Academic Journal of Physical and Chemical Sciences

КОНВЕРСИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ В СИНТЕТИЧЕСКОЕ ТОПЛИВО ПУТЕМ МОДИФИКАЦИИ ЦЕОЛИТА ТАЙЖУЗГЕН СОЛЯМИ ВОЛЬФРАМА

2026-04-08T07:53:44+00:00

Аннотация: В данной работе были синтезированы катализаторы, модифицированные солью W(VI) на основе природного цеолита, полученного из месторождения Тайжузген в Казахстане, и использованы в процессе термокаталитического гидрирования полимерных отходов. В качестве исходных материалов использовались полиэтиленовые и полипропиленовые отходы, а в качестве добавки — мазут из месторождения Кумкол. Катализаторы были активированы без кислоты, подвергнуты термообработке в диапазоне 100–500 °C и модифицированы при концентрациях W 0,5% и 1,0%. Структурные свойства полученных катализаторов были изучены методом ИК-спектроскопии, в результате чего были идентифицированы кислотные центры Льюиса и Брёнстеда. Было установлено, что катализатор 0,5% W@ Тайжузген эффективен в образовании легких углеводородов (C₅–C₁₂), в то время как катализатор 1,0% W@Тайжузген увеличивает образование тяжелых фракций (C₁₀–C₂₀). Результаты газохроматографического анализа показали, что в присутствии 0,5% катализатора W доля ароматических углеводородов во фракции 0–180°C составляла 50,6%, а доля алканов — 22,95%. В образце с 1,0% W доля ароматических углеводородов во фракции 0–180°C снизилась до 39,3%, а доля алканов увеличилась до 38,96%. Эти показатели доказывают, что количество вольфрама в катализаторе напрямую влияет на состав продукта. Результаты исследования подтверждают возможность эффективного производства фракций моторного топлива путем гидрирования полимерных отходов и перспективы коммерческого применения полученных продуктов, а также демонстрируют эффективность технологий, направленных на ресурсосбережение.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СЕРПЕНТИНИТОВЫХ ОТХОДОВ И ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

2026-05-22T11:40:32+00:00

Бұл зерттеуде серпентинит қалдықтарының фосфор қышқылымен әрекеттесуі негізінде тыңайтқыш ретінде қолдануға жарамды магний мен фосфор қосылыстарының түзілуі қарастырылды. Жітіқара кен орнының серпентинит қалдықтары әртүрлі стехиометриялық қатынастарда фосфор қышқылымен өңделді. Реакция өнімдері рентгенфазалық талдау (XRD), Фурье түрлендіру инфрақызыл спектроскопиясы (FTIR) және pH өлшеу әдістерімен зерттелді. Фосфор қышқылы серпентинит құрылымын тиімді түрде ыдырататыны анықталды, нәтижесінде гидратталған магний фосфаттары түзілді. Mg(H₂PO₄)₂·2H₂O және MgHPO4·3H₂O фазалары анықталды. Mg2⁺:H₃PO₄ = 1:1 мольдік қатынасында жүйенің pH шамасы бейтарапқа жуық деңгейге (~6,9) жетіп, тыңайтқыш ретінде қолдануға қолайлы фазалық құрам қалыптасты. Магний ортофосфаты анықталмады, бұл оның төмен термодинамикалық тұрақтылығымен түсіндіріледі. Басқа қышқылдармен салыстырғанда фосфор қышқылы серпентинитті ыдыратуда ең жоғары тиімділік көрсетті. Алынған өнімдер – магний фосфаттары – жоғары агрохимиялық әлеуетке ие, ал өңдеудің жұмсақ жағдайлары олардың практикалық қолданылуына мүмкіндік береді. Бұл тәсіл серпентинит қалдықтарын кәдеге жаратуға арналған тұрақты әрі ресурсты үнемдейтін әдіс болып табылады және оларды ұтымды пайдалануға, сондай-ақ экологиялық қауіпсіз тыңайтқыштарды дамытуға ықпал етеді.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИОНОВ МЕДИ ЦИНКОМ В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ТИТАНА (IV) В РАСТВОРАХ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

2026-06-09T09:42:32+00:00

Аннотация. В работе изучен процесс восстановления ионов меди (II) порошком цинка в присутствии ионов титана (IV) в сернокислых растворах. Изучено влияние концентрации ионов титана (IV), исходной концентрации меди (II), концентрации серной кислоты и продолжительности процесса на степень извлечения меди. Эксперименты проводили в водных растворах сульфата меди (II) при перемешивании. В качестве металла-восстановителя использован цинк (порошок), в качестве медьсодержащего раствора-сульфат меди (II) с добавлением серной кислоты и сульфата титана (IV). Остаточную концентрацию меди в растворе определяли иодометрическим методом.

Показано, что на степень извлечения меди оказывает влияние исходная концентрация ионов меди (II), ионов титана (IV), концентрация серной кислоты и продолжительность опыта. Наиболее благоприятное влияние на степень извлечения меди осуществляется при концентрации ионов титана (IV) в пределах 3,0-6,0 г/л и ионов меди (II) – 5,0 г/л, продолжительность опыта составляет 30 минут. Результаты экспериментов показали, что степень извлечения меди в присутствии ионов титана (IV) увеличивается на 20% по сравнению с процессом восстановления в отсутствие ионов титана.

Установлено, что применение ионов титана (IV) способствует не только повышению степени извлечения, но и снижению расхода цинка. Исследование морфологии полученных порошков показало образование ультрадисперсных частиц меди размером 0,1–3,0 мкм в присутствии ионов титана (IV).

Предложен механизм каталитического действия ионов титана (IV), основанный на циклических окислительно-восстановительных превращениях Ti(IV)/Ti(III), обеспечивающих дополнительное восстановление ионов меди (II). Полученные результаты представляют интерес для гидрометаллургических технологий извлечения меди из кислых растворов.

