Расширенный поиск

- везде
- в названии
- в ключевых словах
- в аннотации
- в списках цитируемой литературы
Выпуск
Название
Авторы
Рубрика
2016/1
О применении сканирующей зондовой микроскопии в исследовании морфологии твердых поверхностей
Технические науки

Авторы: Дарья Юрьевна ХАНУКАЕВА окончила МФТИ в 1999 г. Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры высшей математики РГУ нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина. Автор более 30 научных работ в области механики и математики. E-mail khanuk@yandex.ru
Анатолий Николаевич ФИЛИППОВ родился в 1960 г., окончил МГУ имени М.В. Ломоносова в 1982 г. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики РГУ нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина. Автор более 300 научных работ и 3-х монографий в области физико-химической механики, коллоидной химии и математики. E-mail filippov.a@gubkin.ru
Владимир Иосифович ИВАНОВ родился в 1961 г., окончил МГУ имени М.В. Ломоносова в 1983 г. Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры высшей математики РГУ нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина. Автор более 10 научных работ в области физико-химической гидродинамики, коллоидной химии и математики. E-mail vladimir.i-ivanov@yandex.ru
Василий Валерьянович КАЛИНИН родился в 1952 г., окончил МГУ имени М.В. Ломоносова в 1974 г. Доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой высшей математики РГУ нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина. Автор более 70 научных работ в области физико-химической гидродинамики, коллоидной химии, математики. E-mail vm@gubkin.ru

Аннотация: Рассмотрены пять различных примеров применения сканирующей зондовой микроскопии для исследования морфологии твердых поверхностей, которые демонстрируют потенциальные возможности разнообразных методик атомно-силовой микроскопии. Все проведенные измерения были выполнены на областях микронного масштаба и затрагивали детали и фрагменты объектов исследования, которыми были геологические материалы, металлические образцы и полимерные мембраны, размерами вплоть до нескольких нанометров. Полученные результаты относятся к микро- и наноструктуре исследованных материалов, позволяют получать информацию об их свойствах именно в этих масштабах, тем самым открывая возможности для развития новых моделей и технологий.

Индекс УДК: УДК 532.546.2

Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, морфология поверхности, шероховатость, пористые структуры, минералы, полимерные мембраны

Список цитируемой литературы:
1. Khanukaeva D.Yu., Filippov A.N., Bildyukevich A.V. An AFM Study of Ultrafiltration Membranes: Peculiarities of Pore Size Distribution//Petroleum Chemistry. — 2014. — Vol. 54. — No. 7. — P. 498–506.
2. Jesse S., Kalinin S.V. Band excitation in scanning probe microscopy: signs of change//J. Phys. D: Appl. Phys. — 2011. — Vol. 44. — P. 464006–464022.
3. Сканирующая зондовая микроскопия микроструктуры минералов/Д.Ю. Ханукаева, С.В. Калинин, А.Н. Филиппов, А.В. Иевлев, А.С. Бузилов//Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии — БелСЗМ XI: Сб. докл. XI Междунар. конф. (Минск, 21- 24 октября 2014 г.). — Минск, 2014. — С. 178-183.
4. Chen C.-Y., Garnica-Rodrigues J.I., Duke M.C., Dalla Costa R.F., Dicks A.L., Diniz da Cos- ta J.D. Nafion/polyanilin/silica composite membranes for direct methanol fuel cell application//J. of Power Sources. — 2007. — Vol. 166. — P. 324-330.
5. Kolechko M.V., Filippov A.N., Shkirskaya S.A., Timofeev S.V., Berezina N.P. Synthesis and Diffusion Permeability of MF-4SK/Polyaniline Composite Membranes with Controlled Thickness of the Modified Layer//Colloid Journal. — 2013. — Vol. 75. — No. 3. — P. 289-296.
6. Калинин В.В., Филиппов А.Н., Ханукаева Д.Ю. Исследование морфологии мембран методами атомно-силовой микроскопии при математическом моделировании диффузионных процессов//Труды РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. — 2012. — № 1 (266). — С. 129-136.
7. Filippov A., Afonin D., Kononenko N., Shkirskaya S. Characterization of Perfluorinated Cation-Exchange Membranes MF-4SC Surface Modified with Halloysite Nanotubes//AIP Conf. Proc. AMiTaNS’15„. — 2015. — Vol. 1684. — P. 030004-1—030004-9.
8. Filippov Anatoly, Khanukaeva Daria, Afonin Denis, Skorikova Galina, Ivanov Evgeny, Vinokurov Vladimir and Lvov Yuri. Diffusive Permeability of Hybrid Cation-Exchange Membranes MF-4SC/Halloysite Nanotubes//Proc. of IEEE, 15th International Conference on Nanotechnology (IEEE-NANO) (Rome, Italy, 27-30 July 2015). — 2015. — P. 208–211.
9. Khanukaeva D.Yu., Filippov A.N. Statistical Processing of Ultrafiltration Membrane Pore Size Distribution Determined by Atomic Force Microscopy//Petroleum Chemistry. — 2015. — Vol. 55, No. 10. — P. 909–917.
10. Gwyddion, http://gwyddion.net/

