Цитируемые ученые: лесные пожары, керамика для добычи нефти и противоопухолевые агенты

| 560

Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за октябрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 67, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 5,537.

 

Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов

 

Утилизация отходов и низкосортных компонентов в составе топливных суспензий

Журнал: ENERGY (Q1, ИФ 5,537)

Ксения Вершинина, старший преподаватель Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов (ИШФВП), Никита Шлегель, ТПУ, Павел Стрижак, профессор ИШФВП.

В статье рассматривается вовлечение горючих отходов в энергетику в качестве основных и дополнительных компонентов суспензионного топлива для сжигания в котлах. На основе анализа характеристик воспламенения и горения девяти различных компонентов были разработаны пять составов суспензий на основе отходов. Для этих композиций были определены задержки воспламенения, минимальные температуры воспламенения, максимальные температуры горения, концентрации оксидов серы и оксидов азота в продуктах сгорания. 

«На основе этих данных рассчитаны показатели эффективности использования суспензий относительно традиционных энергоресурсов — каменного угля и мазута. Относительные показатели учитывают теплоту сгорания, стоимость, зольность, время задержки зажигания, минимальную температуру воспламенения, максимальную температуру горения и концентрации выбросов», — отмечают авторы.

В итоге была выявлена наиболее привлекательная топливная суспензия: 20 % угольный шлам, 30 % отход флотации угля, 40 % сточная вода, 10 % торф. По совокупному безразмерному показателю это топливо превосходит уголь в 2,11 раза, а мазут — в 11,9 раза.

«Все исследованные водосодержащие топлива оказались менее опасными по экологическим показателям, чем угольная пыль. В частности, выбросы SOx и NOx были в 1,2 – 3,8 раза ниже по сравнению с углем. На примере типичной угольной котельной была проведена оценка потенциального снижения затрат на покупку топлива, а также экономии средств на очистку воды», — уточняется в исследовании.

Первый анализ спектра высокого разрешения взаимодействующих полос 2ν1(A1) и ν1 + ν3(F2) молекул 72GeH4 и 73GeH4

Журнал: Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer (Q1, ИФ 2,955)

Олег Уленеков, профессор ИШФВП, Ольга Громова, профессор ИШФВП, Елена Бехтерева, профессор ИШФВП, Наталья Распопова, доцент ИШФВП, Максим Кошелев, Институт прикладной физики РАН, Ирина Вельмужова, Петр Сенников, Андрей Буланов, Институт химии высокочистых веществ имени Г.Г. Девятых РАН, Алексей Кузнецов, инженер ИШФВП, Claude Leroy, Université Bourgogne Franche-Comté.

Работа посвящена решению фундаментальной научной проблемы, связанной с исследованием спектральных характеристик, молекулярных параметров и особенностей молекулы высокой симметрии, GeH4, методами ИК-Фурье спектроскопии высокого разрешения с последующим анализом полученной экспериментальной информации методами квантовой механики и теории неприводимых тензорных операторов.

«Уникальные высокоточные спектры поглощения обогащенных изотопологов германа, 72GeH4 и 73GeH4, с процентным содержанием изотопологов в исследуемом образце 99,9 % впервые были зарегистрированы и проанализированы в районе 4-ой полиады возбужденных взаимодействующих колебательных. На основе полученной информации для колебательных состояний (2000; A1) и (1010; F2) впервые была решена обратная спектроскопическая задача с учетом резонансных взаимодействий не только между исследуемыми состояниями, но и с состояниями, относящимися к дважды возбужденному колебанию υ3, а именно, с (0020; F2), (0020; Е) и (0020; А1)», — говорится в статье.

В результате были определены вращательные параметры, параметры центробежного искажения, тетраэдрических расщеплений и параметры резонансных взаимодействий. Актуальность работы обусловлена тем, что такого рода информация является необходимой для решения многочисленных задач физики и химии атмосфер планет Солнечной системы и экзопланет, межзвездной среды. Помимо этого, герман высокой степени чистоты находит широкое применение для производства различных полупроводниковых структур и стекол, детекторов излучений и ядерных частиц.

 

Инженерная школа энергетики

  

Заградительные полосы для локализации фронтов горения лесных материалов: Экспериментальные исследования

Журнал: Process Safety and Environmental Protection (Q1, ИФ 4,384)

Юлиана Атрошенко (Кривогузова), старший преподаватель НОЦ И.Н. Бутакова, Гений Кузнецов, главный научный сотрудник НОЦ И.Н. Бутакова, Павел Стрижак, профессор ИШФВП, Роман Волков, доцент ИШФВП.

