Developing an algorithm for rapid assessment of living standards and quality of life of the population in the region

The article presents the rapid assessment methodology that allows analysts to carry out qualitative monitoring of the living standards of the population using a wide range of methods for statistics processing (factor analysis, cluster analysis, discriminant analysis, method of combining indicators of different dimensions). This methodology is characterized by the high speed of mathematical calculations, availability to users with different skill levels and universal applicability to various study objects. The rapid assessment method is intended for screening the living standards of the population and activity quality of the territorial authorities, taking into account a different set of indicators. This article offers the author’s indicator system for assessing the living standards and quality of life of the population. The methodology algorithm describes flowcharts of the index method for combining statistical observations of different dimensions, which make it possible to automate the process of territory ranking. The study covers 12 urban districts and 43 municipal districts of Rostov Oblast. The methodology described in the article will help eliminate a subjective factor while monitoring, rationally distribute financial resources allocated annually by the authorities to support programs for socio-economic development of the territory, increase the economic efficiency and implementation speed of innovative projects that have a direct impact on the living standards and quality of life of the population

Особености сорбции фосфатов гидратированными оксидами элементов III и IV групп

Методами співосадження з водних розчинів синтезовано бінарні суміші, які містять гідратовані оксиди титану, алюмінію, лантану та церію з різним співвідношенням компонентів. Фізико-хімічні властивості були охарактеризовані із залученням рентгенівської дифрактометрії, скануючої електронної мікроскопії, ІЧ-спектроскопії, порометрії і потенціометричного титрування. Вивчено сорбційну активність бінарних сумішей відносно фосфат-йонів. Синтезовані суміші характеризуються мезопористою структурою з розміром пор 1-3,2 нм та питомою поверхнею 242-432 м²/г. З використанням ІЧ-спектроскопії знайдено, що механізм вилучення фосфатів лантанвмісними матеріалами з водних розчинів протікає як аніонообмінний процес за участі гідроксильних груп. Відповідно до даних потенціометричного титрування, досліджені бінарні системи є амфолітами. Найбільшу об’ємну ємність має система Al(OH)₃-La(OH)₃, у якій кількість здатних до обміну протонів становить близько 9 ммоль/г у кислому та 6 ммоль/г у лужному середовищах. Максимальне значення сорбційної ємності відносно фосфат-йонів становить 522,5 мг/г (при pH ≈ 2,5) для системи Al(OH)₃-La(OH)₃ та 294,5 мг/г (при pH ≈ 9) для системи Al(OH)₃-Ce(OH)₄.Binary mixtures containing hydrous oxides of titanium, aluminum, lanthanum, and cerium with various ratio of ingredients have been synthesized by means of co-precipitation method from water solutions. The physical and chemical properties of the target materials have been characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, IR spectroscopy, porosity studies and pH titration. The sorption affinity of binary mixtures towards phosphate ions has been studied. The synthesized binary mixtures have a mezoporous structure with the pore size of 1-3,2 nm and the specific surface area of 242-432 m²/g. IR spectroscopy has shown that a mechanism of removal of phosphates with water solution by lanthanum containing materials is caused by the anion exchange process with participation of hydroxyl groups. pH titration has shown that binary mixtures are ampholytes. The mixture of Al(OH)₃-La(OH)₃ has the maximal exchange capacity of 9 mmol/g in acidic media and 6 mmol/g in alkaline media. Maximal exchange capacities towards phosphate ions are 522,5 mg/g (pH ≈ 2,5) for Al(OH)₃-La(OH)₃ and 294,5 mg/g (pH ≈ 9) for Al(OH)₃-Ce(OH)₄.Методами соосаждения из водных растворов синтезированы бинарные смеси, содержащие гидратированные оксиды титана, алюминия, лантана и церия с различным соотношением компонентов. Физико-химические свойства охарактеризованы с помощью рентгеноскопии, сканирующей электронной микроскопии, ИК-спектроскопии, порометрии и методами потенциометрического титрования. Изучена сорбционная активность бинарных смесей по отношению к фосфат-ионам. Синтезированные смеси характеризуются мезопористой структурой с размерами пор 1-3,2 нм и удельной поверхностью 242-432 м²/г. С использованием ИК-спектроскопии найдено, что механизм извлечения фосфатов лантансодержащими материалами из водных растворов обусловлен анионным обменом с участием гидроксильных групп. Согласно данным потенциометрического титрования, исследованные бинарные системы являются амфолитами. Наибольшей обменной емкостью обладает система Al(OH)₃-La(OH)₃, у которой количество способных к обмену протонов составляет около 9 ммоль/г в кислой и 6 ммоль/г в щелочной средах. Максимальные значения сорбционной емкости по отношению к фосфат-ионам составляют 522,5 мг/г (при pH ≈ 2.5) для системы Al(OH)₃-La(OH)₃ и 294,5 мг/г (при pH ≈ 9) для системы Al(OH)₃-Ce(OH)₄