.

2014/3
Фильтрация вязкой жидкости через среду Бринкмана, ограниченную непроницаемыми стенками
Автоматизация, моделирование и энергообеспечение в нефтегазовом комплексе

Авторы: Дарья Юрьевна ХАНУКАЕВА окончила МФТИ в 1999 г. Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры высшей математики. Автор более 30 научных работ в области механики и математики. E-mail: knanuk@yandex.ru
Анатолий Николаевич ФИЛИППОВ родился в 1960 г., окончил МГУ имени М.В. Ломоносова в 1982 г. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики. Автор более 250 научных работ в области физико-химической механики, коллоидной химии и математики. E-mail filippov.a@gubkin.ru

Аннотация: Рассмотрено течение вязкой несжимаемой жидкости под действием постоянного градиента давления в длинной плоской щели и цилиндрическом канале, заполненных пористым материалом. Проведен качественный и количественный анализ аналитических решений соответствующих краевых задач. Оценен размер области пристеночного течения, в котором нарушается закон Дарси. Сделан вывод о целесообразности применения подхода Бринкмана в ряде практически важных случаев.

Индекс УДК: УДК 532.546.2

Ключевые слова: фильтрация вязкой жидкости, среда Бринкмана

Список цитируемой литературы:
1. Nield D.A., Bejan A. Convection in porous media. — 3rd ed. — New York: Springer, 2006. — 654 p.
2. Brinkman H.C. A calculation of the viscous force exerted by a flowing fluid in a dense swarm of particles. App. Sci. Res. (London), 1947, vol. A1, р. 27–34.
3.
Ochoa-Tapia J.A., Whitaker S. Momentum transfer at the boundary between a porous medium and a homogeneous fluid I. Theoretical development. Int. J. Heat Mass Transfer, 1995, vol. 38, р. 2635–2646.
4.
Starov V.M., Zhdanov V.G. Effective properties of suspensions/emulsions, porous and composite materials. Advances Colloid and Interface Sci, 2008, vol. 137, p. 2–19.
5. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. — М.: Недра, 1984. — 211 с.
6. Auriault J.-L. On the domain of validity of Brinkman’s equation. Transp. Porous Med, 2009, vol. 79, p. 215–223.
7.
Kumar S., Zimmerman R.W., Bodvarsson G.S. Permeability of fractures with cylindrical asperities. Fluid Dynam. Res, 1991, vol. 7, p. 131.
8. Brinkman H.C. Problems of fluid flows through swarms of particles and through macromolecules in solution. Research (London), 1949, vol. 2, p. 190–194.
9.
Васин С.И., Филиппов А.Н. Проницаемость сложнопористых сред//Коллоидный журнал. — 2009. — Т. 71. — С. 149–163.
10. Carman P.C. Flow of gases through porous media. New York: Academic Press, 1956, 182 p.
11. Течение жидкости внутри цилиндрического капилляра, стенки которого покрыты пористым слоем (гелем)/А.Н. Филиппов, Д.Ю. Ханукаева, С.И. Васин, В.Д. Соболев, В.М. Старов//Коллоидный журнал. — 2013. — Т. 75. — С. 237–249.

