Identification of kinetic parameters of adsorption in heterogeneous multicomponent nanoporous medium with integrated approach microporous assessment

Для математичної моделі масопереносу в неоднорідних багатоскладових нанопористих середовищах з інтегральним урахуванням впливу мікропереносу побудовано її аналітичний розв’язок із використанням інтегральних перетворень Фур’є та Лапласа. Виконано постановку та побудову прямої та спряженої задач ідентифікації внутрішніх кінетичних параметрів масопереносу, на основі чого, з використанням результатів натурних експериментів адсорбції бензолу, здійснено визначення наведених профілів кінетичних комплексів дифузії у внутрішньочастинковому просторі каталітичного середовища. Виконано побудову концентраційних профілів процесу адсорбції на основі отриманих розподілів кінетичних комлексів та проведено їх порівняння з експериментальними.Analytical solution of mathematical model of masstransfer in heterogeneous nanoporous medium with integrated micropirius assessment, using Laplace and Fourier transformations, has been built. Formulation and contruction of direct and conjugated identification problems for inner kinetic parameters of masstransfer has been made. The reduced diffusion complex of intraparticle space of catalityc medium, using experimental data of benzen adsorption, has been identified. Concentration’s profiles for adsorption has been built, according to obtained coefficients distributions, and has been compared with corresponding experimental curves

Modeling and identefication of kinetic parameters for monodiffusion adsorption masstranfer in heterogeneous medium with use of crank-nicolson scheme

Побудовано чисельний розв’язок моделі адсорбційного масопереносу в неоднорідному середовищі частинок мікропористої структури та побудовано функціонал нев’язки для задачі ідентифікації кінетичних параметрів однокомпонентного адсорбційного масопереносу в неоднорідному середовищі. Проведено процедуру ідентифікації з використанням експериментальних даних процесу адсорбції гексану, в результаті чого отримано профілі коефіцієнтів дифузії для внутрішньочастинкового простору. На основі ідентифікованих значень здійснено процедуру моделювання кінетики масопереносу та виконано їх порівняння із результатами натурних експериментів.Algorithm of numerical solution of adsorption masstransfer model in heterogeneous medium of microporous particles has been built. Functional-residual for kinetic parameters identification problem in heterogeneous medium has been developed. Identification procedure with use of experimental results of hexane adsorption has been conducted and diffusion coefficient profiles for intraparticle space has been obtained. Modeling of masstransfer kinetic and comparation of modeling and experimental results based on identified values has been made

Синтез та антимікробна активність 5-арокси-2,6-дигідро-1Н-піроло[3,4-d]піридазин-1-онів

