Хантымансийского автономного округа югры

• Название: Хантымансийского автономного округа югры
• Дата: 06.11.2019
• Размер: 3.69 Mb.
• Имя файла: sbornik-materialov-xx-otkrytoy-regionalnoy-studencheskoy-nauchno.pdf
• Тип: Документы; #93848
• страница: 4 из 29

Лысюк Д. Ю
СурГУ, Институт естественных и технических наук Научный руководитель Ибрагимова НИ, к. филос. н, доцент,
СурГУ, Институт естественных и технических наук ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОЛЛЕКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ ПУТЕМ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ Значительную часть своей жизни человек проводит на работе в офисных и других общественных зданиях, и оттого, насколько комфортна среда обитания, зависит его здоровье, работоспособность, продолжительность жизни. В стране достаточно большое количество общественных зданий, построенных до 2000 года, в которых существуют проблемы, связанные с неэнергоэффективной работой инженерных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК), которые влияют на микроклиматические параметры помещений. Повышение энергоэффективности зданий направлено на то, чтобы вся затраченная энергия расходовалась на поддержание безопасных для здоровья людей условий пребывания в помещениях. Таким образом, цель работы – изучение влияния мероприятий по повышению энергоэффективности общественных зданий на безопасность здоровья людей, находящихся в них. Рассмотрим основные проблемы, связанные с неэнергоэффективной работы инженерных систем ОВК:
1. Перегрев зданий в отопительный период. Зачастую происходит после утепления ограждающих конструкций, а также в офисных зданиях, где проектная расчетная нагрузка на систему отопления не включает в себя учет внутренних теплопоступлений от оргтехники, да ив помещениях рабочих мест обычно намного больше, чем заложено в проекте здания [4].
2. Качество воздуха
2.1. Повышенное содержание углекислого газа в воздухе помещений. Является, также следствием проблемы, описанной в пункте 1. Когда уровень CO
2
в воздухе помещения

поднимается выше 1000 ppm (миллионных долей, человек начинает чувствовать себя дискомфортно, может впадать в дремотное состояние, возникают головные боли, тошнота, чувство удушья. Особое внимание на эту проблему необходимо обратить в зданиях школ и детских садов, ведь тут решается уже проблема здорового поколения [1].
2.2. Слишком сухой воздух в помещениях. Оптимальная температура в зимнее время почти всегда достигается за счет ухудшения влажности – сухой зимний воздух и отопительные приборы доводят уровень влажности помещений до 15–20 %, в то время как комфортными наиболее полезным для здоровья является уровень 30–60 %. В итоге – чем нам теплее, тем хуже общая картина сухость носоглотки, потрескавшиеся губы, статическое напряжение и многие другие неприятные последствия. При сухом воздухе повышается запыленность помещений, а также содержание в воздухе бактерий, вирусов, вредных выделений от отделочных материалов, мебели и организационной техники, у людей, которые находятся долгое время в помещениях с некачественным воздухом развивается синдром больного здания [6]. Глобальное решение лежит в повышении энергетической эффективности систем ОВК. Общие мероприятия, направленные на повышение энергетической эффективности зданий
1. Для исключения перегрева зданий, чрезмерного иссушения воздуха и возможности регулирования внутренней температуры помещений в режиме эксплуатации необходимо отказаться от центральных тепловых пунктов, естественно, там, где это возможно, ив каждом здании оборудовать индивидуальные тепловые пункты, как это уже сделано в новом строительстве. Индивидуальный тепловой пункт необходимо оборудовать автоматизированными узлами управления, как это делается при капитальном ремонте зданий. Затем настроить автоматику регулирования на другие расчетные параметры, учитывающие существующий запас в поверхности нагрева отопительных приборов, и на режим подачи тепла с учетом увеличивающейся доли бытовых тепловыделений в тепловом балансе здания с повышением температур наружного воздуха. Ручное управление температурой помещений можно осуществлять с помощью терморегуляторов, устанавливаемых на отопительных приборах [2].
2. За качество воздуха отвечает система вентиляции и ее грамотно настроенная конфигурация работы. Расход воздуха во всех вентилируемых помещениях осуществляется из расчета 60 м
3
/ч или 16,6 л/с на человека [5]. Из этого количества вдыхается только 0,1 л/с на человека. Остальной воздух, или 99 % подаваемого объема, не используется. Фактически воздух бесполезно растрачивается, а ведь на работу системы вентиляции расходуется больше всего энергии [6]. Последние исследования показали, что при 18 °C, 30 % относительной влажности и небольшом расходе вентиляционного воздуха 3,5 л/с на человека, естественно, только при установке в систему вентилирования абсорбера, который позволяет удерживать концентрацию углекислого газа в помещении в определенном диапазоне значений в течение рабочего дня, люди, находящиеся в помещениях, чувствуют себя комфортнее, чем при 23 °C,
50 % относительной влажности и при расходе вентиляционного воздуха 16,6 л/с на человека без абсорбирующего модуля. Исследования в реальных условиях показывают, что количество проявлений симптомов синдрома больного здания значительно снижается при умеренных температуре и влажности воздуха. Кроме того, умеренные температура и влажность способствуют экономии энергии как в зимнее, таки в летнее время. В итоге можно сделать вывод, что после модернизации систем ОВК предложенными способами, мы добиваемся стабильности в работе и гибкости в управлении, а самое главное – поддержания комфортных и безопасных условий пребывания людей в помещениях общественных зданий [3].

