3]+ 0,353[SiO2]+0,905[Cr2O3], де [Na2O], [B2O3], [SiO2], [Cr2O3] – вміст оксидів у склі (мол.%). Точність розрахунків за даною формулою підтверджено коефіцієнтом парної кореляції (0,995) між розрахунковими і експериментальними значеннями ТКЛР дослідних стекол. За значеннями коефіцієнтів адитивності встановлено ступінь впливу оксидних компонентів на ТКЛР дослідних стекол в ряду: Na2O>Cr2O3>B2O3>SiO2. Незважаючи на достатньо високий коефіцієнт адитивності Cr2O3, парціальний вплив хром(ІІІ) оксиду на показник ТКЛР дослідних стекол є незначним, що обумовлено вмістом даного оксиду в межах 0,5–2,0 мол.%. Вказана розрахункова методика рекомендується до використання при розробленні нових складів штучних хромових авантюринових стекол, кристалічних керамічних глазурей та емалевих покриттів.
Високонаповнені деревинно-полімерні композити будівельного призначення на основі поліолефінів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Криволапов, Дмитро Сергійович
UKR: Дисертаційна робота присвячена дослідженню нових матеріалів, які поєднують у собі властивості деревини та полімерів. У роботі розглядаються основні аспекти створення, модифікації та застосування деревинно-полімерних композитів (ДПК), що відкриває нові можливості для їх використання в різних галузях промисловості. Зокрема, розглядається можливість використання у якості мінерального наповнювача зольного пилу та фосфогіпсу, а також у якості апрету або компатибілізатору стеаринової кислоти та епоксидованої соєвої олії. Розроблена рецептура деревинно-полімерного композиту успішно апробована у виробничих умовах.
Design, Fabrication and Functional Properties of Titanium Suboxide-Based Composites With Low Noble Metal Content for Electrocatalytic Applications
(Journal of Electrochemical Science and Engineering, 2025) Knysh, Valentina О.; Zhemela, Heorhii; Shmychkova, Olesia B.; Luk'yanenko, Tatiana V.; Velichenko, Oleksandr В.
ENG: Fabrication, design and investigation of functional properties of composite materials based on titanium suboxides with low noble metal content for use in electrocatalysis has been investigated. The study particularly focuses on electrode coatings derived from titanium dioxide modified with platinum and palladium. The structural, electrocatalytic, and corrosion-resistant properties of these materials were systematically investigated. It was demonstrated that thermal treatment significantly enhances the catalytic efficiency of the coatings by reducing the oxygen evolution overpotential and improving the efficiency of hypochlorite synthesis. Optimal thermal treatment conditions (500 °C, 3 hours) were identi-fied, resulting in increased stability of the anodes containing Pt and Pd layers, as evidenced by a service life of 176 hours. The study highlights the potential of these composites for applications in oxygen evolution reactions and hypochlorite synthesis, owing to their high stability, selectivity, and cost-effectiveness.
Determination of the Electrochemical Dissolution Feasibility of a Superalloy Used in Turbine Components in Alkaline Solutions With Additives
(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2025) Kotok, Valerii Е.; Sknar, Yuri Е.; Butyrina, Tetyana Е.; Sknar, Irina V.; Demchyshyna, Oksana; Chasova, Ella
ENG: The object of this study was an electro-chemical anodic dissolution of a heat-re-sistant nickel-based superalloy (≈62 wt.%),recovered from destroyed components of spe-cial-purpose equipment, which contains valu-able metals such as Re (≈4 wt.%), Co, W, Mo, Ta, Nb, and others. The research addressed the problem of the lack of an effective elec-trochemical method for selectively extract-ing these components, particularly rhenium and other valuable elements, from such an alloy in alkaline media. The anodic behav-ior of the alloy was experimentally studied in 0.5 M NaOH in the presence of various com-plexing and activating additives (NaCl, cit-ric acid, EDTA salt, and Na2H2P2O7). It was shown that none of the additives provided a significant acceleration of anodic dissolu-tion. This was demonstrated by the fact that the increase in the average specific charge calculated for five cyclic voltammetry scans that contributed to alloy dissolution did not exceed 8%. In other cases, the values were sig-nificantly lower than in the base solution con-taining only alkali. It was established that the anodic dissolution process has a surface-selec-tive nature: Ni, Co, Cr, Re, and Al are leached into the electrolyte, while a residual surface layer enriched in W, Ta, Nb, and Mo forms, hindering further dissolution. X-ray fluores-cence analysis data confirmed changes in the chemical composition(Ni content decreased to ≈48 wt.%, W increased from ≈9to≈20wt.% on the surface). Theoretical justification of the results is provided, based on the physico-chemical properties of compounds that may form during anodic dissolution in the pres-ence of additives. The absence of an activating effect from the additives suggests the need for further studies on pure NaOH. The obtained data are of practical importance for the selec-tive separation of superalloy elements before further processing.
