Полезная модель относится к области экологии в частности к химической технологии неорганических веществ и наноматериалов, в частности к способам получения двумерных карбидов переходных металлов (MXene), и может быть использована для создания модифицированных сорбентов для удаления ионов тяжелых металлов из водных сред. Способ получения вакантно-дефектного двумерного материала Ti₃C₂Tₓ в качестве исходного материала используют порошок MAX-фазы Ti₃AlC₂ с чистотой не менее 99 %. 1,0 г порошка медленно добавляют в 20 мл травильного раствора, состоящего из 12 мл хлороводородной кислоты (концентрация 37 %), 6 мл фтористоводородной кислоты (концентрация 49 %) и 2 мл деионизированной воды, после чего смесь перемешивают при скорости 300 об/мин при температуре 35 °C в течение 48 часов. После травления суспензию промывают деионизированной водой центрифугированием до достижения pH 6-7. Расслоение материала на нанолисты осуществляют путем интеркаляции раствором хлорида лития при температуре 45 °C в течение 18 часов с последующей промывкой и отделением осадка центрифугированием. Получаемый MXene (Ti₃C₂Tₓ) представляет собой однослойные и многослойные нанолисты с развитой нанопористой структурой, шероховатой поверхностью и повышенным содержанием функциональных групп -OH и C-O, что обеспечивает высокую адсорбционную емкость по ионам тяжелых металлов, в том числе Cu²⁺, достигающую 352,8 мг/г. Технический результат полезной модели - получение модифицированного сорбента на основе MXene (Ti₃C₂Tₓ) с высокой концентрацией вакантных дефектов и функциональных групп поверхности, обеспечивающего повышенную сорбционную емкость по ионам тяжёлых металлов, а также улучшенные кинетические характеристики процесса сорбции при очистке водных сред.

Полезная модель относится к электротехники в частности используется в способе получения функциональных нанокомпозиционных материалов для электрохимических приложений, которое может быть использовано при производстве высокоемких анодов для литий-ионных аккумуляторов нового поколения, суперконденсаторов, а также в катализе. Метод полезной модели заключается в механохимической модфикации материалов MXene кремнием, при котором в размольные стаканы из диоксида циркония помещают рассчитанное количество суперантанта Ti₃C₂Tₓ и заранее подготовленный кремнийсодержащий модификатор (кристаллический кремний или аморфный диоксид кремния, полученный из рисовой шелухи при массовом соотношении сырья к щелочи 1:2 и 1:10). Далее добавляют этанол до объема 10 мл, обрабатывают смесь в планетарной шаровой мельнице при скорости 350 об/мин в течение 3 часов с использованием мелющих тел из диоксида циркония (шары:порошок 10:1). После чего полученную суспензию многократно промывают деионизированной водой, центрифугируют при 5000 об/мин по 10 минут и сушат в вакууме при 80 °C в течение 12 часов до постоянной массы, а формирование целевой гетероструктуры подтверждают с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) для анализа морфологии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС) для определения элементного состава, а также инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (ИК-Фурье) для доказательства образования ковалентных связей Si–O–Ti, а также электрохимическим тестированием. Технический результат полезной модели – осуществление способа механохимической модификации MXene (двумерного карбида титана Ti₃C₂Tₓ) кремнием, без окислительной деградации и разрушения его слоистой структуры, повышение механической устойчивости сформированной гетероструктуры при объемном расширении кремния.

Полезная модель относится к области электрохимии, в частности к электрохимическим материалам, а именно к способам получения V₂CTₓ MXene из MAX-фазы V₂AlC, относящегося к материалам семейства MXene, которые применяются в энергетических устройствах, в том числе в качестве электродных материалов для суперконденсаторов и литий-ионных и натрий-ионных батарей, а также в катализе и сенсорных системах. V₂CTₓ MXene получают из MAX-фазы V₂AlC путем химического синтеза с использованием реагента, обеспечивающего эффективное удаление алюминия из структуры материала. 1 г порошка V₂AlC перемешивают на магнитной мешалке с 15 мл концентрированной плавиковой кислоты (HF) в течение 30 мин, что инициирует селективное удаление алюминия из слоистой структуры MAX-фазы и формирование промежуточной структуры MXene, помещают в микроволновый реактор с мощностью микроволнового излучения 800 Вт и обрабатывают при температуре 120 °C в течение 30 мин с контролируемой скоростью нагрева 4 °C/мин, что обеспечивает ускоренное и равномерное травление, сохраняет слоистую морфологию материала; в ходе микроволнового синтеза происходят химические превращения на поверхности слоев MAX-фазы, приводящие к удалению алюминия и формированию слоистого V₂CTₓ MXene, далее полученный материал промывают деионизированной водой до достижения нейтрального pH, затем промытый материал сушат методом лиофильной сушки при температуре -50 °C в течение 48 часов, что позволяет получить высокоочищенный V₂CTₓ MXene с сохранением слоистой структуры и электрохимических свойств. Технический результат - получение высокоочищенного V₂CTₓ MXene с сохранением слоистой структуры и электрохимических свойств.