Список литературы
1. Губернский Ю. Д, Шилькрот Е. О. Сколько воздуха нужно человеку для комфорта Электронный ресурс : Некоммерческое партнерство инженеров АВОК. URL: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3996.
2. Копко В. М. Теплоснабжение курс лекций для студентов высших учебных заведений : учебник для вузов. М. : Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2012. 336 с.
3. Кувшинов Ю. Я, Самарин ОД. Основы обеспечения микроклимата зданий : учебник для вузов. М. : Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2012. 200 с.
4. Ливчак В. И. Почему перегреваются офисные здания и что делать Электронный ресурс : Некоммерческое партнерство инженеров
АВОК.
URL: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=5939.
5. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха Электронный ресурс : СНиП 60.13330.2012 : актуал. ред. СНиП 41-01-2003 от 01.01.2013 : проф. справ. сист.
Техэксперт. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095527.
6. Фангер ПО. Качество внутреннего воздуха в XXI веке влияние на комфорт, производительность и здоровье людей Электронный ресурс : Некоммерческое партнерство инженеров АВОК. URL: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2058.

Секция ХИМИЯ
Ишмеева Э. М,
СурГУ, Институт естественных и технических наук
Научный руководитель Петрова Ю. Ю к. х. н, доцент,
СурГУ, Институт естественных и технических наук
ИЗУЧЕНИЕ ФОТОДЕГРАДАЦИИ ФЕНОЛА НА СЛОИСТЫХ ДВОЙНЫХ ГИДРОКСИДАХ Актуальной задачей аналитической химии является разработка высокочувствительных и доступных методов определения опасных органических поллютантов, таких как фенолы, а также подходов для их количественного извлечения, определения и деградации в фазе сорбента. В качестве таких сорбентов нами были предложены слоистые двойные гидроксиды (далее – СДГ), которые обладают фотодеградационными свойствами по отношению к фенолам. Механизм фотодеградации, по литературным данным, основан на взаимодействии фенола с поверхностными группами СДГ с последующим образованием на носителе с полупроводниковыми свойствами феноксильных и пероксидных радикалов. Поэтому целью данной работы является синтез Zn,Al-СДГ и изучение фотодеградации фенола в тонком слое полученных СДГ. В данной работе были синтезированы Zn,Al- и Mg,Al-СДГ в хлоридной (Zn
x
Al-Cl) и карбонатной (Zn
x
Al-CO
3
) формах с разным соотношением x Zn:Al и Mg,Al методом соосаждения из соответствующих солей при рН 8-9. Полученные образцы характеризовали методами рентгено-фазового анализа и ИК-спектроскопии. Кроме того, полученные образцы
СДГ были исследованы на сканирующем электронном микроскопе.
Фотодеградационные свойства выбранных СДГ изучали по отношению к фенолу, как представителю наиболее устойчивых поллютантов окружающей среды. Тонкие слои Zn
2
Al-
Cl СДГ с нанесенным фенолом облучали в УФ-камере (254 нм) ив течение 5 ч контролировали содержание фенола методом спектроскопии диффузного отражения. Были построены кинетические зависимости степени фотодеградации и показано, что фотодеградация

50 % фенола идет в течение 5 ч для Zn
2
Al-Cl и 1.5 ч для Кинетика процесса фотодеградации на изученных Zn,Al-СДГ подчиняется модели
Лэнгмюра-Хиншельвуда, что доказывает фотокаталитические свойства этих носителей. Также было показано, что фотодеградационные свойства СДГ увеличиваются с увеличением соотношения Zn:Al, а именно время полураспада фенола на Zn
4
Al-CO
3
меньше, чем на
Zn
2
Al-Cl, а приведенная константа практически враз больше соответственно. Аналогично были изучены фотокаталитические свойства кальцинированных при температурах 400 и 600 С Zn,Al-СДГ. При сравнении кинетических параметров фотодеградации фенола в тонком слое Zn,Al-СДГ было показано, что время полураспада фенола в тонком слое прокаленного при 400 С Zn
2
Al-Cl уменьшается по сравнению с непрокаленными и прокаленными при 600 Си, а приведенная константа увеличивается. Следовательно, фотодеградация фенола быстрее проходит в тонком слое прокаленного при 400 С Zn
2
Al-Cl. Это подтверждается также и уменьшением энергии запрещенной зоны при кальцинировании исследуемых СДГ.