Одержання інтеркальованих біологічно-активними речовинами Zn-Al подвійно-шаруватих гідроксидів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Борисенко, Анастасія Юріївна
UKR: Подвійно-шаруваті гідроксиди (ПШГ), зокрема Zn-Al ПШГ, є цінними основами-матрицями для інтеркаляції у їх міжшаровий простір різноманітних аніонів: біологічно-активних агентів (позитивної або негативної дії), органічних барвників, лікарських засобів, харчових добавок та ін. Таким чином можливості для модифікації структури подвійно-шаруватого гідроксиду з метою одержання новітніх матеріалів різноманітного призначення дуже широкі, завдяки можливості таргетованого вибору складових. Незважаючи на широкий інтерес наукової спільноти до вивчення матеріалів на основі ПШГ, та досягнення у цій галузі, досі лишається багато практичних питань, що вимагають додаткового вивченні та теоретичного обґрунтування. Тому дослідження процесів одержання Zn-Al подвійно-шаруватих гідроксидів, інтеркальованих різноманітними аніонами, досі лишається актуальними і перспективним для розширення асортименту біологічно-активних речовин пролонгованої дії. Дисертаційна робота складається з вступу, літературного огляду, опису методики експериментів та семи експериментальних розділів з питань досліджень процесів синтезу біологічно-активних матеріалів на основі Zn-Al подвійно-шаруватих гідроксидів, інтеркальованих різними біологічно-активними речовинами, впливу аніонів та умов синтезу на властивості одержаних матеріалів та розробки принципових технологічних схем. В результаті виконання дисертаційної роботи розширено асортимент речовин на основі Zn-Al ПШГ, інтеркальованих різноманітними біологічно-активними аніонами.
PVA-CoFe2O4-Biochar Composites: Structure and Properties
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2025) Frolova, Liliya A.; Saltykov, Dmytro Yu.; Kushnerov, Oleksandr I.; Olkhov, Kostyantin V.; Nikitin, Maksim O.; Rodin, Dmytro O.
ENG: PVA-CoFe2O4-biochar composites were synthesized by a two-stage combined method. The resulting composites were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, UV-visible absorption spectroscopy, vibrational magnetometry, and vector microwave analysis. The results of electron microscopy show that biochar has a block structure with large pores, so this structure can be used in the creation of composites. The magnetic properties depend on the content of cobalt ferrite in the composite. The results of the study of photocatalytic properties showed that the rate of destruction of methylene blue (MB) is 50–98% after 60 min of UV radiation. It was established that the reaction of photocatalytic decomposition of MB obeys pseudo-first-order kinetics. Among these catalysts, biochar showed the highest rate constant of 0.085 min−1, PVA/CoFe2O4-biochar composites – 0.05 min−1. When studying the absorption of electromagnetic radiation in the radar range from 8 GHz to 12 GHz by PVA/CoFe 2O4- biochar composites, it was found that with an increase in the ratio of CoFe2O4-bichar components to 0.67 wt. parts CoFe2O4, the absorption losses of the composite reach –14.15 dB/mm at a frequency of 8 GHz and –12.37 dB at a frequency of 12 GHz.
Crystal Structure of the Mixed-Ligand Complex of Co(II) with Succinic Acid and Pyridine
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Trunova, O. K.; Zheleznova, L. I.; Dyakonenko, V. V.; Sliusarchuk, L. I.; Shtokvysh, O. I.; Berzenina, Oksana V.
ENG: A new mixed-ligand complex {[CoCHO)⋅2Ðó]⋅2H2O}n was synthesized via the interaction of equimolar amounts of cobalt nitrate and sodium succinate in the presence of pyridine at pH 5.5–6.0. The complex was investigated by X-ray structure analysis, elemental analysis, UV/VIS and IR spectroscopies, and differential thermal analysis. The complex is a one-dimensional coordination polymer and crystallizes in the orthorhombic space group Pbca with unit cell parameters a=11.8945 Å , b=8.9064 Å , c=15.1116 Å , α=β=γ=90 Celsius degrees. The atom of cobalt has a slightly distorted octahedral N2O4 environment and forms Co–N bonds with two molecules of pyridine and Co–O bonds with the carboxyl groups of two symmetric succinic acid molecules. The coordination number Co(II) is supplemented up to 6 by two water molecules, which are located in the axial plane of the coordination polyhedron. Due to the monodentate coordination of two symmetrically independent carboxylate oxygen atoms of one succinic acid molecule, one-dimensional coordination polymer chains are formed. Polymer chains in the crystal are united by intermolecular hydrogen bonds, which leads to the formation of layers packed in the crystal parallel to the (001) plane. Hirschfeld surface analysis and two- dimensional fingerprint plots were used to analyze the intermolecular interactions present in the crystal.
Біологічно інертні модифіковані естерами карбонових кислот паливні композиції
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Попитайленко, Дарина Володимирівна
UKR: Наукова новизна дисертаційної роботи полягає в тому, що вперше обґрунтовано біологічно інертну сумішеву паливну композицію, модифіковану естерами карбонових кислот, та запропоновано використання кубових залишків ректифікації бутилових спиртів як біоцидної присадки. Удосконалено методи виділення та ідентифікації мікроорганізмів-деструкторів таких композицій, встановлено кінетичні закономірності набрякання полімерних матеріалів при контакті з ними, підібрано стійкі полімери та обґрунтовано застосування констант Хагінса як критерію їх придатності для експлуатації у двигунах на сумішевому паливі.
Інноваційні полімерні іонні рідини та іонні рідини іоненового типу
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Свердліковська, Ольга Сергіївна; Потапчук, М. О.