Сорбция фосфатов оксигидратами железа (ІІІ) разной модификации

Методами осадження синтезовано FeOOH (аморфний оксигідроксид заліза), α-FeOOH (гетит) і γ-FeOOH (лепідокрокіт). Фізико-хімічні параметри синтезованих сполук було охарактеризовано із залученням рентгенівських досліджень, порометрії, рН-потенціометрії. За допомогою рентгенограм встановлено, що α-FeOOH і γ-FeOOH мають кристалічну структуру, тоді як FeOOH аморфний. Вивчено сорбційну активність оксигідратів заліза різної модифікації відносно фосфат-йонів. Синтезовані оксигідрати заліза мають мезопористу структуру з переважними розмірами пор 2 нм для FeOOH (аморфного)і γ-FeOOH та 16 нм для α-FeOOH. рН-метричні дослідження показали, що FeOOH (аморфний) є амфолітом із максимальною обмінною ємністю 3 ммоль/г у кислому та 3,5 ммоль/г у лужному середовищах. Порівняльна оцінка сорбційної здатності оксигідратів заліза різної модифікації відносно фосфат-йонів виявила, що найкращі показники має FeOOH (аморфний), сорбційна ємність якого дорівнює 237,5 мг/г у кислому і 104,5 мг/г у лужному середовищах.By means of precipitation method FeOOH (amorphous ferric oxyhydrate), α-FeOOH (goethite) and γ-FeOOH (lepidocrocite) have been synthesized. Physical-and-chemical parameters of the synthesized compounds have been characterized using X-ray diffraction, porosity studies, pH titration. With the aid of XRD it was found that α-FeOOH and γ-FeOOH have crystalline structure, while FeOOH is amorphous. The sorption affinity of ferric oxyhydrates of various crystalline structure towards phosphate ions has been studied. The synthesized oxyhydrates have a mezoporous structure with the pore size of 2 nm for FeOOH (amorphous), γ-FeOOH and 16 nm for α-FeOOH. рН titration has shown that FeOOH (amorphous) is an ampholite with the maximal exchange capacity of 3 mmol/g in acidic media and 3,5 mmol/g in alkaline media. The comparison of the sorption affinity of the ferric oxyhydrates with various crystalline structures towards phosphate ions shows that FeOOH (amorphous) has the best parameters, and its sorption capacity reaches 237,5 mg/g in acidic media and 104,5 mg/g in alkaline media.Методами осаждения синтезированы FeOOH (аморфный оксигидрат железа), α-FeOOH (гетит) и γ-FeOOH (лепидокрокит). Физико-химические параметры синтезированных соединений были охарактеризованы с использованием рентгеновских исследований, порометрии, рН-метрии. С помощью рентгенограмм установлено, что α-FeOOH и γ-FeOOH имеют кристаллическую структуру, тогда как FeOOH - аморфен. Изучена сорбционная активность оксигидратов железа различной модификации по отношению к фосфат-ионам. Синтезированные оксигидраты железа обладают мезопористой структурой с преобладающими размерами пор 2 нм для FeOOH (аморфного), γ-FeOOH и 16 нм для α-FeOOH. рН-метрические исследования показали, что FeOOH (аморфный) является амфолитом с максимальной обменной емкостью 3 ммоль/г в кислой и 3,5 ммоль/г щелочной средах. Сравнительная оценка сорбционной способности оксигидратов железа разной модификации по отношению к фосфат-ионам выявила, что наилучшие показатели имеет FeOOH (аморфный), сорбционная емкость которого достигает 237,5 мг/г в кислой и 104,5 мг/г в щелочной средах