ПОЛУЧЕНИЕ α-, β-, γ-ОЛИГОСАХАРИДНЫХ КЛАТРАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЦИТИЗИНА

2026-04-08T09:43:24+00:00

В статье представлены результаты физико-химического исследования покрытия молекулы алкалоида цитизина олигосахаридом β-циклодекстрином. Рассмотрены особенности образования молекулы указанного алкалоида в молярном соотношении 1:2 с β-тупиковым секстрином инклюзивного комплексного соединения, растворимого в воде. Выход образования клатратного комплекса и эффективность связывания при этом соотношении компонентов составили 65,43±0,35 и 78,11±0,56 % соответственно. Продемонстрирован механизм термического разложения комплексного соединения, высвобождения компонентов и постепенного разрыва межмолекулярных связей. Показано, что низкая энергия связывания комплексообразующих олигосахаридов является наиболее важным и эффективным фактором в образовании комплексов с молекулами цитизина. Структурные особенности связывающего комплекса изучались с помощью ИК-спектроскопии, ЯМР-спектроскопии ¹H и ¹³C и сканирующей электронной микроскопии. Образование кларатного комплекса молекулы алкалоида с β-циклодекстрином было проведено с помощью компьютерной программы HyperChem 8.0. Полная энергия исследуемых комплексных систем оценивалась с помощью полуэмпирических расчетов методом AM1. Места связывания при молекулярном докинге определялись с помощью программы моделирования AutoDock 4.2.6, а расчеты выполнялись с использованием Lamarckian Genetic Algorithm. Показано, что при образовании комплекса алкалоидной молекулы с β-циклодекстрином решающую роль играют неспецифические (дисперсионные и ван-дер-Ваальсовы) взаимодействия.. Представлены результаты термографических измерений комплекса молекулы алкалоида, полученные с помощью дифференциального сканирующего калориметра. Термический разложение комплекса молекулы алкалоида с β-циклодекстрином регулируется механизмом последовательного разрыва химических связей и выделением молекулы из полости β-циклодекстрина. Результаты исследования покрытия молекулы алкалоида олигосахаридами могут быть использованы при изучении термического окисления комплексов различных клатратных соединений и для определения кинетических параметров процессов их разложения.

ТЕРПЕНОИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ARTEMISIA TERRAE-ALBAE, ПРОИЗРАСТАЮЩИЙ В ТУРКЕСТАНСКОМ РЕГИОНЕ КАЗАХСТАНА

2026-03-10T08:11:56+00:00

. Настоящая работа посвящена комплексному исследованию химического состава и биологической активности этанольного экстракта Artemisia terrae-albae Krasch. Растительное сырье экстрагировали стандартным методам, а полученный экстракт исследовали с помощью ИК-спектроскопии и ГХ-МС анализа. ИК-спектроскопический анализ экстракта подтвердил наличие в нем терпеноидных соединений. Наблюдались полосы поглощения, характерные для терпеноидных соединений, принадлежащие гидроксильным (–OH) группам, карбонильным (C=O) группам и ненасыщенным связям C=C. В результате ГХ-МС анализа в составе исследуемого образца было идентифицировано в общей сложности 46 органических соединений. Идентификация соединений проводилась на основе сравнения масс-спектров с данными библиотеки и анализа времен удерживания. Среди идентифицированных компонентов 17 соединений были классифицированы как терпены, и их общая доля составила 36,96% от общего химического состава. Терпеновая фракция была классифицирована по структурным особенностям: 8 соединений принадлежали к монотерпенам, что составляло 17,39% от общего состава; 8 соединений были классифицированы как сесквитерпены, и их относительное количество также составляло 17,39%. Кроме того, был обнаружен один тритерпеноид - урсоловая кислота - в количестве 2,17%. Антимикробная активность оценивалась методами дискодиффузии и определения минимальной ингибирующей концентрации. Экстракт показал умеренную активность против грамположительных бактерий (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis), а эффект на грамотрицательные бактерии был слабым. Слабый фунгистатический эффект был зафиксирован против штамма Candida albicans. Уровень токсичности определяли с помощью биотеста на Artemia salina, и значение LD₅₀ составило 90,6 мкг/мл, что указывает на относительно низкую токсичность экстракта.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что исследуемый образец богат терпеновыми компонентами и может служить основой для дальнейших исследований его биологической активности и фармакологического потенциала. Относительно высокое содержание терпенов подтверждает важность исследуемого сырья как источника природных биологически активных веществ.

УСТОЙЧИВАЯ ПЕРЕРАБОТКА СТРУЖКИ ФЕРРОСИЛИЦИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ В ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ КРЕМНИЙ-УГЛЕРОДНЫЕ АНОДЫ

2026-06-12T13:01:24+00:00

Аннотация. Актуальность исследования связана с необходимостью устойчивой переработки металлургических отходов и разработки высокоэффективных анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. Ферросилициевая стружка, образующаяся на металлургических предприятиях, относится к кремнийсодержащим промышленным отходам, однако часто используется недостаточно эффективно или перерабатывается с низкой добавленной стоимостью. Благодаря высокой теоретической удельной ёмкости кремний рассматривается как перспективная альтернатива традиционным графитовым анодам. Целью работы является разработка способа получения кремний-углеродных композитных анодных материалов путём прямой переработки ферросилициевой стружки. В ходе исследования применялись предварительная очистка исходного сырья, высокоэнергетическое механохимическое измельчение, селективная кислотная обработка, формирование углеродного покрытия на основе органических прекурсоров и последующие электрохимические испытания. Структура, фазовый состав и свойства полученных материалов изучались методами SEM, TEM, XRD, Raman-спектроскопии, TGA, EDS, циклической вольтамперометрии, гальваностатического заряда-разряда и электрохимической импедансной спектроскопии. Результаты показали, что начальная разрядная ёмкость синтезированного FSC-композита достигает 1488 мА·ч/г, а после 100 циклов сохраняется до 86 % ёмкости. Кроме того, материал продемонстрировал улучшенные скоростные характеристики по сравнению с исходным ферросилицием и коммерческим кремнием. Повышение электрохимических свойств объясняется синергетическим эффектом углеродной матрицы и фаз FeSiₓ, повышающих электропроводность и стабилизирующих объёмное расширение кремния при циклировании. Практическая значимость работы заключается в возможности рациональной переработки металлургических отходов, снижения себестоимости анодных материалов и развития принципов циркулярной экономики в области материалов для накопления энергии. Предложенный подход также способствует уменьшению экологической нагрузки, расширению сырьевой базы для аккумуляторной промышленности и созданию более доступных технологий получения стабильных электродных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками для современных систем хранения и преобразования энергии в целом.