UKR: Удосконалено спосіб синтезу полімерних іонних рідин та іонних рідин іоненового типу. Доведено перспективність застосування не розривної схеми «полімер–мономер» при створенні полімерних іонних рідин. Встановлено кореляційні залежності між температурою, хімічною будовою полімерних іонних рідин іоненового типу на основі тетрагідро-1,4-оксазину та їх іонною провідністю і температурою склування, що підтверджено кореляційними рівняннями і пояснено їх хімічну природу. Розроблено практичні рекомендації вирішення науково-прикладної проблеми створення нових полімерних іонних рідин та іонних рідин іоненового типу з високою іонною провідністю зі збереженням їх рідкого стану у широкому діапазоні температур для вирішення нагальних проблем хімічної технології.
Electrosynthesis of Ni-Fe Films With Enhanced Electrocatalytic Activity for Hydrogen Evolution From Alkaline Electrolyte
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2025) Sukhii, Mykhailo K.; Sknar, Iryna V.; Butyrina, Tetyana E.; Sknar, Yuri E.; Nefedov, Volodymyr G.; Polishchuk, Yuliya V.
ENG: The work is devoted to the topical issue of creating electrocatalysts for hydrogen evolution from alkaline electrolyte. The rapid development of hydrogen energy using the electrolytic method of hydrogen requires the use of cheap, resource-intensive and highly catalytic cathode materials. The most variable and flexible in control is the electrochemical method of synthesizing electrocatalysts of this type. A very promising material for cathodic hydrogen release is the Ni-Fe alloy. The limiting factor for its use is the high internal stresses that arise during its electrosynthesis. To reduce the internal stresses of Ni-Fe electrocatalyst films, sulfur-containing modifiers sodium allyl sulfonate and sodium saccharinate were used in this work, which were introduced into the methanesulfonate electrolyte of electrodeposition. It was established that increasing the concentration of sodium allyl sulfonate from 30 to 100 mmol/l leads to a decrease in internal stresses from 300 MPa to 100 MPa. The use of sodium saccharinate in a concentration of 0.5 mmol/l to 6 mmol/l contributes to a decrease in internal stresses from 300 MPa to 0 MPa. This effect of modifiers on internal stresses is associated with a change in the alloy structure due to the incorporation of sulfur and hydrocarbon residues of modifiers. It was found that the Ni-Fe alloy obtained in the presence of allyl sulfonate demonstrates high electroactivity, approaching the electroactivity of platinum. This effect is explained by an increase in defects in the crystal lattice and the presence of nickel and iron sulfide particles in the structure of the cathode material. It is recommended to carry out the electrosynthesis of Ni-Fe, as electrocatalysts for hydrogen evolution, from a methanesulfonate electrolyte containing 80–100 mmol/l of sodium allyl sulfonate in the range of current densities from 3 to 7 A/dm2.
Агітаційне вилуговування урану Мічуринського родовища
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2025) Кожура, Олег В.; Цибуля, Є. О.; Коваленко, Ігор Л.
UKR: Дана робота присвячена дослідженню агітаційного вилуговування уранової руди Мічурінського родовища за 75 °С та атмосферного тиску з додаванням урану ферум (ІІІ) сульфату як окисника в складі окисненої гідролізної кислоти виробництва пігментного ТіО2. Показано, що ферум (ІІ) сульфат у розчинах гідролізної сульфатної кислоти з виробництва пігментного TiO2 кількісно окиснюється киснем до ферум (ІІІ) сульфату в газорідинному реакторі з механічним перемішуванням середовища під час використаня каталізаторів на основі сполук зв’язаного азоту за прийнятний для технологічного процесу час (1–3 год). Заміщення до 40 % сульфатної кислоти в розчинах кислотного вилуговування урану на окиснену гідролізну кислоту дозволяє підвищити вилучення урану з 76 % до 88 % за умови Тв. : Рід. = 1 : 1 та загальної витрати кислоти 90 кг/т руди. Максимум вилучення урану відповідає відношенню концентрацій С(Fe3+)/С(Fe2+) ≥ 1 в фільтратах вилуговування. Використання протитечійного агітаційного вилуговування урану в кілька стадій може додатково підвищити вилучення урану із упорної руди вище 90 %. Заміщення більше 40 % сульфатної кислоти на окиснену гідролізну кислоту веде до зменшення вилучення урану. Збільшення витрати сульфатної кислоти, допованої окисненою гідролізною кислотою до 110 кг/т руди, не приводить до підвищення вилучення урану. Використання добавок окисненої гідролізної кислоти в агітаційному вилуговуванні забезпечує високий рівень вилучення урану з упорних руд. Остаточний висновок про придатність такого рішення для впровадження в практику виробництва уранових концентратів потребує даних по дослідженню впливу внесених з гідролізною кислотою домішок на інші стадії технологічного процесу.
Electrochemical Corrosion Properties and Protective Performance of Coatings Electrodeposited from Deep Eutectic Solvent-Based Electrolytes: A Review
(Materials, 2025) Protsenko, Vyacheslav S.
