Peculiarities Of Triazoloazepinium Bromides Effect On Steel Microbial Corrosion

Triazoloazepinium bromides act as biocides against sulfate-reducing bacteria and can produce an effect on mild steel microbial corrosion.  It has been established that under the competing adsorption, the compounds with the properties of corrosion inhibitors can form a film, which protects the steel surface, before it is settled by corrosively active microorganisms.The protective film ensures the inhibition efficiency of up to 98.7%. With triazoloazepinium bromides of the 2nd group, corrosively active microorganisms colonize the steel surface before the inhibitor creates the protective layer. In this case, the biocorrosion accelerates by up to 6.25 times. Different effect of triazoloazepinium bromides on steel biocorrosion rate is explained by the molecular structure

Дослідження ефективності плазмохімічного одержання нанодисперсій срібла порівняно з традиційними способами

The application of plasma discharges of different methods of generation is an innovative, environmentally safe and promising method of synthesizing silver nanodispersions. The efficiency of using the contact nonequilibrium low-temperature plasma in comparison with the conventional method of chemical reduction in solutions and photochemical deposition is investigated. Plasma-chemical synthesis of silver nanodispersions from water AgNO3 solutions without the use of additional reducing reagents and in the presence of sodium alginate stabilizing reagent is carried out. It is found that the yield of silver nanoparticles in the plasma-chemical synthesis is 95.10–97.17 %. The obtained data are obtained by the chemical reduction method in solutions (93.9 %) and photochemical deposition (20.0 %). It is found that in the plasma-chemical synthesis of silver nanodispersions, the introduction of sodium alginate into the reaction mixture increases the yield of silver nanoparticles and allows synthesizing stable colloidal silver solutions. It is shown that the formation of silver nanodispersions under plasma discharge is characterized by the presence of the peak λmax=400–420 nm. The formation of silver nanoparticles was confirmed by the X-ray diffraction analysis. Microscopic examination (SEM) indicates that the size of the formed silver particles is up to 100 nm. The mechanism of synthesizing silver nanoparticles in the sodium alginate solution under plasma discharge is proposed. The obtained data testify to the promising application of the nonequilibrium plasma for the controlled synthesis of silver nanodispersions and the need for further research in this directionИсследована эффективность использования контактной неравновесной низкотемпературной плазмы для получения нанодисперсий серебра. Разряд плазмы используют как инструмент получения нуль-валентного аргентума из водных растворов ионов соли без использования химических реагентов-восстановителей. Выход наночастиц при плазмохимическом получении оценены по сравнению с показателями при традиционных методах химического восстановления в растворах и фотохимического осаждения. Установлены размерные характеристики плазмохимически полученных наночастиц серебраДосліджено ефективність використання контактної нерівноважної низькотемпературної плазми для одержання нанодисперсій срібла. Розряд плазми використовують як інструмент отримання нуль-валентного арґентуму з водних розчинів іонів солі без використання хімічних реагентів-відновників. Вихід наночасток при плазмохімічному одержані оцінено порівняно з показниками при традиційних методах хімічного відновлення в розчинах та фотохімічного осадження. Встановлено розмірні характеристики плазмохімічно одержаних наночасток срібл

Плазмохімічне одержання наночасток срібла: аналіз термодинаміки та кінетики процесу

The thermodynamics and kinetics analysis of the plasmochemical formation of silver nanoparticles is performed. The thermodynamics analysis is made on the basis of calculation of the Gibbs free energy of formation of silver nanoparticles in an aqueous medium by various methods. It was found that the Gibbs free energy in aqueous solutions increases with decreasing size of silver particles. Based on experimental data, it was determined that the average size of plasmochemically prepared particles depends on the initial concentration of silver ions in the solution and equals 36.5–60.1 nm for 0.25–3.0 mmol/l.The kinetics of chemical conversion in aqueous solutions of silver nitrate under plasma treatment conditions in a gas-liquid plasmochemical batch reactor is investigated. The curves of Ag+ dependence on duration of plasmochemical treatment of solutions and initial concentration of silver ions are given. It is found that the process of plasmochemical formation of silver nanoparticles is the second-order reaction. The rate constant of formation of silver nanoparticles is k=0.07–1.53 mol-1∙dm3∙min-1 depending on the initial concentration of silver ions. It is shown that the formation of silver nanodispersions under plasma discharge impact is characterized by the presence of the peak λmax=400–440 nm.Произведен термодинамический расчет свободной энергии Гиббса формирования наночастиц серебра в водной среде различными способами. Исследована кинетика химических превращений в водных растворах нитрата серебра в условиях плазменной обработки в газожидкостном плазмохимическом реакторе периодического действия. Приведены кривые изменения зависимости Ag+ от продолжительности плазмохимической обработки растворов и начальной концентрации ионов серебраЗдійснено термодинамічний розрахунок вільної енергії Гіббса формування наночасток срібла в водному середовищі різними способами. Досліджено кінетику хімічних перетворень в водних розчинах нітрату срібла в умовах плазмової обробки в газорідинному плазмохімічному реакторі періодичної дії. Наведено криві зміни залежності Ag+ від тривалості плазмохімічної обробки розчинів та початкової концентрації іонів срібл