ОБЗОР МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ: ПОЛУЧЕНИЕ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ИЗ БИОМАССЫ

2026-05-21T12:50:31+00:00

Быстрый рост численности населения мира, индустриализация экономики, развитие интенсивного сельского хозяйства, а также геологические, экологические и глобальные изменения приводят к увеличению потребности в качественной пресной воде. В последние десятилетия качество водных ресурсов ухудшается вследствие антропогенного воздействия, демографического роста, неуправляемой урбанизации, ускоренной индустриализации и нерационального использования природных водных ресурсов. Усиление экологических требований стимулирует разработку экономически эффективных и экологически безопасных технологий очистки воды, направленных на удаление загрязняющих веществ и защиту здоровья населения.

Для контроля и снижения загрязнения воды применяются различные методы очистки, отличающиеся эффективностью. Однако многие технологии характеризуются высокими эксплуатационными затратами, образованием токсичных осадков и сложностью технологических процессов. В связи с этим адсорбция рассматривается как один из наиболее перспективных методов очистки природных и сточных вод благодаря простоте применения, эффективности и технологической доступности. На очистных сооружениях адсорбция используется после биологических и химико-окислительных стадий для удаления растворённых загрязнителей. Наиболее распространённым адсорбентом является активированный уголь, широко применяемый для извлечения красителей и ионов тяжёлых металлов из водных сред.

Загрязнение воды тяжёлыми металлами представляет серьёзную экологическую и санитарную проблему. В статье рассмотрены основные методы удаления ионов тяжёлых металлов из сточных вод, с акцентом на адсорбцию с использованием активированного угля растительного происхождения. Проанализированы технологии получения активированного угля из гречишной шелухи, его физико-химические свойства и эффективность адсорбции тяжёлых металлов.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБРАЗЦОВ ВИНИЛЭФИРНЫХ СМОЛ С НАПОЛНИТЕЛЯМИ ИЗ ДИАТОМИТА И ДИМЕТИЛМЕТИЛФОСФОНАТА

2026-04-08T07:33:57+00:00

В статье представлены результаты прогнозирования кинетических свойств композитных материалов на основе винилэфирной смолы (VER) с добавлением диатомита и с Dimethyl Methylphosphonate (DMMP) c использованием программы Netzsch Kinetics Neo. Образцы VER были синтезированы в Университете Науки и технологий Китая (Хэфэй, Китай) в рамках выполнения проекта по программно-целевому финансированию. Был сделан прогноз кинетических характеристик 4 образцов на основе результатов термогравиметрического анализа- Pure VER, VER + DE – образец ВЭР с концентрацией диатомита 25%, VER+DE/DMMP – ВЭР с физически смешанным DMMP и диатомитом с концентрацией 12,5% и 12,5%, соответственно, VER + DE@DMMP – образец с DMMP иммобилизованным в порах диатомита (25%). Были подобраны модели в программе Netzsch Kinetics Neo. Для чистого образца модель соответствовала простой реакции 1-го порядка, VER с диатомитом – независимые реакции (простая и диффузия), VER+DE/DMMP и VER+ DE@DMMP– автокаталическая A2 и A3, диффузия D3.

Было выполнено моделирование времени деградации композитов в изотермическом режиме в интервале от 100 до 400 градусов, температура и время начала разложения и достижения различных степеней деградации в дианмическом режиме при скорости нагрева 120 К/мин., имитирующем пожарную ситуацию.

Результаты анализа показали, что чистый VER разлагается очень медленно при низких температурах, однако, достаточно быстро при высоких, по сравнению с остальными образцами. Образцы VER+DE/DMMP и VER+DE@DMMP показывают более высокую скорость разложения на начальных стадиях, тогда как при высоких температурах потеря массы замедляется.

В динамическом режиме образец чистой VER показал самое меньшее время разложения и низкую температуру. В иммобилизованном образце разложение проходит немного быстрее, чем в образце с диатомитом. Композит с физически смешанными диатомитом и DMMP продемонстрировал промежуточные температуры и времена разложения.

Полученные результаты открывают возможности для разработки новых огнестойких материалов с управляемыми функциональными свойствами.

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСО-ЦЕМЕНТО-ПУЦЦОЛАНОВОГО КОМПОЗИЦИОНОГО МАТЕРИАЛА

2026-04-29T11:04:02+00:00

В данной научной статье представлены результаты физико-химических методов исследования пригодности гипса, портландцемента, шлака и золы для получения гипсо-цементно-пуццолановых композиционных материалов. Качество сырья проверялось с использованием современного оборудования. Актуальность получения гипсо-цементно-пуццолановых (ГЦК) композиционных материалов напрямую связана с высокой стоимостью портландцемента и увеличением выбросов CO₂ в атмосферу, а также с необходимостью получения экологически чистой продукции на основе принципа «зеленой экономики». Исследование показало, что состав гипса включает 29,89% CaO и 38,11% SO₃. При температуре 120-180°C зафиксирован переход дигидрата гипса в полугидрат гипса, а затем в ангидрид, с общей потерей массы 15-16%. Микроструктура поликристаллическая, что полностью подтверждает стехиометрическое значение сульфата кальция. Состав цемента включает 60,87% CaO, 20,48% SiO₂и 5,88% Al₂O₃. Дегидратация минерала портландита Ca(OH)₂ определялась в температурном диапазоне 420-580°C с общей потерей массы 2-3,5%. Микроструктура цемента была определена как состоящая преимущественно из минералов C₃S и C₂S, а промежуточная фаза состоит из минералов C₃A+C₄AF. Состав опоки включает 75,31% SiO₂, 1,24% CaO и 9,24% Al₂O₃. В температурном диапазоне 400-520°C была определена потеря молекул воды в глинистых минералах с общей потерей массы 10-11%. Микроструктура полностью подтверждает наличие высокопористых аморфных кремнеземных агрегатов. Состав золы включает 58,98% SiO₂, 4,05% Fe₂O₃ и 30,05% Al₂O₃. Сгорание и декарбонизация углерода определялись в температурном диапазоне 380-640°C с общей потерей массы 4,5-5,5%. Были обнаружены частицы несгоревших углеродных примесей со стекловидной микроструктурой. Результаты физико-химического исследования продемонстрировали возможность получения гипсо-цементно-пуццоланового композиционного материала из смеси гипса, цемента, шлака и золы.