ENG: The application of deep eutectic solvents (DESs) as an innovative class of environmentally friendly liquid media represents a significant advancement in materials science, especially for the development and enhancement of structural materials. Among the promising applications, DESs are particularly attractive for the electrodeposition of corrosion-resistant coatings. It is established that corrosion-resistant and protective coatings, including those based on metals, alloys, and composite materials, can be synthesized using both traditional aqueous electrolytes and non-aqueous systems, such as organic solvents and ionic liquids. The integration of DESs in electroplating introduces a unique capacity for precise control over microstructure, chemical composition, and morphology, thereby improving the electrochemical corrosion resistance and protective performance of coatings. This review focuses on the electrodeposition of corrosion-resistant and protective coatings from DES-based electrolytes, emphasizing their environmental, technological, and economic benefits relative to traditional aqueous and organic solvent systems. Detailed descriptions are provided for the electrodeposition processes of coatings based on zinc, nickel, and chromium from DES-based baths. The corrosion–electrochemical behavior and protective characteristics of the resulting coatings are thoroughly analyzed, highlighting the potential and future directions for developing anti-corrosion and protective coatings using DES-assisted electroplating techniques.
Електролітичне осадження залізних покриттів із метансульфонатного електроліту
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Проценко, Вячеслав Станиславович; Данилов, Ф. Й.; Васильєва, О. О.; Поліщук, Ю. В.; Сухий, Костянтин Михайлович
UKR: Охарактеризовано процес електроосадження залізних покриттів із водних розчинів на основі метансульфонатного (Fe(CH3SO3)2) та сульфатного (FeSO4) електролітів із метою розробки «зеленої» технології формування нанокристалічних покриттів з покращеними механічними й антикорозійними властивостями. Вплив ключових параметрів процесу (густини струму, температури та pH) оцінювали за виходом за струмом, мікроструктурою, мікротвердістю та корозійною стійкістю покриттів. При всіх інших однакових умовах вихід за струмом в метансульфонатному електроліті суттєво вищий, ніж у сульфатному, і сягає 95–96%. Поляризаційні вимірювання показали, що причиною суттєвого зростання виходу за струмом є вища перенапруга сумісної реакції виділення водню у ході осадження покриття із метансульфонатного середовища. Середній розмір кристалітів залізних покриттів, осаджених з метансульфонатного електроліту, знаходиться у межах від 55 до 80 нм, тоді як у сульфатному електроліті формуються покриття із субмікронним розміром кристалітів. Мікротвердість покриттів із метансульфонатного електроліту зростає від 461 до 477 кг/мм2 із підвищенням густини струму від 5 до 25 А/дм2, відповідно, суттєво перевищуючи значення, притаманні для покриттів із сульфатного розчину. Корозійні випробування в середовищі 3% NaCl продемонстрували суттєво більш позитивний потенціал корозії, нижчий корозійний струм і вищий поляризаційний опір для покриттів із метансульфонатного електроліту. Таким чином, використання метансульфонатного електроліту залізнення забезпечує високий вихід за струмом реакції осадження, підвищену мікротвердість та суттєве зростання антикорозійної стійкості одержуваних гальваноосадів, що робить його перспективним для нанесення захисних покриттів у корозійно-агресивних середовищах, а також відкриває нові можливості для відновлення вузлів та агрегатів авіаційної техніки.
Influence of Cathode Material on the Electrochemical Synthesis of Sodium Hypochlorite in Coaxial Flow Cells
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Girenko, D.; Murashevych, В.; Demchenko, Р.; Velichenko, О.
ENG: The features of synthesis of sodium hypochlorite solutions in membraneless flow electrolyzers are mainly determined by the electrolyzer design, electrolysis parameters, and electrode material. In most models, titanium is traditionally used for the cathode, while other materials have not been sufficiently studied in this role. This article discusses alternative cathode materials, such as titanium Grade 2 pre-treated in different ways, various types of platinized titanium, palladium-plated titanium, and stainless steel. A comparative analysis of their effect on the efficiency of the electrolysis process and the quality of the resulting solutions is performed. It is shown that smooth titanium Grade 2 is the optimal cathode material for preparing low-concentration (up to 1500 mg/L) sodium hypochlorite solutions in many respects. An increase in the specific surface area of this material reduces the current efficiency of hypochlorite. However, when using titanium, the electrolysis process is the most energy-intensive. To reduce electricity consumption by 20–25%, it is advisable to use cathodes made of platinized titanium. Heat treatment of platinized titanium under air atmosphere additionally leads to an increase in the integral current efficiency of sodium hypochlorite from 65 to 70% and a slight increase in the energy efficiency of synthesis. The cathode material has practically no effect on the sodium chlorate impurity content, and all obtained solutions have sufficiently high purity for medical applications.
Моделювання щільності пакування частинок полідисперсного кремній карбіду в зносостійких епоксидних композитах
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Полоз, О. Ю.; Ващенко, Ю. М.; Єбіч, Ю. Р.; Євдокименко, Н. М.; Гаврилюк, Ю. В.
UKR: Створення конкурентоспроможних зносостійких полімерних матеріалів, які відповідають сучасним вимогам з якості, ефективності та експлуатаційної надійності, є однією із актуальних задач полімерного матеріалознавства на сучасному етапі розвитку промисловості. Як один із напрямів вирішення цієї задачі розглядається необхідність формування в зносостійких епоксидних композитах щільного пакування частинок полідисперсного наповнювача з високою твердістю за шкалою Мооса. Метою даного дослідження є застосування найбільш поширених розрахункових методів моделювання щільності пакування частинок полідисперсного кремній карбіду для зносостійких епоксидних композитів з визначенням найбільш ефективного із них. Для досягнення поставленої мети використано оптичну мікроскопію, ситовий аналіз гранулометричного складу полідисперсного кремній карбіду із чотирьох промислових фракцій (F1000, F90, F40, F14), моделювання щільності пакування частинок наповнювача з використанням еталонних кривих за формулами Боломея, Гуммеля, Фуллера, Функа-Дингера. Встановлено зміни щільності пакування частинок полідисперсного кремній карбіду в залежності від значень коефіцієнтів в формулах еталонних кривих. З’ясовано, що найменше відхилення (15%) змодельованих кривих гранулометричного складу полідисперсного кремній карбіду від еталонних спостерігається при застосуванні формули ФункаДингера, яка враховує форму частинок дисперсного наповнювача.
