Статья
Electrochemical properties and solubility of URh3 in nitric acid solutions
Методом линейной вольтамперометрии исследованы электрохимические свойства интерметаллического соединения URh3 в растворах 0.5-8 моль/дм3 HNO3. С помощью уравнения Тафеля впервые получены электрохимические характеристики URh3 в азотнокислых растворах. Показано, что URh3 обладает высокой устойчивостью как к химическому, так и к анодному растворению, что обусловлено образованием на поверхности электрода пассивных пленок. Все наблюдавшиеся на электроде процессы анодного окисления приводили не к растворению, а к вторичной пассивации сплава. Сделанные на основе электрохимических данных выводы были подтверждены экспериментально в растворе 8 моль/дм3 HNO3
Методом индукционной плавки компонентов в вакууме синтезировано интерметаллическое соединение (ИМС) PuPd 3. Фазовый состав соединения подтвержден данными РФА. Методом СЭМ обнаружено наличие в составе полученного образца трех метастабильных фаз PuPd x (2.3 < x < 4.4) с различным обогащением по Pu. Впервые получены данные об электрохимических свойствах PuPd 3 в солевой эвтектике 3LiCl-2KCl. С помощью метода циклической вольтамперометрии обнаружено наличие трех основных пиков анодного окисления PuPd 3 при потенциалах -1.74, -1.24 и -0.09 В (относительно Ag/AgCl). При потенциалах, превышающих +0.6 В(относительно Ag/AgCl), PuPd 3 переходит в состояние перепассивации. При меньших потенциалах анодное окисление ИМС приводит к растворению Pu в виде Pu(III), однако окисляющийся одновременно Pd восстанавливается на электроде, что приводит к обогащению его поверхности по Pd.
Российская конференция по теплофизическим свойствам веществ (РКТС) является одним из основных теплофизических форумов, проводимых в мире, в число которых входят: Европейская конференция по теплофизическим свойствам; Азиатская конференция по теплофизическим свойствам и Симпозиум по теплофизическим свойствам, проводимый в США.
The intercalation of H2O, CO2, and other fluid species in expandable clay minerals (smectites) may play a significant role in controlling the behavior of these species in geological C-sequestration and enhanced petroleum production and has been the subject of intensive study in recent years. This paper reports the results of a computational study of the effects of the properties of the charge balancing, exchangeable cations on H2O and CO2 intercalation in the smectite mineral, hectorite, in equilibrium with an H2O-saturated supercritical CO2 fluid under reservoir conditions using Grand Canonical Molecular Dynamics (GCMD) methods. The results show that the intercalation behavior is greatly different with cations with relatively low hydration energies and high affinities for CO2 (here Cs+) than with cations with higher hydration energies (here Ca2+). With Cs+, CO2 intercalation occurs in a 1-layer structure and does not require H2O intercalation, whereas with Ca2+ the presence of a sub-monolayer of H2O is required for CO2 intercalation. The computational results provide detailed structural, dynamical and energetic insight into the differences in intercalation behavior and are in excellent agreement with in situ experimental XRD, IR, quartz crystal microbalance, and NMR results for smectite materials obtained under reservoir conditions.
In situ XRD and NMR experiments combined with molecular dynamics simulations using the grand canonical ensemble (GCMD) show that cation size, charge and solvation energy play critical roles in determining the interlayer expansion of smectite clay minerals when exposed to dry supercritical CO2 under conditions relevant to the earth’s upper crust, petroleum reservoirs, and geological CO2 sequestration conditions (323 K and 90 bar). The GCMD results show that the smectite mineral, hectorite, containing interlayer alkali and alkaline earth cations with relatively small ionic radii and high solvation and hydration energies (e.g., Li+, Na+ Mg2+, and Ca2+) does not intercalate dry CO2 and that the fully collapsed interlayer structure is the energetically most stable configuration. With increasing cation size and decreasing cation solvation energy, the energy barrier to CO2 intercalation decreases. With K+, Rb+, Cs+, Sr2+, and Ba2+ the monolayer structure is the stable configuration, and CO2 should spontaneously enter the interlayer. With Cs+ there is not even an energy barrier for CO2 intercalation, in agreement with the experimental XRD and NMR results that show clay layer expansion and CO2 incorporation. The number of intercalated CO2 molecules decreases with increasing size of the alkali cation but does not vary with ion size for the alkaline earth cations. 13C NMR spectroscopy and the GCMD simulations show that the average orientation of the intercalated CO2 molecules is with their O-C-O axes parallel to the basal clay surface and that they undergo a combination of rapid rotation about an axis perpendicular to the main molecular axis and wobbling motion with respect to the basal surface. Incorporation of CO2 in the interlayer decreases the coordination of Cs+ by the oxygen atoms of the basal surfaces, which is compensated by CO2 molecules entering their solvation shell, as predicted based on previously published NMR results. The GCMD simulations show that the strength of the interaction between the exchangeable cation and the clay structure dominates the intercalation energetics in dry scCO2. With relatively small cations, the cation-clay interactions outcompete cation solvation by CO2 molecules. The computed residence times for coordination among of interlayer species are consistent with the computed energetics.
В сборнике опубликованы труды участников XI Международной научно-практической конференции «Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности» (МНПК «ЛЭРЭП-11-2017»), которая состоялась 15 – 16 ноября 2017 г. в Тульском государственном университете. Представленные материалы отражают результаты актуальных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области материально-технического обеспечения и складирования, логистики и экономики ресурсо- и энергосбережения в промышленности, услуг, транспорта, коммерции и информационных систем логистического управления цепями поставок.
В докладах изложен опыт практического использования методов логистики ресурсосбережения для решения задач анализа и синтеза различных сложных производственных, организационно-управленческих систем и цепей поставок предприятий химической, нефтехимической, металлургической, биохимической и других отраслей промышленности, машиностроения и энергетики, социально-экономических систем, организаций внешней и внутренней торговли в условиях глобализации.
Материалы сборника несомненно полезны научным работникам, преподавателям, докторантам, аспирантам и студентам старших курсов университетов, руководителям и специалистам различных отраслей промышленности, использующих в работе методы логистики ресурсосбережения, экономики и управления цепями поставок, методы экономической информатики.
Доклады рецензированы Программным комитетом конференции ЛЭРЭП-11-2017.
Издание подготовлено с использованием Системы интеллектуального анализа больших данных iFORA, разработанной в Институте статистических исследований и экономики знаний Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики». Представлена информация о научно-технологических трендах и перспективных рынках в сфере добычи, переработки, транспортировки нефти и газа. Источниками данных послужили более 170 млн документов, опубликованных в 2013–2018 гг., включая научные статьи, патенты, стратегические и аналитические материалы, обзоры рынков, отраслевую периодику экономической, научно-технологической и иной направленности.