ПОЛУЧЕНИЕ БЕНЗОЛА МЕТОДОМ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ ТОЛУОЛА

2026-05-21T12:39:12+00:00

В работе рассмотрен процесс получения промежуточных продуктов, образующихся при фотокаталитическом окислении толуола, механизм реакции и пути образования бензола. Проведено фотокаталитическое окисление толуола, в результате чего получены бензол, бензальдегид, бензойная кислота и бензиловый спирт в качестве продуктов реакции. Кроме того, оценена роль промежуточных соединений в образовании бензола, и на основе полученных экспериментальных данных предложен механизм окисления толуола до бензола.

Также рассмотрены токсичные и канцерогенные свойства бензола, образующегося в ходе фотокаталитических процессов, его опасность для окружающей среды.

В ходе исследования рассмотрены основные факторы, влияющие на процесс фотокатализа: источник света, тип катализатора, время реакции и реакционная среда. В результате экспериментов зафиксировано образование бензола методом относительной концентрации, а также уточнены некоторые промежуточные стадии его образования.

Полученные результаты позволят понять закономерности образования бензола в процессе фотокаталитического окисления толуола и могут послужить основой для разработки эффективных и экологически безопасных технологий очистки летучих органических соединений.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ИНГИБИТОРОВ ПРОТИВ КОРРОЗИИ СТАЛИ

2026-03-13T09:57:00+00:00

В статье представлены результаты исследования эффективности
фосфорсодержащих ингибиторов коррозии аустенитной нержавеющей стали
марки 12Х18Н10Т. Известно, что фосфатные соединения, в частности ортофосфат
натрия (Na₃PO₄) и его производные, способны формировать на поверхности
металла защитные плёнки, препятствующие развитию коррозионных процессов в
агрессивных средах. Для синтеза фосфатного ингибитора дигидрофосфат натрия
подвергали термической обработке при температурах от 40 до 590 °С в течение
различного времени. Состав синтезированных продуктов определяли методом
ИК-спектроскопии на приборе IRTracer-100. Полученные спектры содержали
интенсивные полосы поглощения, соответствующие колебаниям связей P–O
и O–P–O, характерным для фосфат-анионов. Для усиления синергетического
эффекта и повышения стабильности защитной системы фосфатный ингибитор
был модифицирован кристаллогидратом сульфата цинка ZnSO₄·7H₂O. Ионы
цинка совместно с фосфатами способствуют образованию плотной и устойчивой
защитной плёнки на поверхности металла, что приводит к замедлению
коррозионных процессов. Коррозионные испытания проводились в различных
средах: водопроводной, морской и пластовой воде, а также в растворах NaCl, HCl,
H₂SO₄, HNO₃, Na₂SO₄, Na₂CO₃, NaHCO₃, NaOH и смешанных солевых системах.
Стальные образцы выдерживали в исследуемых средах в течение 2, 4 и 8 суток,
после чего проводили сравнительный анализ полученных результатов. С помощью
гравиметрического метода были рассчитаны скорость коррозии и защитный
эффект для чистого фосфатного ингибитора (NaPO₃)ₓ, а также для композиции
(NaPO₃)ₓ: ZnSO₄·7H₂O в соотношении 1:1. Для установления механизма
взаимодействия ингибитора с поверхностью металла экспериментальные данные
были обработаны с использованием адсорбционных изотерм Фрумкина.

ВЫДЕЛЕНИЕ И ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ЛИГНИНА ИЗ БИОМАССЫ PHLOMIS TUBEROSA L. С ПОМОЩЬЮ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ

2026-05-04T12:54:46+00:00

Преобразование лигноцеллюлозной биомассы в ценные продукты является устойчивым способом разработки возобновляемых биоматериалов. Лигнин, природное широко распространённый ароматический полимер и один из основных компонентов растительной биомассы, представляет собой важное сырьё для производства био-основанных материалов. Однако потенциал многих видов растений как источников лигнина остаётся в значительной степени неизученным. В данном исследовании лигнин был успешно выделен из стеблей Phlomis tuberosa L. впервые с использованием метода кислотной обработки. Стебли растений обрабатывали концентрированной муравьиной кислотой при 80 °C в течение трёх часов. После кислотного гидролиза лигнин был отделён от жидкой фракции методом ротационного испарения и осаждения. Полученный биополимер лигнина из стеблей Phlomis tuberosa L. был охарактеризован с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), сканирующей электронной микроскопии (SEM) и просвечивающей электронной микроскопии (TEM). Спектры FTIR подтвердили наличие характерных функциональных групп лигнина, таких как гидроксильная (O–H), карбонильная (C=O) и алифатическая (C–H) группы. Микроскопический анализ показал однородную морфологию частиц и низкую степень агрегации. Эти результаты указывают на благоприятные физико-химические свойства и потенциальное применение в наноматериалах.

Полученные результаты показывают, что биомасса Phlomis tuberosa L. является перспективным, ранее неизученным источником лигнина. Благодаря своим структурным особенностям выделенный лигнин может использоваться в качестве экологически безопасного сырья для производства современных бифункциональных материалов, таких как наногидрогели, биоразлагаемые композиты и системы доставки лекарственных средств.

ПОЛУЧЕНИЕ КАРБОНИЗИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОБИЛЬНОЙ ПИРОЛИЗНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ

2026-06-12T12:59:51+00:00

В данной работе рассмотрены вопросы переработки сельскохозяйственных биоотходов, в частности рисовой шелухы сорта «Лидер» (Кызылординская область, Республика Казахстан), с целью получения карбонизированных материалов, пригодных для использования в системах накопления энергии. Описан процесс подготовки сырья, включающий его сушку и измельчение, а также последующую карбонизацию методом пиролиза в температурном диапазоне 350–800 °C.

Для проведения экспериментов применялась мобильная пиролизная установка собственной разработки, позволяющая осуществлять переработку биоотходов непосредственно в местах их образования. Использование данной установки способствует повышению энергоэффективности процесса и снижению уровня выбросов загрязняющих веществ.

Полученные карбонизированные материалы были исследованы с применением методов сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и БЭТ-анализа. Установлено, что они характеризуются развитой пористой структурой и значительной удельной поверхностью, что открывает возможности их использования в качестве анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов и других электрохимических устройств.

Показано, что параметры карбонизации, а также конструктивные особенности установки оказывают существенное влияние на формирование структуры и свойств конечного продукта.