Granular Polymers With Immobilized N-Chlorosulfonamide Groups as Alternative Water Disinfectants
(Journal of Water and Health, 2025) Murashevych, Bohdan; Koshova, Iryna; Girenko, Dmytrо V.; Stepanskyi, Dmytro
ENG: In light of the deterioration of microbiological composition of natural and technical water, the development of new approaches to its disinfection is an important technological task. The use of chlorine-active compounds remains the most effective for this purpose, but traditional preparations such as sodium hypochlorite pose a number of environmental risks. This paper describes the processes of treating model microbiologically contaminated solutions with granular styrene-divinylbenzene polymers with immobilized N-chlorosulfonamide groups. In this case, chlorine is released from the polymer surface into the solution due to chlorination of the amine components of the microbial cell. The amount of chlorine released is proportional to the degree of microbial contamination. The main factors influencing the disinfection rate and the characteristics of the chlorine emission process are the intensity of stirring, the type and concentration of the microorganism, and the surface area of the polymer. The treatment is effective against individual Gram-positive and Gram-negative bacteria, including multiresistant ones, fungi, and multi-culture natural media. The use of this method for water disinfection potentially allows avoiding chlorine overdose, minimizing the formation of toxic chlorine-containing by-products, and ensuring long-term protection of water from recontamination during storage.
Контроль розчиності in vitro біоактивного скла гравіметричним методом
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Македонська-Білих, Олександра Миколаївна; Хоменко, Олена Сергіївна
UKR: Біоскло має здатність до взаємодії з живими тканинами, сприяючи їх регенерації, а вимірювання розчинності важливе для оцінки його біоактивності та швидкості деградації. Встановлено особливості застосування гравіметричного методу визначення розчинності біостекол різного гранулометричного складу у фізіологічному розчині Рінгера. Підтверджено, що розмір часток біоскла суттєво впливає на його розчинність: чим менші частки, тим вища швидкість розчинення. В той же час, зниження втрат маси на пізніх етапах розчинення, може свідчити про утворення на поверхні часток шару гідроксиапатиту, що має бути враховане при інтерпретації результатів.
Фізико-хімічні закономірності газокисневої конверсії метану
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Сухий, Костянтин Михайлович; Гришин, Олександр Михайлович; Величко, Олександр Григорович; Надточій, Анжела Анатоліївна; Камкін, Володимир Юрійович
UKR: Виконано фізико-хімічний аналіз процесу конверсії метану за участю кисню. Oтримано дані про рівноважний склад газової фази, що утворюється, при різних температурах і складі вихідної газової фази. Oтримано графічні залежності впливу температури, частки кисню та співвідношення метану та окислювача на величину (PH2+PСO). Показано вплив частки окислювача та співвідношення його компонентів на важливі параметри процесу конверсії. Виконано розрахунок рівноважного складу конвертованої газової фази для різних співвідношень метан-окислювач, а також різних співвідношень компонентів окисної газової фази. Показано вплив зазначених співвідношень, частки кисню, температури на відновлювальний потенціал газової фази. Виконано розрахунок теплових ефектів реакцій конверсії СH4. Встановлено основні закономірності змін енергетичних характеристик, що мають місце при конверсії СH4, залежно від вихідних умов при 1100 К для різних відношень H2O/СH4, O2/СH4 та H2/СH4 у вихідній газовій суміші.
Синтез і властивості біядерної сполуки ренію(ІІІ) з коричною кислотою
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Величко, О.; Голіченко, О.; Штеменко, О.
UKR: Розроблена методика синтезу, згідно з якою одержана та виділена у твердому вигляді комплексна сполука диренію(ІІІ) з коричною кислотою. Встановлено оптимальні умови синтезу: мольне співвідношення вихідних речовин (NBu4)2Re2Cl8 та коричної кислоти становить 1:5, відповідно, реакцію проводили у органічному середовищі CH3CN, в інертній атмосфері за кімнатної температури. За допомогою фізико-хімічних методів аналізу: електронної абсорбційної, ІЧ- та ПМР спектроскопій вивчена будова синтезованої комплексної сполуки та досліджені її властивості. В ЕСП розчину цільової сполуки спостерігається максимум поглинання при 630 нм, який відноситься до δ→δ-електронного переходу метал-метал для хлоридних цис-ди-µ-карбоксилатів диренію(ІІІ). В ІЧ-спектрі наявна характеристична інтенсивна смуга коливання при 1419 см–1, що відповідає валентному коливанню координованої карбоксилатної групи. Інші смуги в інтервалі 2930–3100 см–1 – валентні коливання груп СН бензольного ядра і алкільного ланцюга коричної кислоти. У ПМР-спектрі в ДМСО-d6 наявні сигнали при 7,8 м.д. (протон при С=С-групі), малоінтенсивний сигнал при 6,5 м.д. (протон -СН-групи), мультиплети в діапазоні 7,7; 7,5; 7,4 – протони бензольного ядра коричної кислоти. За результатами отриманих даних встановлено, що синтезована сполука є тетрахлороди-µ-циннаматом диренію(ІІІ) цисконфігурації з молекулами ацетонітрилу як аксіальними лігандами. Були досліджені антирадикальні властивості cis-Re2 (циннамат)2Cl4 (CH3CN)2 у взаємодії з 1,3,5-трифенілвердазильним радикалом у СH3CN. Було встановлено, що максимум поглинання 1,3,5-трифенілвердазильного радикалу повністю зникає зі спектральної картини протягом 8,1 доби. Період зниження концентрації радикалу в 2 рази становить 1,73 доби. Розраховано, що антирадикальна дія комплексної сполуки диренію(ІІІ) з коричною кислотою у 1,4 рази вища, ніж індивідуальної коричної кислоти.