Mechanism of inhibitory action of fruit cake extracts as a new environmentally inhibitors of carbon steel corrosion

In this study the firstly study reported on the use of plum, cherry, nectarine and apple pomace extract as corrosion inhibitors of steel in water solution. Potentiodynamic polarization study showed that extracts act as a mixed type inhibitors with dominant cathodic effect. Linear polarization resistance method (LRP) assesses the time-related effect of inhibitors during open circuit potential corrosion. The results show that the inhibitory efficiency of our extract increases with increasing time formation protective film to reach 99 % in a concentration of 500 ppm. LC - MS and FTIR spectroscopy techniques can be concluded that several water-soluble interaction products of chemical reaction in NaCl are identified namely flavanol–anthocyanin and flavanol-aldehyde adducts. Subsequently, the iron-mediated complexation and oxidation of the extract components (flvonoids) in the aqueous solution were explored using UV-spectrophotometric and HPLC methods. With the passage of time, iron-mediated oxidative degradation and coupling reactions occurred, resulting in the production of hydroxybenzoic acid derivatives. Consequently, the inhibition decreased after 24 h. The chemisorption type of interaction of the product formed in the inhibited solution forming the adsorption-polymerization layer with the steel surface is established. Based on the quantum-chemically calculated parameters of the electronic structure of flavanol–anthocyanin and flavanol-aldehyde adducts, it was established for the first time that the combination of reactive fragments in them, which are spatially located in different planes with a higher quantity of hydroxyl groups, increases their adsorption activity and, as a result, their inhibitory capacity

Одержання наночасток дорогоцінних металів "зеленим" способом: антимікробні, каталітичні властивості

The paper presents the use of agricultural products, namely grape skins, in the “green” synthesis of monometallic (Au, Ag) and bimetallic (Au-Ag) nanoparticles (NPs) from aqueous solutions of metal ions of the corresponding precursors. At present, there exist urgent problems of utilization of waste from the agro-industrial complex, rational use of nature and transition to the use of environment-friendly and energy-efficient technologies. Therefore, there is a tendency to use “green” technologies in obtaining nanomaterials that are considered environment-friendly and resource-saving.The study has proved the efficiency of using food waste (grape skins) as a reducing and stabilizing agent in forming nanoparticles of precious metals of mono- and bimetallic structures. Biological raw materials were extracted in an aqueous medium under a short-term effect of low-temperature plasma discharges. On the basis of the complex analysis of the extract composition, it was proved that the hydroxyl, carbonyl and carboxyl functional groups of the organic compounds of the grape skin extract are responsible for the recovery of the metal ions and stabilization of the resulting NPs.The research has proved that mono- and bimetallic NPs are formed with the following peaks: for Ag0 (λmax=440 nm), Au0 (λmax=540 nm), and Ag-Au (λmax=510 nm). The size and stability of the nanoparticles obtained by the “green” synthesis were assessed in comparison with the same parameters for the plasmochemical method of nanoparticles’ formation. The study has revealed antibacterial, catalytic and anti-corrosion properties of the synthesized nanoparticles. The resulting monometallic (Au, Ag) and bimetallic (Au–Ag) nanoparticles show excellent catalytic activity while recovering p-nitrophenol (4-NPh) to p-aminophenol (4-APh) in the presence of NaBH4. The synthesized NPs demonstrate their antibacterial activity against gram-positive and gram-negative bacteria. The findings allow to expand the practical application of metal nanoparticles in various industries and enhance the processing and reuse of non-liquid wasteОсуществлен "зеленый" синтез монометаллических (Au, Ag,) и биметаллических (Au-Ag) наночастиц (НЧ) из водных растворов ионов металлов соответствующих прекурсоров с использованием отходов агропромышленного комплекса (шкурки винограда). Сейчас остро стоит проблема утилизации отходов агропромышленного комплекса, рационального природопользования и переход к использованию экологически безопасных энергоэффективных технологий. Поэтому наблюдается тенденция использования "зеленых" технологий при получении наноматериалов, которые считаются экологически безопасными и ресурсосберегающим. Установлена эффективность использования пищевых отходов (шкурка винограда), в качестве восстановителя и стабилизирующего агента для формирования наночастиц драгоценных металлов моно- и биметаллической структуры. Экстракцию биологического сырья проводили в водной среде под действием кратковременного воздействия разряда низкотемпературной плазмы. На основе комплексного анализа компонентного состава экстракта установлено, что гидроксильные, карбонильные и карбоксильные функциональные группы органических соединений экстракта кожуры винограда, отвечают за восстановление ионов металлов и стабилизацию полученных НЧ. Установлено, что формирование моно- и биметаллических НЧ характеризуется присутствием пика для Ag0 (λмак=440 нм), для Au0 (λмак=540 нм), Ag/Au (λмак=510 нм). Размер и стабильность наночастиц полученных "зеленым" синтезом оценены в сравнении с показателями при плазмохимическом способе формирования наночастиц. Установлено антибактериальные и каталитические свойства синтезированных наночастиц. Полученные монометаллические (Au, Ag,) и биметаллические (Au-Ag) наночастицы показали отличную каталитическую активность для восстановления p-нитрофенола (4-НФ) до p-аминофенола (4-AФ) в присутствии NaBH4. Синтезированные НЧ продемонстрировали хорошую антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий. Полученные результаты позволяют расширить практическое применение наночастиц металлов в различных отраслях производств и решить вопрос об увеличении переработки и повторного использования неликвидных отходовЗдійснено "зелений" синтез монометалічних (Au, Ag,) та біметалічних (Au-Ag) наночастинок (НЧ) з водних розчинів іонів металів відповідних прекурсорів із використанням відходів агропромислового виробництва (шкірки винограду). Наразі гостро стоїть проблема утилізації відходів агропромислового комплексу, раціонального природокористування та перехід до використання екологічно безпечних енергоефективних технологій. Тому спостерігається тенденція використання "зелених" технологій при одержанні наноматеріалів, що вважаються екологічно безпечними та ресурсозберігаючими. Встановлено ефективність використання харчових відходів (шкіра винограду), як відновника та стабілізуючого агента для формування наночастинок дорогоцінних металів моно- та біметалевої структури. Екстракцію біологічної сировини проводили у водному середовищі під дією короткотривалого впливу розряду низькотемпературної плазми. На основі комплексного аналізу компонентного складу екстракту встановлено, що гідроксильні, карбонільні та карбоксильні функціональні групи органічних сполук екстракту шкірки винограду, відповідають за відновлення іонів металів та стабілізацію отриманих НЧ. Встановлено, що формування моно- та біметалічних НЧ характеризується присутністю піка для Ag0 (λмак=440 нм), для Au0 (λмак=540 нм), Ag-Au (λмак=510 нм). Розмір та стабільність наночастинок одержаних "зеленим" синтезом оцінено в порівнянні з показниками при плазмохімічному способі формування наночасток. Встановлено антибактеріальні та каталітичні властивості синтезованих наночастинок. Одержані монометалічні (Au, Ag,) та біметалічні (Au-Ag) наночастинок показали відмінну каталітичну активність для відновлення p-нітрофенолу (4-НФ) до p-амінофенолу (4-AФ) у присутності NaBH4. Синтезовані НЧ продемонстрували антибактеріальну активність проти грампозитивних та грамнегативних бактерій. Отримані результати дають змогу розширити практичне застосування наночастинок металів в різних галузях виробництв та вирішити питання щодо збільшення переробки та повторного використанню неліквідних відході