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КАРОТИНОИДСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

2026-05-25T11:08:58+00:00

Каротиноиды на данный момент занимают важную и ключевую роль в научных исследованиях. Несмотря на распространённость каротиноидов, все равно остаются неизученными некоторые вопросы, связанные с вариабельной биодоступностью. В связи с этим есть необходимость изучение их физических и химических свойств. Таким образом, исследование каротиноидов из растительного сырья является актуальным направлением в нашей современной науке и направленный на применение их в фармацевтических отраслях. Они представляют собой важные биологически активные соединения, которве обладают активностью и широко применяемые в различных отраслях, особенно в фармацевтических. Их химическая структура определяет их биологическую активность и физико-химические свойства. Актуальность исследования обусловлена антиоксидантными свойствами. Каротиноиды имеют важное значение для здоровья человека и как предшеественнник синтеза витамина А, при этом обладают цитопротекторными и другими свойствами. Целью данной работы является извлечение каротиноидов из растительного сырья (кукурузы и свеклы) и структурных характеристик с использованием спектроскопических методов анализа. Было установлено что исследуемые каротиноиды обладают с системой сопряженных двойных связей, подтвержденные с полученными данными ИК спектроскопией. ИК спектроскопия помогла идентифицировать характерные колебания C-H, C=C связей, подтверждающие наличие полиеновой цепи. Также было выявлено отсутствие кристаллического порядка по результатам рентгенодифракционного анализа, что указывает на аморфный характер структуры. Полученные результаты имеют практическое значение для фармацевтической, пищевой промышленности и предоставляют важную информацию о молекулярной структуре каротиноидов. Данные о аморфной структуре помогают оптимизировать методы стабилизации и сохранения активности при разработке биологически активных добавок. Исследования показывают их влияние на метаболизм и индукцию межклеточных связей через щелевые соединения. Таким образом, каротиноиды положительно влияют на широкий спектр клеточных процессов и имеют необходимость дальнейшие исследования для полного понимания потенциала в профилактике заболеваний и применении в лечении.

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ 1,3-БИС(4-ФЕНИЛТИАЗОЛ-2-ИЛ)-2,4-БИС(N,N-ДИЭТИЛАМИНО)-1,3-ДИАЗО-2,4-ДИФОСФЕТИДИНА

2026-06-15T10:28:08+00:00

Новое четырёхчленное P–N–P–N гетероциклическое соединение — 1,3-бис(4-фенилтиазол-2-ил)-2,4-бис(N,N-диэтиламино)-1,3-диазо-2,4-дифосфетидин (соединение 3, C₂₆H₃₂N₆P₂S₂, M = 554,65) — впервые синтезировано методом трансамидирования 1-трет-бутокси-N,N,N',N'-тетраэтилфосфандиамина с 2-амино-4-фенилтиазолом в этилацетате; выход выделенного продукта составил 82%. Реакция протекает через последовательное отщепление диэтиламина и изобутилена и сопровождается выделением молекулы воды, что подтверждено ВЭЖХ-анализом реакционной смеси. Данный механизм принципиально отличается от классической перегруппировки Арбузова: вместо образования ожидаемых продуктов — фосфоната или амидофосфата — концентрирование реакционной смеси инициирует внутримолекулярную циклизацию, в ходе которой протон N–H группы аминотиазола атакует атом кислорода трет-бутильной группы, что приводит к образованию напряжённого дифосфетидинового цикла. Структура соединения 3 однозначно установлена совокупностью методов ¹H, ¹³C и ³¹P ЯМР-спектроскопии, ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии высокого разрешения, элементного анализа и монокристального рентгеноструктурного анализа. Химический сдвиг ³¹P ЯМР δ 176,0 м.д. является диагностическим значением, характерным для трёхвалентного атома фосфора в P–N окружении. Биологический скрининг показал, что соединение 3 проявляет выраженную антимикробную и цитотоксическую активность. В отношении Staphylococcus aureus ATCC 6538 минимальная ингибирующая концентрация составила 6,3 мкг/мл, что соответствует активности цефтриаксона и превосходит активность бензилпенициллина натриевой соли (МИК = 12,5 мкг/мл). В отношении Escherichia coli ATCC 25922 зафиксирована умеренная активность (МИК = 25 мкг/мл), тогда как в отношении Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans ингибирующей активности выявлено не было. Цитотоксическая активность в отношении науплиев Artemia salina подтверждена значением ЛК₅₀ = 82,8 мкг/мл, что согласно классификации Мейера и соавт. (1982) позволяет отнести соединение 3 к цитотоксически активным веществам и рассматривать его в качестве перспективного кандидата для дальнейшего изучения на линиях опухолевых клеток млекопитающих.

СТРУКТУРНЫЕ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Co–Al–Mg–Mn КАТАЛИЗАТОРОВ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ МЕТОДОМ SCS, ДЛЯ СУХОГО РИФОРМИНГА МЕТАНА

2026-06-05T12:46:20+00:00

Аннотация. Получение ценного синтез-газа путем углекислотной конверсии метана является одним из важных направлений современных каталитических технологий. В данной работе катализаторы на основе Co-Al-Mg-Mn были получены методом растворного горения (solution combustion synthesis, SCS), где нитраты металлов использовались в качестве предшественников активной фазы, а карбамид - в качестве топлива. Фазовый состав, текстурные свойства и морфология приготовленных образцов были исследованы методами XRD, BET, SEM и EDS. XRD-анализ показал образование фаз CoAl₂O₄, MgAl₂O₄, Co₃O₄, CoO и смешанных оксидов металлов, что подтверждает формирование сложной многокомпонентной оксидной структуры. Результаты BET показали, что удельная поверхность, объем пор и диаметр пор существенно зависят от состава катализатора, а SEM-EDS-анализ подтвердил пористую агрегированную морфологию и наличие в составе катализатора элементов Co, Al, Mg, Mn и O. Среди исследованных образцов катализатор 20Co-20Al-5Mg-5Mn/50 карбамид проявил наибольшую активность в углекислотной конверсии метана. При оптимальных условиях конверсии CH₄ и CO₂ достигали примерно 98,8%, а селективности по H₂ и CO составили 100,0% и 99,5%, соответственно. Полученные результаты показали, что катализаторы на основе Co-Al-Mg-Mn являются перспективными материалами для получения синтез-газа, а метод SCS является эффективным способом приготовления пористых и каталитически активных многокомпонентных катализаторов.