В статье приведены результаты экспериментальных исследований условий предотвращения распространения фронта горения лесных горючих материалов с применением водной заградительной полосы. Изучены интегральные параметры, режимы, скорости и другие характеристики тепломассобменных процессов, фазовых превращений и химического реагирования. Установлены необходимые и достаточные условия предотвращения распространения фронта горения типичных лесных материалов: хвои, листьев, смеси хвои, листьев и веточек. Условия экспериментов максимально приближены к условиям низовых лесных пожаров и параметрам заградительных полос: по температурам, тепловыделению, скоростям ветра, толщинам слоя ЛГМ, размерам капель воды и другому.

«Определены рациональные размеры (ширина, протяженность, глубина) заградительных полос, плотность орошения водой поверхности материала, объем жидкости, время распыления. Показано, что эффективные условия локализации горения лесного массива могут быть достигнуты при практически полном термическом разложении малого по объему слоя материала вблизи заградительной полосы. Установлено, что достоверное прогнозирование необходимых условий локализации горения материала можно выполнить с использованием полученных зависимостей удельного расхода воды от объема подверженного термическому разложению и пламенному горению материала за фронтом горения», — говорится в исследовании.

  

Инженерная школа новых производственных технологий

  

Влияние термохимической активации глинистого сырья на фазообразование, микроструктуру и свойства алюмосиликатных пропантов

Журнал: Applied Clay Science (Q1, ИФ 3,89)

Татьяна Вакалова, профессор НОЦ им. Н.М. Кижнера, Антонина Решетова, главный эксперт учебно-методического отдела ТПУ, Инна Ревва, доцент НОЦ им. Н.М. Кижнера, Павел Русинов, директор ООО «НИКА ПетроТэк», Дмитрий Баламыгин, главный технолог ООО «НИКА ПетроТэк».

«В последнее время керамические материалы получили нетрадиционное применение в нефтегазодобывающей отрасли в качестве расклинивающих агентов (пропантов) для добычи трудноизвлекаемых нефти и газа методом гидроразрыва пласта.  Это механический метод воздействия на продуктивный нефтегазоносный пласт, при котором порода разрывается по плоскостям линии прочности благодаря воздействию на пласт давления, создаваемого закачкой жидкости разрыва (флюида).

Функции пропантов (гранулированного материала размером от 2 до 0,2 мм) состоят в закреплении и поддержании в открытом состоянии созданной в результате гидроразрыва трещины в земляном пласте. Условия службы пропантов определяют их основные функциональные свойства, согласно которым они должны выдерживать высокие пластовые давления и противостоять корродирующему действию агрессивной среды (кислых газов, солевых растворов)», — поясняется в исследовании.

В работе для повышения прочности алюмосиликатных керамических пропантов на основе природного огнеупорного сырья (каолина) рассматриваются вопросы  улучшения функциональных свойств керамических материалов системы (RO, R2O, RO2, R2O3) - Al2O3  - SiO2 за счет комплексного влияния условий предварительного прокаливания исходного сырья и спекающего действия добавок оксидов-минерализаторов.

Экспериментальная демонстрация работы моно-капиллярного, активируемого водой, катода для субмикросекундного ускорителя электронов

Журнал: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment (Q2, ИФ 1,433)

Иван Егоров, научный сотрудник, научно-производственная лаборатория «Импульсно-пучковых, электроразрядных и плазменных технологий», Артем Полосков, младший научный сотрудник ИШФВП, Максим Серебренников, инженер-исследователь, научно-производственная лаборатория «Импульсно-пучковых, электроразрядных и плазменных технологий», Геннадий Ремнев, заведующий научно-производственной лабораторией «Импульсно-пучковых, электроразрядных и плазменных технологий».

Данная работа относится к области ускорительной физики, уточняют авторы, в ней экспериментально проверена возможность формирования эмиссионной плазмы при инжекции воды в ускоряющий зазор вакуумного диода субмикросекундного электронного ускорителя. Образование плазмы происходит с большим запаздыванием после приложения импульса напряжения.

При этом предыдущие исследования авторов показали возможность использования запаздывания для улучшения характеристик электронного пучка для субмикросекундного ускорителя ASTRA-M. В настоящей работе сравнили режимы работы катодной системы при инжекции воды и без нее. Были получены электрические характеристики работы диода, измерены заряд и энергия, переносимые пучком за один импульс. Было получено оптическое изображение эмиттера и отпечатки пучка на дозиметрической пленке, установленной после выпускного окна в атмосфере.

«Данная работа является отправной точкой для исследований таких катодных систем и ускорителей на их основе. Их существенное преимущество — срок службы, который зависит от воды, подаваемой в катод. В связи с этим, время жизни может достигать значений, достаточных для практического использования ускорителей с таким. Статья будет интересна научным коллективам, создающим и использующим импульсные электронные ускорители», — говорят ученые.