Aim. To develop an effective method for the synthesis of 5-aroxy-2,6-dihydro-1Н-pyrrolo[3,4-d]pyridazine-1-ones as promising objects to be investigated in the context of their antimicrobial activity.Results and discussion. It has been found that ethyl 4-formyl-5-chloro-1Н-pyrrole-3-carboxylates can be used as convenient source substrates for building 5-aroxy-2,6-dihydro-1Н-pyrrolo[3,4-d]pyridazine-1-one systems. MBsC (MFsC) and MBcC (MFcC) of the pyrrolo[3,4-d]pyridazine-1-ones synthesized were within the rangeof 31.25-125 μg/ml.Experimental part. The two-stage synthesis of 5-aroxy-2,6-dihydro-1Н-pyrrolo[3,4-d]pyridazine-1-ones was performed. The chemical composition and the structure of the compounds synthesized were confirmed by chromatography-mass spectra, IR- and NMR 1Н (13С) spectra. The screening of the antimicrobial activity using the micromethod of the double series dilutions in the liquid nutrient medium allowed identifying compounds with a moderate activity.Conclusions. A preparative convenient synthesis of 5-aroxy-2,6-dihydro-1Н-pyrrolo[3,4-d]pyridazine-1-ones has been developed. This method assumes the nucleophilic substitution of the chlorine atom in ethyl 4-formyl-5-chloro-1Н-pyrrole-3-carboxilates with an aroxyl fragment followed by the subsequent pyridazinoanelination ofethyl 5-aroxy-4-formyl-1Н-pyrrole-3-carboxylates by hydrazine hydrate. The results of the antimicrobial activity of the substances synthesized substantiate the feasibility of further in-depth studies in this area.Цель работы – разработка эффективного метода синтеза 5-арокси-2,6-дигидро-1Н-пирроло[3,4-d] пиридазин-1-онов как перспективных объектов для исследования противомикробного действия.Результаты и их обсуждение. Установлено, что этил 4-формил-5-хлор-1Н-пиррол-3-карбоксилаты могут быть удобными субстратами для построения 5-арокси-2,6-дигидро-1Н-пирроло[3,4-d]пиридазин-1-оновых систем. При исследовании противомикробной активности установлено, что МБсК (МФсК) для синтезированных пирроло[3,4-d]пиридазин-1-онов находятся в диапазоне концентраций 31,25-125 мкг/мл.Экспериментальная часть. Осуществлен двухстадийный синтез 5-арокси-2,6-дигидро-1Н-пирроло[3,4-d] пиридазин-1-онов. Состав и строение соединений подтверждены данными хроматомасспектров, ИК- и ЯМР 1Н (13С) спектров. Скрининг противомикробного действия с использованием микрометода двухкратных серийных разведений в жидкой питательной среде позволил выявить соединения с умеренной активностью.Выводы. Разработан препаративно удобный вариант синтеза 5-арокси-2,6-дигидро-1Н-пирроло[3,4-d]пиридазин-1-онов, который предусматривает нуклеофильное замещение атома хлора в этил 4-формил-5-хлор-1Н-пиррол-3-карбоксилатах ароксильным фрагментом с последующим пиридазиноаннелированием под действием гидразин-гидрата. Полученные результаты противомикробной активности синтезированных веществ обосновывают целесообразность дальнейших углубленных исследований в этой области.Мета роботи – розробка ефективного методу синтезу 5-арокси-2,6-дигідро-1Н-піроло[3,4-d]піридазин-1-онів як перспективних об’єктів для дослідження антимікробної активності.Результати та їх обговорення. Встановлено, що етил 4-форміл-5-хлоро-1Н-пірол-3-карбоксилати є зручними субстратами для побудови 5-арокси-2,6-дигідро-1Н-піроло[3,4-d]піридазин-1-онових систем. При дослідженні антимікробної активності встановлено, що МБсК (МФсК) для синтезованих піроло[3,4-d] піридазин-1-онів знаходиться в діапазоні концентрацій 31,25-125 мкг/мл.Експериментальна частина. Здійснено двостадійний синтез 5-арокси-2,6-дигідро-1Н-піроло[3,4-d] піридазин-1-онів. Склад та будова сполук підтверджені даними хроматомас-спектрів, ІЧ- та ЯМР 1Н (13С) спектрів. Скринінг антимікробної дії з використанням мікрометоду дворазових серійних розведень у рідкому поживному середовищі дозволив виявити сполуки із помірною активністю.Висновки. Розроблено препаративно зручний варіант синтезу 5-арокси-2,6-дигідро-1Н-піроло[3,4-d] піридазин-1-онів, який передбачає нуклеофільне заміщення атома хлору в етил 4-форміл-5-хлоро-1Н-пірол-3-карбоксилатах ароксильним фрагментом із подальшим піридазиноанелюванням під дією гідразин-гідрату. Отримані результати антимікробної активності синтезованих речовин обґрунтовують доцільність подальших поглиблених досліджень у цій області

Непрерывный лазер на кристалле пентабората, соактивированного ионами эрбия и иттербия