Оброблення плазмовим розрядом пониженого тиску водних розчинів, що містять Mn, Cr та Fe

The effect of low-pressure glow discharge on the formation of peroxide and the degree of oxidation of Mn, Cr and Fe was studied in the aqueous solutions of different compounds. The plasma treatment causes the reduction of Mn(VII) through Mn(IV) to Mn(II), Cr(VI) to Cr(III) and oxidation of Fe(II) to Fe(III). Among other reactive species, peroxide formed under the action of plasma treatment takes an active part in redox reactions. The concentration of peroxide usually increases with treatment time, but its presence is detected only after completion of active redox processes.Досліджено вплив тліючого розряду зниженого тиску на утворення гідроген пероксиду та зміну ступеню окиснення металів у водних розчинах сполук Мn, Cr та Fe. Показано, що плазмова обробка спричиняє відновлення Мn (VII) через Mn (IV) до Mn (II), Cr (VI) до Cr (III) та окиснення Fe (II) до Fe (III). Гідроген пероксид, що утворюється під дією плазмової обробки, активно бере участь в окисно-відновних реакціях. Концентрація гідроген пероксиду зазвичай збільшується з часом обробки, однак виявити його наявність стає можливим тільки після закінчення перебігу активних окисно-відновних процесів

Green Synthesis of Silver Nanoparticles Using Waste Products (Apricot and Black Currant Pomace) Aqueous Extracts and Their Characterization

An eco-friendly and low-cost method for synthesizing and capping silver nanoparticles with aqueous extracts of apricot and currant wastes is reported. The chemical profiles of the extracts were analysed using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). Total phenolic content and total flavonoid content of extracts were determined. The antioxidant activity of the synthesized nanoparticles was evaluated by DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) power assays. Cyclic voltammetry study was performed to determine the reducing ability of the aqueous extract of the black currant and apricot pomaces. Characterization of AgNPs was carried out using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and UV-visible spectroscopy. Zeta potential of obtained colloidal solutions varies from −33.41 to −24.23 mV indicating the moderate stability of synthesized nanoparticles. The synthesized nanoparticles efficiently demonstrated a bactericide effect on Escherichia coli