КОВАРИАНТНЫЙ ПОДХОД К КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПЛАЗМЫ В СИЛЬНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

2026-04-21T10:00:01+00:00

В данной статье представлены закономерности равновесной статистической механики в формализме гиперплоскостей, гамильтониан квантово–электродинамической плазмы в гиперплоскостях и кинетическая характеристика в сильном электромагнитном поле в ковариационном варианте. Метод исследования основан на релятивистском уравнении фон Неймана для неравновесных статистических операторов, определенных в пространствоподобных плоскостях в пространстве Минковского, каноническом квантовании системы в гиперплоскостях и ковариантной модели кулоновской калибровки. Показаны способы вывода кинетических уравнений в формализме гиперплоскостей и преобразования корреляционных функций и неравновесных статистических операторов по унитарной времени по усредненному электромагнитному полю. Применяя неоднородные преобразования Лоренца в векторы состояний в гиперплоскостях были выведены ковариантная форма уравнения Шредингера и уравнение, подобное нерелятивистскому уравнению фон Неймана для статического оператора и смешанного квантового ансамбля. Эти уравнения и уравнения движения операторов были записаны в представлении Гейзенберга и Шредингера. С использованием преобразования Лежандра было выведено выражение для гамильтониана квантово–электродинамической плазмы в гиперплоскости, получены кинетические уравнения путем разложения полевых операторов по плоским волнам, уравнения для корреляционных функций и фотонная матрица плотности.

ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ: ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПРОДУКТЫ И БУДУЩИЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ

2026-04-21T09:53:30+00:00

Широкое распространение литий‑ионных аккумуляторов (ЛИА), особенно на фоне стремительного развития индустрии электрического транспорта, в ближайшем будущем приведёт к резкому увеличению объёма отработанных аккумуляторов. Неправильная утилизация таких аккумуляторов может вызвать загрязнение окружающей среды, накопление тяжёлых металлов и расточительное использование ценных ресурсов. Коммерческие ЛИА содержат литий, кобальт, никель, марганец, медь, алюминий и другие ценные металлы, а также горючие органические электролиты и фторсодержащие соли, что усложняет их безопасную переработку.

В настоящее время активно исследуются пирометаллургические, гидрометаллургические и методы прямой регенерации ЛИА. Пирометаллургия позволяет выделять металлы в виде сплава, тогда как гидрометаллургия направлена на получение высокочистых ионных растворов. Из таких растворов кобальт, никель, литий и другие металлы могут быть выделены методом электролиза или химического осаждения и использованы для синтеза новых материалов. Последние исследования показывают высокую эффективность повторного синтеза катодных материалов, таких как LiCoO₂, LiNi₁/₃Co₁/₃Mn₁/₃O₂, LiFePO₄/C, на основе прекурсоров, полученных из отработанных ЛИА.

Однако отрасль переработки сталкивается с рядом проблем: конструкционное разнообразие аккумуляторов, сложность модульной сборки, смешение материалов, отсутствие стандартов и вопросы безопасности. Кроме того, развитие катодных материалов без кобальта может снизить экономическую эффективность некоторых традиционных методов переработки. В будущем для совершенствования системы переработки ЛИА необходимо стандартизировать сортировку и маркировку аккумуляторов, разрабатывать конструкции, удобные для переработки, усиливать законодательную базу и внедрять экологически безопасные технологии. Создание эффективной системы переработки позволит экономить ресурсы, снижать экологическую нагрузку и продвигать принципы циркулярной экономики.

Упрощение фермионной динамико-симметрической модели для идентичных частиц и её отображение в бозонное пространство

2026-06-03T14:48:49+00:00

Аннотация. В данной работе исследуется упрощённая схема фермионной динамико-симметрической модели, предназначенной для описания многочастичных ядерных систем с идентичными фермионами. Интерес к подобному подходу связан с необходимостью создания более компактных и вычислительно эффективных методов анализа коллективных свойств атомных ядер при сохранении ключевых особенностей микроскопического взаимодействия нуклонов. В исследовании рассматривается возможность сокращения числа независимых переменных путём выделения доминирующих коллективных парных состояний, играющих основную роль в формировании спектра ядра. Оболочечно-нуклонное описание коллективных состояний ядер среднего и тяжелого атомного веса остается все еще сложной задачей. Поэтому, всегда привлекали к проблеме макроскопическое изучение коллективных возбуждений модели, связь которых с обычной оболочной структурой ядер являлась не прочной. В отличие от них фермионная динамико-симметрическая модель, предложенная для описания коллективных возбуждений многонуклонных систем непосредственно связана с оболочечной моделью ядер.

Основное внимание уделено процедуре отображения фермионных операторов в бозонное пространство. Такой переход позволяет заменить сложное описание системы взаимодействующих фермионов более простой алгебраической схемой, основанной на эффективных бозонных операторах. Показано, что после преобразования структура гамильтониана становится значительно компактнее, а исследование энергетических уровней, коллективных возбуждений и вероятностей переходов существенно упрощается.

Дополнительно отмечается, что предложенный метод сохраняет фундаментальные симметрийные свойства исходной фермионной модели, благодаря чему достигается корректное описание физических характеристик ядерных систем. Использование алгебраических и теоретико-групповых методов расширяет возможности анализа спектральных закономерностей и облегчает интерпретацию полученных результатов. Предложенный подход может эффективно применяться при исследовании сферических и слабодеформированных ядер, а также способствует уменьшению вычислительных затрат в задачах теоретической ядерной физики.

ОГРАНИЧЕНИЯ НА ЮКАВОВСКИЕ КОРОТКОДЕЙСТВУЮЩИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ НЕЙТРОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ

2026-05-08T05:19:40+00:00

В данной работе проведён анализ короткодействующих взаимодействий Юкавовского типа на основе данных нейтронной интерферометрии. Целью исследования является проверка возможных модификаций гравитации на ангстремных масштабах и установление экспериментальных ограничений на их параметры.

В рамках теоретической модели, описывающей когерентное рассеяние нейтронов в кристалле, рассмотрена зависимость нормированной амплитуды рассеяния b(Q)/b(0) от передаваемого импульса. В модели учитываются основные взаимодействия в рамках Стандартной модели, а также вводится дополнительная поправка Юкавовского типа как возможное проявление новой физики. В результате полная теоретическая зависимость представляется в виде суммы вклада Стандартной модели и дополнительного взаимодействия.

