Том 43, № 12 (2024)

Методом времяпролетной масс-спектрометрии исследованы процессы фрагментации ионов аденина (Ade, C₅H₅N₅) и циклодиглицина (DKP, C₄H₆N₂O₂), образующихся в процессах захвата одного электрона при взаимодействии молекул, находящихся в газовой фазе, с ионами C²⁺ и O²⁺ с энергией 12 кэВ. Экспериментально обнаруженная зависимость относительного сечения фрагментации молекулярных ионов от вида налетающего иона качественно объяснена в рамках квазимолекулярной модели. Многоконфигурационным методом самосогласованного поля в полном активном пространстве (CASSCF) выполнены расчеты путей экспериментально наблюдаемых реакций фрагментации ионов Ade⁺ и DKP⁺. Вычисленные значения энергии появления фрагментов хорошо согласуются с имеющимися в литературе экспериментальными данными.

Рассмотрены реакции последовательного четырехкратного присоединения радикалов роста аллилхлорида винильного типа к фуллерену С₆₀ с образованием практически всех возможных видов аддуктов. Проанализированы структуры продуктов данных реакций и рассчитаны термические характеристики реакций, такие как тепловые эффекты и энтальпии активации. При радикально инициируемом взаимодействии аллилхлорида и фуллерена С₆₀ возможно присоединение до трех радикалов роста аллилхлорида. Трисаддукты при этом представляют собой стабильные радикалы аллильного типа, которые способны к присоединению четвертого аллилхлоридного радикала с образованием молекулярных продуктов.

Для противоточного реактора идеального вытеснения жидкость–жидкость проведены теоретические исследования реализации возможных типов стационарных состояний. Обнаружены состояния типа устойчивого узла, устойчивого фокуса и неустойчивого фокуса с устойчивым предельным циклом (колебания). С использованием этих данных исследована эволюция стационарных состояний при непрерывном изменении внешних управляющих параметров. При изменении соотношения между скоростями течения фаз обнаружена структура стационарных состояний, которая может реализовываться как у входа, так и у выхода дисперсионной среды.

Рассматривается фотогенерация носителей тока в структурированных на наноуровне смесях донорного (Д) и акцепторного (А) материалов. Поглощение кванта света в одном из этих материалов создает молекулярный экситон, который может достигнуть границы раздела между Д- и А-фазами и образовать на этой границе межфазное состояние с переносом заряда (называемое также межфазным СТ-состоянием). Это состояние диссоциирует на электрон и дырку, которые сначала находятся в неравновесном, “горячем” состоянии. Предложена эмпирическая модель термализации электрон-дырочной пары в кулоновском поле. Рассчитана вероятность диссоциации СТ-состояний на свободные носители тока как функция электрического поля, эффективной температуры и длины термализации электрон-дырочной пары.

В данной работе с использованием методов крупнозернистого молекулярного моделирования проводится исследование взаимодействия связывающего ДНК белка из голодающих клеток (DNA-binding protein from starved cells (Dps)) бактерии Escherichia coli с участками ДНК различной длины и состава. Исследованы особенности связывания ДНК в двумерных кристаллах белка Dps. С помощью методов поиска свободной энергии – термодинамического интегрирования и линейной энергии взаимодействия – определены наиболее благоприятные условия связывания ДНК и Dps.

Изучена зависимость сорбции дихромата калия аэрогелями на основе восстановленного оксида графита и суперпарамагнитных наночастиц оксида железа (rGO ⋅ Fe₃O₄) от массы сорбента, pH среды и температуры. Показано, что для увеличения сорбции дихромата калия магнитным аэрогелем rGO ⋅ Fe₃O₄ процесс лучше проводить при комнатной температуре в средах со значениями рН <5. Полученные результаты свидетельствуют о том, что аэрогели состава rGO ⋅ Fe₃O₄ могут быть использованы в качестве экологически безопасных сорбентов для очистки воды от канцерогенного вещества дихромата калия. Предложенные материалы после окончания процесса сорбции могут быть полностью удалены из реакционной среды при помощи внешнего магнитного поля. Тем самым предотвращается их действие в качестве загрязняющих веществ. Важно отметить, что описанные 3D-структуры на основе оксида графита и наночастиц суперпарамагнитного оксида железа Fe₃O₄ имеют практическое значение для очистки сточных вод предприятий, где применяют окислительный способ освобождения от примесей фенолов, крезолов, циансодержащих веществ с использованием дихромата калия и серной кислоты.

Исследовано влияние добавок кобальта на фазовый состав, структурные параметры и морфологию оксида индия, содержащего смесь кристаллических фаз. Для получения соответствующих систем использовали гидротермальный метод синтеза. Показано, что в процессе гидротермальной реакции происходит образование смеси фаз гидроксида и оксигидроксида индия, которые, в свою очередь, после термического разложения преобразуются в кубический и ромбоэдрический оксид индия соответственно. В зависимости от концентрации введенного кобальта соотношение между фазами меняется. При концентрации 0.05 ат.% Со преобладает кубическая фаза, а при введении 0.25 ат.% Со – ромбоэдрическая. Увеличение концентрации кобальта приводит к уменьшению размера частиц, а также к увеличению удельной поверхности и пористости композитов. При этом существенного влияния на морфологию полученных систем введение кобальта не оказывает.