37
Остроушко Ю. В
СурГУ, Институт естественных и технических наук
Научный руководитель Петрова Ю. Ю к. х. н, доцент,
СурГУ, Институт естественных и технических наук
КИНЕТИКА И ИЗОТЕРМЫ СОРБЦИИ АТРАЗИНА МОЛЕКУЛЯРНО-
ИМПРИНТИРОВАННЫМ ДИОКСИДОМ ТИТАНА
Молекулярный импринтинг – это технология синтеза полостей (отпечатков) в полимерной матрице в форме молекулы-темплата, применяемая в качестве средства молекулярного распознавания. Поверхностный молекулярный импринтинг появился сравнительно недавно, его сущность заключается в получении молекулярно- импринтированных пленок на поверхности неорганических носителей, в т. ч. наноразмерных. В работе был использован поверхностно молекулярно-импринтированный
TiO
2
, в золь-гель синтезе которого в качестве темплата использовали симазин, пестицид триазинового ряда. Прекурсором (мономером) для получения пленки диоксида титана на поверхности наночастиц из того же материала быт тетрабутоксид титана. Атразин имеет подобное симазину строение, отличаясь на одну метильную группу в радикале у замещенной аминогруппы. Следовательно, атразин был выбран для изучения селективности отпечатков симазина в молекулярно-импринтированной неорганической матрице.
Было показано, что сорбция атразина на неимпринтированном полимере (НИП) подчиняется кинетике псевдо-первого порядка, а на молекулярно-импринтированном (МИП)
– смешанной кинетике. На МИП сорбционная емкость выше, чем на НИП, это может свидетельствовать о том, что в МИП выше сродство к молекуле атразина за счет присутствия на его поверхности центров связывания для родственной молекулы симазина. Однако, коэффициент селективности с увеличением времени сорбции снижается, что свидетельствует о том, что молекула симазина может быть макетной, те. полученный в ее присутствии МИП успешно можно использовать как для извлечения симазина, таки атразина.
Были изучены изотермы сорбции. Показано, что сорбция атразина в НИП порошок подчиняется модели Генри, а в МИП – смешанной модели (и по уравнению Скэтчарда, и по уравнению Фрейндлиха [1; 2]). Следовательно, МИП, полученный в присутствии в качестве темплата симазина, действительно способен извлекать также и атразин, те. является макетной молекулой для извлечения группы триазиновых соединений. Сравнение количественных параметров изотерм согласно представленным моделям подтверждает присутствие селективных центров связывания на поверхности МИП с максимальной сорбционной емкостью около 16,4 мг/г. Однако при этом на этой же поверхности есть и неселективные центры связывания с достаточно высокой константой Фрейндлиха по сравнению с НИП порошком. Список литературы
1. Abou-Gamra Z. M., Mohamed A. Ahmed. TiO2 Nanoparticles for Removal of Malachite
Green Dye from Waste Water // Advances in Chemical Engineering and Science. 2015. P. 373–388.
2. Gupta S. S., Bhattacharyya K. G.. Kinetics of adsorption of metal ions on inorganic materials : a review // Advances in Colloid and Interface Science. 2011. V.162. P. 39–58.