Сравнение с экспериментальными данными показало, что измеренные величины хорошо согласуются с теоретическими предсказаниями и не демонстрируют систематических отклонений. В связи с этим прямое обнаружение новой силы не представляется возможным, однако на её параметры накладываются строгие ограничения. В результате проведённого фитирования получены верхние пределы параметра α_G в диапазоне λ≈0.1–1 Å.

Полученные результаты показывают, что в случае существования дополнительного короткодействующего взаимодействия его сила должна быть значительно слабее гравитационного взаимодействия. Это подтверждает высокую чувствительность нейтронной интерферометрии на атомарных масштабах и её эффективность как инструмента для поиска новой физики.

ПЕРОВСКИТЫ НА ОСНОВЕ ОЛОВА

2026-03-13T09:57:58+00:00

В данной обзорной статье обобщаются и систематически анализируются структурные, электронные и оптические свойства металлогалогенидных перовскитов на основе олова (Sn), рассматриваемых как перспективные материалы для солнечной энергетики и широкого спектра оптоэлектронных применений. За последнее десятилетие коэффициент полезного действия перовскитных солнечных элементов значительно возрос и приблизился к уровню, сопоставимому с традиционной кремниевой технологией. Однако в большинстве высокоэффективных устройств в качестве основного компонента используется свинец (Pb), поэтому его токсичность, опасность продуктов деградации под воздействием влаги и кислорода, а также экологические риски остаются важными факторами, ограничивающими практическое внедрение. В этой связи разработка бессвинцовых перовскитов, в частности замещение иона Pb²⁺ на валентно аналогичный ион Sn²⁺, является перспективным и актуальным направлением. В работе рассматриваются особенности кристаллической структуры трёхмерных перовскитов на основе олова (MASnI₃, FASnI₃ и CsSnI₃), их температурно-зависимые фазовые переходы, а также понижение симметрии, возникающее вследствие наклона октаэдров [BX₆] и изменения углов связей. С точки зрения электронных свойств сопоставляются теоретические (DFT, GW с учётом спин-орбитального взаимодействия, SOC) и экспериментальные данные об орбитальной природе валентной и проводящей зон, ширине запрещённой зоны, плотности состояний и эффективных массах носителей заряда. Кроме того, обсуждаются проблемы стабильности, связанные со склонностью ионов олова к окислению Sn²⁺ → Sn⁴⁺, влияние дефектов (глубоких и мелких ловушечных состояний) на параметры устройств, а также методы их снижения посредством легирования, пассивации и инженерии катионно-анионного состава. В целом литературные данные показывают, что перовскиты на основе олова обладают высоким коэффициентом поглощения, благоприятными транспортными характеристиками и значительным потенциалом для разработки экологически безопасных, бессвинцовых высокоэффективных солнечных элементов.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНОЙ ОХРЫ НА КИНЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ

2026-05-08T05:22:08+00:00

В ходе исследования в качестве модифицирующих добавок использованы олиго(резорцинфенилфосфат) (ОРФФ) с огнезащитными свойствами галогенсодержащего антипирена и дибутилфталат (ДБФ) в качестве пластификатора эпоксидного полимера. Показано, что применение данных компонентов является эффективным способом получения композиций с улучшенными кинетическими характеристиками, повышенной огнестойкостью, а также придания системе гибкости и прочности. Установлена эффективность использования охры в составе ОРФФ (в количестве 30 мас. %) и ДБФ (10 и 50 мас. %) в качестве недорогого и активного наполнителя эпоксидного полимера, что способствует улучшению кинетических характеристик и степени отверждения системы. Введение охры в состав эпоксидных композитов приводит к изменению температурно-временной зависимости процесса отверждения: для ОРФФ наблюдается сокращение времени гелеобразования с 50 до 10 минут и времени отверждения с 56 до 14 минут. Данное явление объясняется повышением максимальной температуры процесса отверждения с 104°C до 162°C. Для ДБФ наблюдается незначительное сокращение времени гелеобразования (с 50 до 49 минут), при этом время отверждения увеличивается с 56 до 65 минут, что сопровождается повышением максимальной температуры отверждения до 142°C. Также установлено, что степень отверждения термообработанных и необработанных композитов возрастает: для системы ОРФФ + охра (30 мас. %) – с 96% до 99,4%, а для системы ДБФ (50 мас. %) – с 94% до 99,2%. Таким образом, выбор оптимального значения степени отверждения эпоксидных систем является важным условием обеспечения эксплуатационных характеристик материала. Полученные результаты открывают возможности для создания новых материалов с высокой огнестойкостью, прочностью и улучшенной эластичностью.

МЁССБАУЭРОВСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАССЕРОВ НА ОСНОВЕ ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ

2026-05-08T05:17:33+00:00

В нефтегазовой отрасли мониторинг операций многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в горизонтальных скважинах является критически важной задачей, позволяющей объективно оценивать вклад каждой стадии в общую продуктивность скважины. Традиционные химические и радиоактивные трассеры обладают рядом ограничений, связанных с экологическим воздействием, нормативными ограничениями и перекрытием сигнала с пластовыми флюидами. Настоящая работа посвящена разработке нового поколения микротрассеров на основе промышленной летучей золы, в которых уникальные комбинации железосодержащих фаз (гематит α-Fe₂O₃, магнетит Fe₃O₄, маггемит γ-Fe₂O₃, фаялит Fe₂SiO₄, герцинит FeAl₂O₄, железосодержащие алюмосиликаты) выступают в роли «отпечатка», регистрируемого мёссбауэровской спектроскопией на ядрах ⁵⁷Fe. Исследованы образцы летучей золы тепловых электростанций г. Алматы (ГРЭС, ТЭЦ-2), образованных при сжигании углей Экибастузского и Каражыралинского месторождений (Республика Казахстан), а также местного американского угля. Измерения выполнены при комнатной температуре в геометрии пропускания на специализированном экспериментальном стенде, защищённом патентом РК на полезную модель. Параметры сверхтонкой структуры — изомерный сдвиг, квадрупольное расщепление, эффективное магнитное поле и доли компонент — определены методом наименьших квадратов с разложением спектрального контура на квадрупольные дублеты и зеемановские секстеты. Установлено, что каждый образец золы обладает индивидуальным сверхтонким «отпечатком», обеспечивающим надёжную идентификацию соответствующей стадии в продукции скважины при концентрациях вплоть до 10⁻⁴–10⁻⁶ масс. %. Результаты подтверждают принципиальную применимость трассеров на основе летучей золы и разработанной методики мёссбауэровской идентификации для промышленного контроля операций ГРП и одновременно решают задачу утилизации зольных отвалов угольной энергетики.