We report, for the first time to our knowledge, a diode-pumped continuous-wave microchip Er,Yb:YMgB5O10 laser. The purpose of this work was to study the growth technique, spectroscopic properties and continuous-wave laser performance of Er3+,Yb3+:YMgB5O10 novel crystal. Absorption and luminescence spectra as well as kinetics of luminescence decay were studied. Ytterbium-erbium energy transfer efficiency was determined. The output characteristics (output power, slope efficiency, laser wavelength) of Er3+,Yb3+:YMgB5O10 laser were determined.Two intensive absorption bands with peaks centered at 937 nm and 976 nm were observed in the absorption spectra at the wavelength near 1 μm. The maximum value of absorption cross-section was determined to be 1.5·10–20 cm2 at 976 nm for polarization E//Ng . A number of narrow lines were observed in the absorption spectra in the 1425–1575 nm spectral range (transition 4I15/2 → 4I13/2 of erbium ions). The lifetime of the upper laser level 4I13/2 of Er3+ ions was determined to be 390 ± 20 μs. The ytterbium-erbium energy transfer efficiency for YMgB5O10 crystal with 2 at.% of Er3+ and 11 at.% for Yb3+ was close to 84 %. The maximal continuous-wave output power of 0.2 W with slope efficiency of 8 % regarding to absorbed pump power was realized at the wavelength of 1570 nm. With the improvement of cavity parameters the output laser performance of the Er,Yb:YMgB5O10 crystal can be further enhanced.Taking into account high thermal conductivity of ≈ 6.2 W·m–1·K–1, the Er,Yb:YMgB5O10 crystal can be considered as a good gain medium for 1.5 μm lasers for applications in laser rangefinder and LIDAR systems.Впервые сообщается о непрерывном лазере на кристалле Er,Yb:YMgB5O10 с диодной накачкой. Изучены условия синтеза кристаллов, спектры поглощения и люминесценции, кинетики затухания люминесценции. Определена эффективность переноса энергии от ионов иттербия к ионам эрбия. Определены выходные характеристики (выходная мощность, дифференциальный КПД, длина волны генерации) лазера на основе кристалла Er3+,Yb3+:YMgB5O10.В спектрах поглощения в области 1 мкм наблюдаются две интенсивные полосы поглощения с пиками на длинах волн 937 нм и 976 нм. Максимальное поперечное сечение поглощения достигает 1.5·10–20 cм2 на длине волны 976 нм для поляризации E//Ng. В спектре поглощения в спектральной области 1425–1575 нм наблюдается набор узких полос поглощения. Измеренное время жизни верхнего уровня 4I13/2  ионов Er3+ составило 390 ± 20 мкс. Эффективность переноса энергии от ионов иттербия к ионам эрбия для кристалла Er(2 ат.%),Yb(11 ат.%):YMgB5O10 достигала 84 %. Максимальная выходная мощность лазерной генерации на длине волны 1570 нм составила 0,2 Вт при дифференциальном КПД 8 %.Благодаря высокой теплопроводности (≈ 6.2 Вт·м–1·K–1) кристалла Er,Yb:YMgB5O10 , он может быть с успехом использован в качестве активной среды для лазеров дальномерных систем и ЛИДАРов

The anomalous magnetic moment of the muon in the Standard Model

194 pages, 103 figures, bib files for the citation references are available from: https://muon-gm2-theory.illinois.eduWe review the present status of the Standard Model calculation of the anomalous magnetic moment of the muon. This is performed in a perturbative expansion in the fine-structure constant $\alpha$ and is broken down into pure QED, electroweak, and hadronic contributions. The pure QED contribution is by far the largest and has been evaluated up to and including $\mathcal{O}(\alpha^5)$ with negligible numerical uncertainty. The electroweak contribution is suppressed by $(m_\mu/M_W)^2$ and only shows up at the level of the seventh significant digit. It has been evaluated up to two loops and is known to better than one percent. Hadronic contributions are the most difficult to calculate and are responsible for almost all of the theoretical uncertainty. The leading hadronic contribution appears at $\mathcal{O}(\alpha^2)$ and is due to hadronic vacuum polarization, whereas at $\mathcal{O}(\alpha^3)$ the hadronic light-by-light scattering contribution appears. Given the low characteristic scale of this observable, these contributions have to be calculated with nonperturbative methods, in particular, dispersion relations and the lattice approach to QCD. The largest part of this review is dedicated to a detailed account of recent efforts to improve the calculation of these two contributions with either a data-driven, dispersive approach, or a first-principle, lattice-QCD approach. The final result reads $a_\mu^\text{SM}=116\,591\,810(43)\times 10^{-11}$ and is smaller than the Brookhaven measurement by 3.7$\sigma$. The experimental uncertainty will soon be reduced by up to a factor four by the new experiment currently running at Fermilab, and also by the future J-PARC experiment. This and the prospects to further reduce the theoretical uncertainty in the near future-which are also discussed here-make this quantity one of the most promising places to look for evidence of new physics

Competitive Diffusion of Gases in a Zeolite Bed: NMR and Slice Selection Procedure, Modeling, and Parameter Identification

International audienceTaking into account the previous experimental results obtained by NMR, new procedures for identifying diffusion coefficients for codiffusing benzene and hexane in intra- and intercrystallite spaces of ZSM 5 zeolite were implemented, using high-speed gradient methods and mathematical diffusion models, as well as the NMR spectra of the adsorbed mass distribution of each component in the zeolite bed. These diffusion coefficients were obtained as a function of time for different positions along the bed. Benzene and hexane concentrations in the inter- and intracrystallite spaces were calculated for every position in the bed and for different adsorption times