Синтез, противораковая активность и молекулярное моделирование 1,4-нафтохинонов ингибирующих ферменты MKK7 и Cdc25

Журнал: European Journal of Medicinal Chemistry (Q1, ИФ 4,833)

Игорь Щепеткин, старший научный сотрудник НОЦ Н.М. Кижнера, Александр Карпенко, Физико-химический институт имени А.В. Богатского НАН Украины, Андрей Хлебников (индекс Хирша 19), профессор НОЦ Н.М. Кижнера, Марина Шибинска, Физико-химический институт имени А.В. Богатского НАН Украины, Игорь Левандовский, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», Лилия Кирпотина (индекс Хирша 20), Montana State University, Надежда Даниленко, инженер-исследователь, лаборатория плазменных гибридных систем, Mark Quinn (индекс Хирша 67) , Montana State University.

Производные нафтохинона являются перспективными соединениями для разработки противоопухолевых агентов, говорят авторы, поскольку они обладают широким спектром биологической активности и могут воздействовать на разные сигнальные пути в опухолевых клетках. Исследования противоопухолевых свойств и механизмов действия этих соединений показали, что они могут действовать как ингибиторы ДНК топоизомераз и Cdc25 фосфатаз, участвующих в регуляции клеточного цикла опухолевых клеток.

В работе были синтезированы производные 1,4-нафтохинонов, которые показали высокое сродство к MKK7 и высокую ингибирующую активность в отношении Cdc25A/B в исследованиях на линиях раковых клеток. Изучена взаимосвязь между молекулярной структурой и биологической активностью. Полученные результаты позволяют рациональным образом выбрать производные нафтохинона для проведения экспериментов на животных и клинических испытаний с целью создания инновационных лекарственных препаратов для лечения онкологических заболеваний.

  

Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий 

 

Пленки на основе хитозана и коллагена для контролируемого высвобождения анестетиков короткого действия

Журнал: International Journal of Biological Macromolecules (Q1, ИФ 4,784)

Antonio Di Martino (индекс Хирша 9), ассистент ИШХБМТ, Univerzita Tomase Bati ve Zline, Александр Дранников, аспирант ИШХБМТ, Наталья Сургутская, Univerzita Tomase Bati ve Zline, Kadir Ozaltin, Univerzita Tomase Bati ve Zline, Павел Постников (индекс Хирша 12), доцент Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий (ИШХБМТ), Марина Трусова, профессор ИШХБМТ, Vladimír Sedlarík (индекс Хирша 19), Univerzita Tomase Bati ve Zline.

В статье разработан метод получения функциональных материалов на основе биополимеров для управляемого высвобождения анестетиков.

Систематическое исследование термической стабильности N-cтабилизированных гетероциклических иоданов

Журнал: Beilstein Journal of Organic Chemistry (Q2, ИФ 2,595)

Andreas Boelke, University of Bremen, Юлия Власенко, инженер ИШХБМТ, Мехман Юсубов (индекс Хирша 26), проректор по научной работе и инновациям ТПУ, Boris Nachtsheim (индекс Хирша 21), University of Bremen, Павел Постников (индекс Хирша 12), доцент ИШХБМТ.

В статье приводятся данные о термической стабильности N-координированных иоданов и сделан вывод об их относительной безопасности в сравнении с традиционными O-координированными иоданами.

Химическая модификация поверхности золота УФ-генерируемыми арильными радикалами с использованием 3,5-бис(трифторметил)фенил)иодониевой соли

Журнал: Progress in Organic Coatings (Q1, ИФ 3,42)

Ольга Гусельникова, инженер ИШХБМТ, University of Chemistry and Technology, Prague, Елена Милютина, аспирант ИШХБМТ, University of Chemistry and Technology, Prague, Роман Елашников, University of Chemistry and Technology, Prague, Василий Бурцев, Mohamed Mehdi Chehimi (индекс Хирша 47), Université Paris-Est, Vladimír Svorcik (индекс Хирша 41), University of Chemistry and Technology, Prague, Мехман Юсубов (индекс Хирша 26), проректор по научной работе и инновациям ТПУ, Олексий Лютаков (индекс Хирша 18), научный сотрудник ИШХБМТ, University of Chemistry and Technology, Prague, Павел Постников (индекс Хирша 12), доцент ИШХБМТ.

В работе представлен новый метод модификации поверхностей тонких золотых пленок с использованием иодониевый солей и проведено детальное изучение структуры и свойств слоев.