2012/3
Течение вязкой жидкости в цилиндрическом канале с покрытой пористым слоем поверхностью
Бурение и разработка месторождений углеводородов

Авторы: Анатолий Николаевич ФИЛИППОВ родился в 1960 г. Окончил МГУ им. М.В. Ломоносова в 1982 г. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики. Автор более 200 научных работ в области физико-химической механики и коллоидной химии. E-mail: filippov.a@gubkin.ru
Дарья Юрьевна ХАНУКАЕВА окончила МФТИ в 1999 г. Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры высшей математики. Автор более 20 научных работ в области механики и математики. E-mail: khanuk@yandex.ru
Василий Валерьянович КАЛИНИН родился в 1952 г. Окончил МГУ им. М.В. Ломоносова в 1974 г. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики. Автор более 60 научных работ в области механики и математики. E-mail: vm@gubkin.ru

Аннотация: Течение вязкой несжимаемой жидкости в длинной цилиндрической поре, внутренняя поверхность которой покрыта проницаемым пористым слоем, рассматривается в рамках двух математических моделей. Первая из них использует для пористого слоя уравнения Бринкмана, а вторая заменяет пористый слой условием проскальзывания Навье на стенке поры. Обсуждается целесообразность и обоснованность применения предложенных моделей для расчета коэффициента вытеснения нефти из пористой среды

Индекс УДК: 532.546.2

Ключевые слова: пористый слой, вязкая жидкость, уравнение Бринкмана, длина проскальзывания, модельное описание

Список цитируемой литературы:
1. Lamb H. Hydrodynamics. New York: Dover, 1932. – 604 р.
2. Hunter R.J. Foundations of Colloid Science. Oxford: Oxford University Press, 1993. – 276 р.
3. Churaev N.V., Sobolev V.D., Somov A.N. Slippage of liquids over lyophobic solid surfaces// J. Colloid Interface Sci. – 1984. – Vol. 97(2). – P. 574–581.
4. Kiseleva O.A., Sobolev V.D., Churaev N.V. Slippage of the Aqueous Solutions of Cetyltri-methylammonium Bromide during Flow in Thin Quartz Capillaries//Colloid J. – 1999. – Vol. 61. – № 2. – Р. 281–288.
5. Vinogradova O.I., Yakubov G.E. Surface roughness and hydrodynamic boundary conditions// Phys. Rev. E. – 2006. – Vol. 73. – P. 045302.
6. Течение растворов в тонких капиллярах, покрытых адсорбционным слоем полиэлектролита/О.А. Киселева, В.Д. Соболев, Д.А. Семенов, А.П. Ершов, И.П. Сергеева, Н.В. Чураев//Коллоид. журн. – 2009. – Т. 71. – С. 72–77.
7. Течение жидкости внутри цилиндрического капилляра, стенки которого покрыты пористым слоем (гелем)/А.Н. Филиппов, Д.Ю. Ханукаева, С.И. Васин, В.Д. Соболев, В.М. Старов// Коллоид. журн. – 2012. (отправлено в печать).
8. Starov V.M., Zhdanov V.G. Effective properties of suspensions/emulsions, porous and composite materials//Advances Colloid and Interface Sci. – 2008. – Vol. 137. – P. 2–19.
9. Navier C.L.M.H. Mémoire sur les lois du mouvement des fluides//Mémoires de l’Académie Royale des Sciences de l’Institut de France. – 1827. – Vol. 6. – P. 389–416.
10. Мatthews M.T., Hill J.M. Flow around nanospheres and nanocylinders//Quart. J. Mech. & Appl. Math. – 2006. – Vol. 59. – P. 191–210.