Effect of Na+ vs. K+ Cations and Carbonate Presence on Urea Oxidation Reaction Coupled with Green Hydrogen Production in Alkaline Media: A Voltammetric and Electrochemical Impedance Spectroscopy Study
(Hydrogen, 2025) Protsenko, Vyacheslav S.; Shaiderov, Denys A.; Sukhatskyi, Oleksandr D.
ENG: This work reports the electrochemical behavior of a nickel hydroxide electrode, electrodeposited in a deep eutectic solvent (DES), in alkaline solutions of varying composition, aiming to elucidate the influence of the cation (Na+ vs. K+), urea, and carbonate ions on the mechanism and kinetics of anodic processes. Cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy were employed to analyze the electrochemical responses of electrode processes in alkaline water electrolysis systems. For the urea oxidation reaction (UOR), the frequency-dependent characteristics were thoroughly characterized, and the impedance response was simulated according to the Armstrong–Henderson equivalent circuit. It was found that the addition of urea significantly transforms the impedance structure, sharply reducing the polarization resistance and increasing the pseudo-capacitive component of the constant phase element at low frequencies, indicating activation of the slow steps of urea oxidation via a direct mechanism and the formation of an extended adsorptive surface. It was demonstrated that, unlike conventional alkaline electrolysis where KOH-based systems are generally more effective, urea-assisted systems exhibit superior performance in NaOH-based electrolytes, which provides more favorable kinetics for the electrocatalytic urea oxidation process. Furthermore, the accumulation of carbonate ions was shown to negatively affect UOR kinetics by increasing polarization resistance and partially blocking surface sites, highlighting the necessity of controlling electrolyte composition in practical systems. These findings open new opportunities for the rational design of efficient urea-assisted electrolyzers for green hydrogen generation.
Influence of Synthesis pH on Structural, Dielectric and Magnetic Properties of MnFe2O4
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2025) Frolova, Liliya A.; Saltykov, Dmytro Yu.; Holub, Iryna V.; Bila, Оlena V.
ENG: Dispersed manganese ferrite particles were obtained by a combined co-precipitation method at different pH of the initial solution (7–12). The structural, morphological, optical and magnetic properties of the synthesized nanoparticles were characterized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and vibrational magnetometry. The XRD results showed that MnFe2O4 has a cubic spinel crystal structure with an average crystallite size of 14–65 nm. The presence of additional phases is observed at low pH and pH greater than 12. Ferritization significantly depends on pH, which affects the phase composition of the products and the size of the crystallites. In addition, with an increase in pH from 7 to 12, the percentage of microstresses and the density of dislocations decreases. The obtained MnFe2O4 samples exhibit ferrimagnetic properties, the highest saturation magnetization value of 56.8 Emu/g is achieved at pH 10. In addition, the coercive force changes from 5 to 50 Oe with increasing pH due to the increase in crystallite size.
Technological Parameters of Dimeric Ionene-Type Ionic Liguids Based on Tetrahydro-1, 4-Oxazine
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Sverdlikovska, Olga S.; Potapchuk, M. O.
ENG: Experimental studies confirmed that introduction of allyl and hydroxyethyl groups, a benzyl fragment, and alkylaromatic radicals into the cationic center of dimeric ionenetype ionic liquids leads to a high ionic conductivity of 10–1 S cm–1 at –1230C. The synthesized dimeric ionic liquids were found to be thermally stable in the range 107–2060C. The presence of –O–CH(CH3 )–CH2– groups in the radical adjacent to the quaternized nitrogen atom was shown to enhance thermal stability. Studies of how the nature of the radical near the ionic center affects melting behavior established that the melting point of the dimeric ionene-type ionic liquids increases with an increasing number of –O–CH(CH3 )–CH2– units in the radical. In particular, correlations between temperature, chemical structure of the tetrahydro-1,4-oxazine-based dimeric ionic liquids, and their ionic conductivity were established; correlation equations are provided and their chemical basis is discussed. These findings support the proposed mechanism of property formation and demonstrate the practical relevance of the developed compounds.