РАЗРЕШЕНИЕ ВЫРОЖДЕНИЯ МЕТРИЧЕСКИХ И ТЕЛЕПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ТЕОРИЙ ГРАВИТАЦИИ ПОСРЕДСТВОМ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ГРАВИТАЦИОННО-ВОЛНОВОЙ АСТРОНОМИИ

2026-06-03T14:46:31+00:00

Физическая природа темной энергии, а также нарастающее «натяжение Хаббла», расхождение между локальными темпами расширения Вселенной и темпами, наблюдавшимися на этапе раннего космического микроволнового фона, послужили стимулом для разработки альтернативных теорий гравитации. Однако выбор между этими моделями оказался весьма непростой задачей. Хотя стандартные расширения общей теории относительности, основанные на модификации метрики (например, f(R) - гравитация), и их телепараллельные аналоги (например, f(T) - гравитация) могут казаться структурно схожими с точки зрения фоновой космологической эволюции, они демонстрируют невероятную степень вырождения. Поскольку эти теории можно рассмотреть таким образом, чтобы они предсказывали идентичную космическую кинематику, использование измерений расширения Вселенной не позволит нам определить, обусловлено ли космическое ускорение кривизной пространства-времени R или кручением T. В данной работе мы показываем, что это математическое вырождение может быть явным образом устранено при исследовании динамики космических структур, а именно в случае линейных космологических возмущений. Мы аналитически доказываем, что хотя обе теории предсказывают существование модифицированного члена гравитационного трения α_M≠0, влияющего на распространение первичных гравитационных волн во Вселенной, они приводят к различным спектрам поляризации. Структурные различия между полями, порождаемыми кривизной, и полями, порождаемыми кручением, по-разному изменяют амплитуду и фазу отдельных мод поляризации в режиме возмущений.
Следовательно, мы предлагаем наблюдательный тест для будущих космических гравитационно-волновых интерферометров. Измеряя поляризацию гравитационных волн, слияний двойных компактных объектов, расстояние до которых известно, эти инструменты смогут выявить данные тонкие асимметричные сигнатуры. Этот подход открывает путь к чистому, модельно-независимому прорыву, позволяющему преодолеть исторические математические вырождения и однозначно определить истинную геометрическую природу ткани нашего пространства-времени.

ДИНАМИКА ОТСКОКОВЫХ РЕЖИМОВ В МОДИФИЦИРОВАННОЙ ТЕЛЕПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ГРАВИТАЦИИ

2026-05-08T05:27:08+00:00

В данной работе проводится параметрический анализ космологии отскока в рамках -гравитации. Основной целью исследования является определение влияния параметров модели на динамику сценария отскока и эволюцию основных космологических величин. В работе рассматривается масштабный фактор отскокового типа, описывающий несингулярную космологическую эволюцию, и на основе этой параметризации исследуется временное поведение параметра Хаббла, параметра замедления, плотности энергии, давления и параметра уравнения состояния. Кроме того, особое внимание уделяется областям выполнения или нарушения энергетических условий, а именно нулевого, слабого, сильного и доминантного условий энергии.Результаты, полученные для различных значений параметров, позволяют охарактеризовать особенности физических режимов вблизи отскока, определить характер поведения плотности энергии и давления в точке отскока, а также оценить возможность перехода параметра уравнения состояния в фантомную область. В результате проведенного анализа показано, что для реализации сценария отскока важную роль играет нарушение нулевого энергетического условия, тогда как в некоторых параметрических режимах сохраняется доминантное энергетическое условие.

В ходе исследования аналитические выражения и результаты графического анализа сопоставляются между собой, что позволяет оценить влияние параметров модели на характер отскока, выполнение энергетических условий и эффективную космологическую динамику. Полученные результаты способствуют более глубокому пониманию свойств космологии отскока в -гравитации и могут служить теоретической основой для дальнейшего изучения несингулярных космологических моделей в теориях модифицированной гравитации. Кроме того, сделанные выводы позволяют определить физически допустимые области параметров для сценариев отскока и могут стать основой для будущих исследований устойчивости и космологических возмущений.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН И КОСМОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

2026-05-21T12:46:51+00:00

В данной работе рассматривается эффективность и надежность методов машинного обучения при обнаружении гравитационных волн. Основная цель исследования – оценить возможности машинного обучения при анализе данных с интерферометрических детекторов.

В статье будет проведен комплексный анализ роли машинного обучения (МО) в процессе исследования гравитационных волн (ГТ) с использованием интерферометрических детекторов. В исследованиях детекторов машинное обучение будет полезно для оптимизации таких инструментов, как LIGO, Virgo, KAGRA и будущих детекторов. Алгоритмы машинного обучения могут прогнозировать и помогать решать проблемы окружающей среды в режиме реального времени, обеспечивая максимальную производительность детекторов, а также широко используются на этапах обнаружения сигналов, шумоподавления и предварительной обработки данных. В частности, эти методы позволяют отличить сигнал от шумового фона, улучшить работу детекторов и повысить качество данных. Кроме того, они также являются эффективным инструментом для классификации сигналов и оценки астрофизических параметров.

Используя методы машинного обучения, можно провести сравнительный анализ космологических параметров, в частности расчета постоянной Хаббла, и космологических моделей, описывающих свойства темной энергии и темной материи. Кроме того, методы машинного обучения позволяют в несколько раз увеличить скорость обработки данных и обнаружить слабые сигналы, которые традиционные методы не могут обнаружить.

Результаты исследования показывают, что методы машинного обучения в некоторых случаях могут демонстрировать более высокую эффективность и надежность, чем традиционные подходы. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью применить эти методы. В целом, машинное обучение играет важную роль в изучении гравитационных волн, способствуя развитию исследований в этом направлении в будущем.