Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. Впервые изучено действие тлеющего разряда постоянного тока в воздухе атмосферного давления, на водные растворы, содержащие катионы Fe3+ и Co2+, в диапазоне концентраций 0-50 ммоль л-1, и мощности, вкладываемой в разряд 10-100 Вт. Для приготовления растворов использовали Co(NO3)2x6H2O и Fe(NO3)3x9H2O квалификации ЧДА. Разряды с жидким анодом и с жидким катодом возбуждались между титановыми электродами и поверхностью раствора, находящегося в H-образной стеклянной ячейке. Показано, что в приповерхностном слое жидкого анода происходит образование твердой фазы. В жидком катоде образования коллоидного раствора не наблюдалось. Подобрано количественное соотношение нитратов в растворе, прокаливание прекурсоров, синтезированных в котором, приводит к формированию стехиометрического феррита кобальта. Исследована кинетика формирования твердой фазы в растворе под действием разряда методом турбидиметрии. 2. Полученные порошки подвергались рентгенофазовому анализу (ДРОН 3M, Буревестник, Россия), определялся элементный состав порошков (Aztec EDS, Oxford Instrumental, Англия), выполнялись термогравиметрический анализ и дифференциальная калориметрия (STA 449 F1 Jupiter Netzsch, Германия). Морфология и размер частиц порошков определялись с помощью сканирующей электронной микроскопии (TESCAN VEGA3 SBH, Чехия) и динамического рассеяния света (Photocor Compact-Z, Фотокор, Россия). Полученные порошки также подвергали прокаливанию при температуре 1000 ˚С в течении 1 часа. Прокаленные порошки, также как и исходно синтезированные в растворе, исследовались с помощью вышеупомянутых методов. Кроме того, исследовались магнитные свойства прокаленных порошков с использованием вибрационного магнитометра VSM (Cryogenic Limited, Великобритания). 3. Определены электрофизические и энергетические характеристики (напряженности электрических полей, электродные падения потенциала, газовые и колебательные температуры, интенсивности излучения линий и полос, геометрические характеристики) тлеющего разряда постоянного тока, горящего в контакте с жидким анодом, в качестве которого выступают растворы нитрата железа и нитрата кобальта, при различных вкладываемых в разряд мощностях, и концентрациях раствора нитрата железа. Для жидкого катода разряда изучена кинетика образования пероксида водорода, нитрат и нитрит ионов. Для описания реакций в растворе под действием разряда разработана 0-D модель. В модель включено 119 процессов в растворе, 28 компонентов, также учтены потоки в раствор из плазмы газового разряда. Для нахождения потоков решалось уравнение Больцмана, уравнения колебательной кинетики для молекул N2, O2, H2O, NO в основном состоянии, и уравнения химической кинетики. Предложенная модель полуэмпирическая, так как включала не только экспериментально полученные данные, но и предположения о величинах эффективных констант скоростей ряда реакций, позволившие согласовать эксперимент с расчетом. Анализ результатов моделирования, в совокупности с экспериментальными результатами, показал, что в случае жидкого катода разряда, основным каналом инициирования процессов в растворе является бомбардировка его поверхности положительно заряженными ионами, ускоренными в области катодного падения потенциала, в совокупности с потоком молекул NO из плазмы.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
1. Впервые изучено действие тлеющего разряда постоянного тока в воздухе атмосферного давления, на водные растворы, содержащие катионы Fe3+ и Ni2+, в диапазоне концентраций 0-50 ммоль л-1, и мощности, вкладываемой в разряд 10-100 Вт. Для приготовления растворов использовали Ni(NO3)2x6H2O и Fe(NO3)3x9H2O квалификации ЧДА. Разряды с жидким анодом и с жидким катодом возбуждались между титановыми электродами и поверхностью раствора, находящегося в H-образной стеклянной ячейке. Показано, что в приповерхностном слое жидкого анода происходит образование твердой фазы. В жидком катоде образования коллоидного раствора не наблюдалось. Подобрано количественное соотношение нитратов в растворе, прокаливание прекурсоров, синтезированных в котором, приводит к формированию стехиометрического феррита никеля. Исследована кинетика формирования твердой фазы в растворе под действием разряда методом турбидиметрии. 2. Полученные порошки подвергались рентгенофазовому анализу (ДРОН 3M, Буревестник, Россия), определялся элементный состав порошков (Aztec EDS, Oxford Instrumental, Англия), выполнялись термогравиметрический анализ и дифференциальная калориметрия (STA 449 F1 Jupiter Netzsch, Германия). Морфология и размер частиц порошков определялись с помощью сканирующей электронной микроскопии (TESCAN VEGA3 SBH, Чехия) и динамического рассеяния света (Photocor Compact-Z, Фотокор, Россия). Полученные порошки также подвергали прокаливанию при температуре 1000 ˚С в течении 1 часа. Прокаленные порошки, также как и исходно синтезированные в растворе, исследовались с помощью вышеупомянутых методов. Кроме того, исследовались магнитные свойства прокаленных порошков с использованием вибрационного магнитометра VSM (Cryogenic Limited, Великобритания). 3. Определены электрофизические и энергетические характеристики (напряженности электрических полей, электродные падения потенциала, газовые и колебательные температуры, интенсивности излучения линий и полос, геометрические характеристики) тлеющего разряда постоянного тока, горящего в контакте с жидким анодом, в качестве которого выступают растворы нитрата железа и нитрата никеля, при различных вкладываемых в разряд мощностях, и концентрациях раствора нитрата железа. Для жидкого анода разряда изучена кинетика образования пероксида водорода, нитрат и нитрит ионов. Для описания реакций в растворе под действием разряда разработана 0-D модель. В модель включено 119 процессов в растворе, 28 компонентов, также учтены потоки в раствор из плазмы газового разряда. Для нахождения потоков решалось уравнение Больцмана, уравнения колебательной кинетики для молекул N2, O2, H2O, NO в основном состоянии, и уравнения химической кинетики. Предложенная модель полуэмпирическая, так как включала не только экспериментально полученные данные, но и предположения о величинах эффективных констант скоростей ряда реакций, позволившие согласовать эксперимент с расчетом. Проведено сравнение результатов эксперимента и моделирования с полученными ранее результатами для жидкого катода разряда. Установлено, что в жидком аноде разряда концентрация пероксида водорода на два порядка величины меньше, а нитрит-ионов на два порядка больше, чем для жидкого катода. В то же время, концентрации нитрат ионов сравнимы в жидком аноде и жидком катоде разряда. Полученные результаты объясняют различие в химической активности жидкого катода и жидкого анода разряда в отношении образования в них нерастворимых гидроксосоединений металлов, приводящих впоследствии к образованию ферритов никеля.