Сплав мідь–нікель як потенційний електрокаталізатор для реакцій виділення кисню і окислення карбаміду: вплив анодного оброблення в низькотемпературних евтектичних розчинниках
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Махота, Д. О.; Проценко, Вячеслав Сергійович; Бутиріна, Тетяна Євгенівна; Данилов, Фелікс Йосипович
UKR: Проведено експериментальне дослідження, спрямоване на встановлення впливу анодного оброблення сплаву мідь–нікель (~55 мас.% Cu) в низькотемпературних евтектичних розчинниках (DES) на електрокаталітичну поведінку у реакції виділення кисню та електрохімічного окислення карбаміду у водному лужному середовищі 1 M NaOH. Як DES були обрані евтектичні суміші холін хлориду з етилен- гліколем і карбамідом (ethaline і reline, відповідно). Анодне оброблення проводили в потенціостатичному режимі протягом 2,5 годин при потенціалах 0,3; 0,5; 0,7; 1,0; 1,35 і 1,7 В відносно срібного електрода порівняння. Методом лінійної вольтамперометрії показано, що анодне оброблення сплаву мідь–нікель в ethalineі reline за будь-якого з використаних значень електродних потенціалів призводить до збільшення поляризації реакції виділення кисню. Що стосується реакції окислення карбаміду, то за певних значень анодного потенціалу оброблення спостерігається зростання густини струму, тобто зростання електрокаталітичної активності. Специфічний характер впливу оброблення поверхні сплаву Cu–Ni в різних DES та немонотонний характер впливу потенціалу анодного оброблення на електрокаталітичну активність як в реакції виділення кисню, так і електрохімічного окислення карбаміду у лужному середовищі пояснено змінами у морфології поверхні, що приводить до відповідних змін у природі, концентрації і активності каталітичних центрів, які беруть участь у досліджуваних реакціях. Отримані у роботі результати можуть бути використані для розробки процесів електролітичного синтезу «зеленого» водню шляхом електролізу води, в яких реакція виділення кисню замінена на реакцію окислення карбаміду.
Ionic Conductivity and Glass Transition Temperature of Ionene-Type Polymeric Ionic Liquids
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Sverdlikovska, Olga S.; Potapchuk M. O.
ENG: The influence of the polymeric nature of synthesized ionene-type polymeric ionic liquids based on tetrahydro-1,4-oxazine on their ionic conductivity and glass transition temperature has been investigated. Correlations between temperature, chemical structure, ionic conductivity and glass transition temperature of these ionene-type polymeric ionic liquids were established, contributing to the design principles for new polymeric and ionenetype ionic liquids with tailored properties. The identified relationships were confirmed by correlation equations, and their chemical nature was analyzed. The proposed guidelines demonstrate practical value for the development of tetrahydro-1,4-oxazine-based ionenetype polymeric ionic liquids with high ionic conductivity across a wide temperature range.
Електрохімічне оброблення сплаву нікель-хром в низькотемпературних евтектичних розчинниках
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Махота, Д. О.; Бутиріна, Т. Є.; Проценко, Вячеслав Станиславович
UKR: У даній роботі розглядається вплив анодного потенціостатичного оброблення сплаву нікель-хром в низькотемпературних евтектичних розчинниках ethaline та reline (суміші холін хлориду з етиленгліколем і карбамідом, відповідно, що мають евтектичний склад) на морфологію, хімічний склад поверхні, мікрошорсткість, корозійну стійкість та електрокаталітичну активність. Електрохімічне оброблення проводилося при двох довільно обраних потенціалах, що відповідають анодному розчиненню сплаву Ni–Cr у вказаних евтектичних іонних рідинах: 0,2 і 1,0 В для ethaline та 2,0 і 2,7 В для reline (відносно срібного електрода порівняння) при температурі 250С і тривалості 150 хв. Показано, що анодне оброблення сприяє переважному розчиненню хромової компоненти сплаву. У результаті анодного оброблення спостерігається зменшення кількості дефектів на поверхні сплаву і зниження коефіцієнту мікрошорсткості Ra (від приблизно 0,46 мкм до 0,25–0,35 мкм), тобто відбувається електрохімічне полірування. Виявлено, що анодне модифікування поверхні ніхрому в низькотемпературних евтектичних розчинниках приводить до зростання корозійної стійкості та зниження електрокаталітичної активності стосовно реакцій виділення водню та кисню, а також електрохімічного окислення карбаміду у водному лужному розчині. Обговорені можливі причини спостережених ефектів.
Електрополірування нержавіючої хромонікелевої сталі 12Х18Н10Т в низькотемпературних евтектичних розчинниках
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Махота, Д. О.; Бутиріна, Т. Є.; Проценко, Вячеслав Станиславович
UKR: Розглянуто основні закономірності анодного потенціостатичного оброблення сталі аустенітного класу 12Х18Н10Т (аналог AISI 321) в низькотемпературних евтектичних розчинниках ethaline і reline, що є евтектичними сумішами холін хлориду з етиленгліколем і карбамідом, відповідно. На підставі даних циклічної вольтамперометрії було обрано два значення потенціалу анодного оброблення: 0,2 В і 1,0 В в ethaline та 2,0 В і 2,7 В в reline (відносно шкали Ag електрода порівняння). Тривалість оброблення становила 150 хвилин при температурі 250С. Методами сканувальної електронної мікроскопії поверхні, вимірювання мікрошорсткості та візуального оцінювання встановлено, що у всіх випадках відбувається електрохімічне полірування сталі. Методом енерго-дисперсійного рентгенівського мікроаналізу показано, що при електрополіруванні сталі 12Х18Н10Т в ethaline і reline спостерігається вибіркове витравлювання заліза та певне накопичення вуглецю і кисню на поверхні. Виявлено, що електрополірована поверхня демонструє підвищену стійкість до корозійного руйнування в агрессивному середовищі 3% NaCl. В окремих випадках електрополірування дозволило дещо підсилити електрокаталітичну активність поверхні сталі стосовно анодної реакції, сполученої з катодним виділенням водню у водному лужному середовищі.