38
Таныкова Н. Г,
СурГУ, Институт естественных и технических наук
Научный руководитель Петрова Ю. Ю к. х. н, доцент,
СурГУ, Институт естественных и технических наук
ИММОБИЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА БЕЛОК-ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ НА ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНЕЗЕМА В ПРИСУТСТВИИ ЦЕЛЕВЫХ МОЛЕКУЛ Поверхностный молекулярный импринтинг основан на технологии получения отпечатков целевых молекул на поверхности материала-подложки. В поверхностном импринтинге используют те же принципы, что ив традиционном молекулярном импринтинге. В последнее время, для создания селективных отпечатков были предложены полиэлектролитные слои, получаемые в присутствии целевых молекул и формирующие их отпечатки. В нашей работе, в качестве матрицы использовали биополимер (белок бычий сывороточный альбумин, BSA), который иммобилизовали в присутствии полиэлектролитов. Таким образом, полиэлектролит выполняет роль вспомогательного полимера. Кроме того, в литературе известны методики высаливания белка в присутствии полиэлектролитов, в основе которых лежит образование малорастворимых комплексов. Следовательно, нами было предложено использовать их для иммобилизации белка в присутствии темплатов на поверхностно-модифицированном носителе. Кроме того, актуальность работы обусловлена проблемами извлечения биологически и физиологически важных молекул, в т. ч. поллютантов окружающей среды, с помощью синтетических рецепторов (умных сорбентов, являющихся биосовместимыми и нетоксичными. Поэтому целью данной научной работы является иммобилизация белка на поверхности модифицированных кремнеземов в присутствии полиэлектролита и целевых молекул. При изучении дифференциальных спектров поглощения в УФ области ассоциатов нативного и термически денатурированного белка с красителями метиленовым синими бромтимоловым синим (BTB) – наблюдали увеличение поглощения ассоциатов в области
270-290 нм как для MB, таки (так называемая дифференциальная яма) по сравнению с BSA, что свидетельствует о гидрофобных взаимодействиях по остаткам тирозина и триптофана. При сравнении спектров ассоциатов краситель со спектрами соответствующих красителей, в случае с BTB наблюдали батохромный сдвиг максимумов поглощения в видимой области, что доказывает присутствие электростатических взаимодействий между анионом красителя BTB в солевом буфере рН 7.4 и положительно заряженными группами
BSA (например, NH
3
+
). Очевидно, при денатурации белка, при разрушении его третичной или четвертичной структуры, взаимодействие с красителем усиливается за счет формирования новых центров связывания или повышения доступности уже имеющихся. Изучение иммобилизации белка в отсутствие полиэлектролитов показало, что при использовании кремнезема с иминнодиацетатными группами степень извлечения ассоциатов с бромтимоловым синим выше (76 %), чем на кремнеземе с привитыми 2-этилкарбокси группами (60 %). Кинетика иммобилизации в обоих случаях подчиняется модели псевдо- второго порядка При иммобилизации комплексов белок-краситель-полиэлектролит в присутствии полиаллиламина наблюдали высокие степени извлечения красителя (выше 90 %), а степень иммобилизации самого комплекса более 70 %. Кинетика иммобилизации в присутствии полиаллиламина не меняется (псевдо-второй порядок, но константы скорости на порядок выше, чем в отсутствие полиэлектролита.

39
Файзуллина И. Ф
СурГУ, Институт естественных и технических наук
Научный руководитель Ботиров ЭХ, д. х. н, профессор,
СурГУ, Институт естественных и технических наук
ФТАЛАТЫ В РАСТЕНИЯХ АРТЕФАКТЫ ИЛИ ПРИРОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА
В последние годы часто появляются сообщения об обнаружении в различных растениях моно- и диэфиров о-фталевой кислоты, причем особенно широко они распространены в пряно-ароматических растениях.К настоящему в растениях обнаружено около 30 различных фталатов. В тоже время функции фталатов в растениях освещены недостаточно. Указанные соединения не вписываются в механизмы биосинтеза высших растений. Авторы работы [1] считают, что производные фталевой кислоты являются продуктами не самого растения, а его эндофитов. Обитающие в ризосфере эндофитные грибы и бактерии защищают растения, синтезируя фталаты, обладающие реппелентной, ларвицидной и инсектицидной активностью.
Нами методами ГЖХ и хромато-масс-спектрометрии установлено наличие в составе петролейно-эфирной и хлороформной фракций надземной части хвоща полевого диэфиров фталевой кислоты. Сравнением масс-спектров обнаруженных соединений с библиотечными масс-спектрами предположили, что обнаруженные вещества представлены диизооктилфталатом ибис (2-этилгексил) фталатом. Методом колоночной хроматографии на вышеуказанных фракциях на силикагеле выделили индивидуальные соединения 1 и 2.
Для фталатов, за исключением диметилфталата, важной характеристикой спектра электронного удара является доминирующий пик иона с m/z 149. Именно поэтому пику фталаты легко детектировать в самых разнообразных смесях.
Фталат 1 – сиропообразная масса состава С
24
Н
38
О
4
, max
231, 281 нм, масс-спектр: m/z 279, 167 и 149. Спектр
13
С-ЯМР (DMSO-d
6 ,
δ м.д.): 167.02 (С (С, 131.63 С, 128.69 (С, 67.42 (C-1′, 1′′), 38.10 (C-2′, 2′′), 29.82 (C-3′, 3′′), 28.39 (C-4′, 4′′),
23.27 (C-5′, 5′′), 22.43 (C-6′, 6′′), 13.93 (C-7′, 7′′), 10.83 (C-8′, 8′′). При щелочном гидролизе рассматриваемого вещества получили фталевую кислоту.
Следовательно, вещество 1 представляет собой диизооктиловый эфир фталевой кислоты. Ранее диизооктилфталат был обнаружен в экстрактах из растений Scutellaria
comosa,Adenophora lilifolia, Cardiospermum canescens, Coriandrum sativum и др. [2].