2012/1
Исследование морфологии мембран методами атомно-силовой микроскопии при математическом моделировании диффузионных процессов
Автоматизация, моделирование и энергообеспечение в нефтегазовом комплексе

Авторы: Василий Валерьянович КАЛИНИН родился в 1952 г., окончил МГУ им. М.В. Ломоносова в 1974 г. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики. Автор более 60 научных работ в области механики и математики. E-mail: vm@gubkin.ru
Анатолий Николаевич ФИЛИППОВ родился в 1960 г., окончил МГУ им. М.В. Ломоносова в 1982 г. Доктор физико-математических наук, профессор по кафедре высшей и прикладной математики. Автор более 200 научных работ в области физико-химической механики и коллоидной химии. E-mail: filippov.a@gubkin.ru
Дарья Юрьевна ХАНУКАЕВА окончила МФТИ в 1999 г. Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры высшей математики. Автор более 20 научных работ в области механики и математики. E-mail: khanuk@yandex.ru

Аннотация: Ионообменные мембраны, подвергнутые модификации полианилином новым способом, были исследованы на атомно-силовом микроскопе. Полученные образы поверхностей подтверждают изменение их морфологии в результате модификации. Экспериментальные данные по диффузионной проницаемости модифицированных мембран были обработаны в рамках модели бислойной заряженной мембраны, и дано объяснение наблюдавшемуся в эксперименте отсутствию асимметрии диффузионной проницаемости модифицированной мембраны.

Индекс УДК: 539.219.3

Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, модифицированная ионообменная мембрана, полианилин, морфология, диффузионная проницаемость, модельное описание

Список цитируемой литературы:
1. Chen C.Y., Garnica-Rodrigues J.I., Duke M.C., Dalla Costa R.F., Dicks A.L., Diniz da Costa J.D. Nafion/polyanilin/silica composite membranes for direct methanol fuel cell application//J. of Power Sources. — 2007. — Vol. 166. — P. 324–330.
2.
Talaie A., Lee J.Y., Lee Y.K., Jang J., Romagnoli J.A., Taguchi T., Maeder E. Dynamic sensing using intelligent composite: an investigation to development of new pH sensor and electrochromic devices//Thin Solid Films — 2000. — Vol. 363. — P. 163–166.
3.
Xie D., Jiang Y., Pan W., Li D., Wu Z., Li Y. Fabrication and characterization of polyaniline based gas sensor by ultrathin film technology//Sensors and actuators B. — 2002. — Vol. 81. — P. 158–164.
4.
Illing G., Hellgardt K., Schonert M., Wakeman R.J., Jungbauer A. Towards ultrathin polyaniline films for gas separation//J. of Membrane Sci. — 2005. — Vol. 253. — P. 199–208.
5.
Tan S. Characterization and transport properties of Nafion/Polyaniline composite membranes/Sophie Tan and Daniel Belanger//J. Phys. Chem. — 2005. — Vol. 109. — P. 23480–23490.
6.
Березина Н.П., Кубайси А.А.-Р., Алпатова Н.М., Андреев В.Н., Грига Е.И. Химический темплатный синтез композитных мембран ПАН/МФ-4СК и их сорбционные и проводящие свойства//Электрохимия. — 2004. — Т. 40. -№ 3. — С. 325–333.
7.
Yuping D. Investigation of electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness of polyaniline composite/D. Yuping, L. Shunhua, G. Hongtao//Sci. and Technology of Advanced Materials. — 2005. — Vol. 6. — P.513—518.
8. Березина Н.П., Кононенко Н.А., Филиппов А.Н., Шкирская С.А., Фалина И.В., Сычева А.А.-Р. Электротранспортные свойства и морфология мембран МФ-4СК, поверхностно модифицированных полианилином//Электрохимия. — 2010. — Т. 46. -№ 5. — С. 515–524.
9.
Filippov A.N., Starov V.M., Kononenko N.A., Berezina N.P. Asymmetry of diffusion permeability of bi-layer membranes//Advances Colloid Interface Sci. — 2008. — Vol.139. — P. 29.
10. Гнусин Н.П., Березина Н.П., Демина О.А., Кононенко Н.А. Физико-химические принципы тестирования ионообменных мембран//Электрохимия. — 1996. — Т. 32. -№ 2. — С. 173–182.