Mechanical and Water Absorption Properties of Waterborne Polyurethane/Graphene Oxide Composites

Nanocomposites based on waterborne polyurethane (WPU) and graphene oxide (GO) have been synthesized and characterized. It was found that after the incorporation of GO, WPU films became mechanically more rigid, and the Young’s modulus increased by almost six times. It is shown that the lateral size of GO sheets influences the mechanical properties of WPU/GO composites. In particular, composites with larger lateral size of GO sheets have higher values of Young’s modulus. Additionally, if the mechanical properties are improved with the addition of GO additive, then water absorption decreases for WPU modified with small GO sheets whereas it increases for WPU modified with large GO sheets. Possible reasons for this behavior are discussed

Mechanical and Thermophysical Properties of Epoxy Nanocomposites with Titanium Dioxide Nanoparticles

The introduction of nanoparticles and their homogeneous distribution in the polymer matrix, as well as their size, can have a significant effect on the mechanical properties of composite materials. In this work, we studied the mechanical characteristics of TiO2/epoxy nanocomposites with different contents and sizes of nanoparticles. The preparation of nanocomposites was carried out by a stepwise curing (at 90 and 160 °C) of ED-20 dianic epoxy resin in the presence of an aromatic hardener with the addition of titanium (IV) dioxide nanoparticles preliminarily synthesized by the plasma-chemical method. Ultrasonic dispersion was used to achieve a uniform distribution of nanoparticles in the polymer matrix. The chemical and phase composition, the structure of the as-synthesized TiO2 nanoparticles, and the resulting epoxy nanocomposites were characterized by elemental analysis, X-ray diffraction, transmission and scanning electron microscopy, and infrared spectroscopy. The mechanical properties of the nanocomposites were determined by the static tensile test, and the impact toughness was determined by the Charpy method. The glass transition temperature and thermal stability of the TiO2/epoxy nanocomposites were studied by thermal analysis methods. The formation of an interfacial layer between the TiO2 nanoparticles and an epoxy matrix has been shown for the first time by spectral methods. It is shown that the mode of curing and ultrasonic dispersion used, as well as varying the content and dispersity of the TiO2 nanoparticles, make it possible to obtain epoxy nanocomposites with simultaneously improved deformation-strength characteristics and impact strength values

Novel Self-Healing Metallocopolymers with Pendent 4-Phenyl-2,2′:6′,2″-terpyridine Ligand: Kinetic Studies and Mechanical Properties

We report here our successful attempt to obtain self-healing supramolecular hydrogels with new metal-containing monomers (MCMs) with pendent 4-phenyl-2,2′:6′,2″-terpyridine metal complexes as reversible moieties by free radical copolymerization of MCMs with vinyl monomers, such as acrylic acid and acrylamide. The resulting metal-polymer hydrogels demonstrate a developed system of hydrogen, coordination and electron-complementary π–π stacking interactions, which play a critical role in achieving self-healing. Kinetic data show that the addition of a third metal-containing comonomer to the system decreases the initial polymerization rate, which is due to the specific effect of the metal group located in close proximity of the active center on the growth of radicals