Prediction of the Properties of High-Energy Polymer Materials Based on Oleochemical Products
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Varlan, K.Ye.; Chervakov, Oleh V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Belyanovskaya, Elena A.
ENG: A series of oleochemical products, namely amide derivatives of fatty acids from vegetable oils based on diethanolamine, diethylenetriamine, piperazine, and morpholine, was synthesized. The synthesized products are considered as potential components of mixed solid missile fuels: plasticizers, surfactants, and combustion regulators. To evaluate their applicability, the predicted energy characteristics of mixed compositions containing the synthesized oleochemical products were calculated, including the composition of transformation products, heat of combustion, combustion temperature, and specific volume of combustion products. The method of calculation is presented. The obtained characteristics of the compositions based on oleochemical products are comparable to the calculated values for a known composition based on liquid rubber and dioctyl adipate plasticizer: heat of combustion of 5860 kJ/kg, combustion temperature of 3450 K, and specific volume of combustion products of 0.818 m3/kg.
Електроекстракція олова із метансульфонатних розчинів
(Вісник Хмельницького національного університету, 2025) Кучер, Вадим; Скнар, Юрій Євгенович; Скнар, Ірина Володимирівна; Бутиріна, Тетяна Євгенівна
UKR: Важливою прикладною задачею є селективне вилучення олова, міді та інших цінних компонентів із сплавів, що отримують при переробці відпрацьованої електронної та комп’ютерної техніки. Кількість таких відходів стрімко зростає у зв’язку з надзвичайно прискореними темпами розвитку інформаційних технологій і матеріалознавства, що призводять до формування потреби у постійному оновленні електронних пристроїв. Рециклінгове використання кольорових металів є економічно, екологічно та соціально доцільним і вже понад 30% олова отримується з електротехнічного брухту. Енергоощадним способом розділення металів з означених відходів є гідрометалургійна їх обробка. Багатокомпонентні сплави розчиняються в кислих або лужних розчинах вилуговування і в подальшому піддаються селективному покомпонентному розділенню. До найбільш селективного і керованого способу виділення чистого олова відноситься електроекстракція. Отримання компактних осадів олова високої чистоти можливе при його катодному виділенні з кислих розчинів за присутності органічних поверхнево-активних речовин. Традиційними кислими середовищами при вилуговуванні олова зі сплавів електротехнічного лому є хлоридні, сульфатні та нітратні розчини. З огляду на високу розчинність солей багатьох металів та низький парціальний тиск парів значні перспективи у використанні в якості вилуговувача проглядаються у метансульфонової кислоти. Тому важливою задачею є встановлення закономірностей виділення олова з метансульфонатних розчинів шляхом електроекстракції. В даній роботі досліджено кінетику електроосадження олова за присутності оксиетильованих -нафтолів, які відрізняються будовою гідрофільної групи. Встановлено, що досліджені поверхнево-активні речовини інгібують виділення олова. Максимальний ефект зниження граничного адсорбційного струму проявляється при концентрація досліджуваних добавок близько 1 ммоль/л. Найменше піноутворення і найвища температура помутніння, яка становить 85 C, відповідає розчину неіоногенного оксиетильваного -нафтолу. Це є важливим для швидкісного процесу електроекстракції, який проводиться за підвищених температур. Показано, що використання неіоногенного оксиетильваного -нафтолу у метансульфонатному розчині електроекстракції дозволяє отримувати компактні дрібнокристалічні осади олова у широкому діапазоні густин струму.
Електрохімічні властивості ТiОX–Рt композитів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Книш, В. О.; Шмичкова, О. Б.; Лук’яненко, Т. В.; Веліченко, О. Б.
UKR: Досліджено електрохімічні властивості ТіОх–Рt електродів з різним вмістом платини від 0,3 до 2 мг/см2, нетермооброблені та термооброблені за 5000С впродовж 3 год. Було здійснено вольтамперометричні дослідження зразків у 1 М розчині НСlО4. З отриманих циклічних вольтамперограмах випливає, що катодне відновлення кисеньвмісних сполук платини на термооброблених зразках відбувається за струмів в 1,5–2 рази нижчих, ніж на нетермооброблених, що пов’язано зі зменшенням істинної (активної) поверхні зразків в процесі термооброблення. Електрокаталітичну активність матеріалів досліджено стосовно реакції виділення кисню в 1 М HClO4. Перенапруга виділення кисню на матеріалах, які містять платину, значно нижче, ніж на TiOx електроді. Для нетермооброблених зразків перенапруга виділення кисню зменшується з ростом вмісту платини в покритті. У випадку термооброблених електродів спостерігається така сама тенденція; перенапруга виділення кисню для покриттів, де вміст платини 0,5 мг/см2 і вище, залишається незмінною. На зразку з вмістом платини 0,3 мг/см2 шар металу не є суцільним, а матеріал являє собою пористу структуру з острівцями платини на TiOx. Матеріали з вмістом Pt 0,5 мг/см2 і більше зберігають поруватість, а шар металу суцільний і рівномірний.