Полезная модель относится к техническим средствам эксплуатации карьерных технологических дорог, а именно, к оснащённым автоматическими системами выявления и идентификации дефектов полотна дорог карьерным самосвалам. В состав автоматической системы дополнительно введено устройство анализирующей электроники с входящими в его состав блоком компараторов, блоком уставок уровня выявления дефектов полотна дороги, блоком распознавания образа события выявленного дефекта полотна дороги и блоком матриц эталонных дефектов полотна дороги, при этом формирование образа дефекта блоком распознавания образа события выявленного дефекта полотна дороги осуществляется в виде матрицы событий R(m x p) с имеющими бинарную характеристику элементами rjl матрицы или , для . Илл.4 Технический результат от использования предлагаемой автоматической системы заключается в расширении функциональных возможностей и в улучшении технических характеристик, в том числе, в возможности осуществления в автоматическом режиме достоверного диагностирования дефектов полотна карьерных технологических дорог.

Полезная модель относится к области использования в энергетической, химической, металлургической, медицинской отраслях, преимущественно в водоподготовке для очистки воды от солей., а ее принцип работы основывается на электрохимической технологии. Минимизация образования осадков в межмембранном и приэлектродном пространстве и минимизация снижения полезной эффективности установки достигается тем, что ячейки Электродиализатора вместе с электрическим полем располагаются в вертикальной плоскости, в отличие от известной модели, в которой ячейки расположены горизонтально. Вертикальная ориентация, способствует естественной гравитационной конвекции, которая усиливает массообмен ионов и снижает локальную концентрационную поляризацию мембран. Которая в свою очередь, уменьшает осадкообразование внутри установки и обрастание мембран. Это особенно актуально в режимах с высоким током, в установках с рециркуляцией концентрата, где возрастает разность электрических потенциалов между ячейками. Техническим результатом является минимизация образования осадков в межмембранном и приэлектродном пространстве и минимизация снижения полезной эффективности установки.

Полезная модель относится к области использования в энергетической, химической, металлургической, медицинской отраслях, преимущественно в водоподготовке для очистки воды от солей., а ее принцип работы основывается на электрохимической технологии. Полезная модель относится к электродиализной технике, а именно к конструкции электродиализных аппаратов. Создание устойчивой приэлектродной камеры к агрессивному воздействию электродных растворов осуществляется путем преобразования приэлектродной камеры (1) отделяющихся от основного пакета мебран и прокладок (4) двойным слоем Катионообменных мембран (2), стойкость Катионообменной мембраны (2) несомненно преобладает над стойкостью Анионообменной (3) и при повышении напряжения до критической величины ламинарное движение жидкости через Катионообменную мембрану интесифицируется, конвекция возрастает, среда становится кислой. Таким образом, Катионообменные мембраны предельно защищены и отложения на них невозможны, вследствие чего не возникает концентрационной поляризации мембраны приводящей к повреждению мембраны. Технический результат заключается в создании устойчивости приэлектродной камеры к агрессивному действию электродных растворов.

Полезная модель относится к области электроэнергетики и электрохимии, в частности к способам получения двумерных карбидов переходных металлов Максенов, и касается многослойного Максена Ti3C2Tx,предназначенного для применения в устройствах накопления энергии, включая суперконденсаторы и литий-ионные аккумуляторы. Способ получения Максена Ti3C2Tx из MAX-фазы Ti3AlC2 заключается в том, что порошок MAX-фазы Ti3AlC2 массой 1 г подвергают селективному травлению путём добавления 20 мл концентрированной фтороводородной кислоты (48%) с последующим выдерживанием при комнатной температуре в течение 8 часов. После завершения травления полученный продукт многократно промывают деионизированной водой с последующим центрифугированием при скорости 5000 об/мин в течение 5 минут, при этом циклы промывки и центрифугирования повторяют 6–7 раз при объёме воды 175 мл в ёмкостях из полиэтилена высокой плотности до достижения значения pH около 6. Деламинацию образовавшейся слоистой структуры Ti3C2Tx осуществляют методом механического встряхивания на шейкере при скорости 250 об/мин в течение 5 минут после каждого цикла центрифугирования, что обеспечивает эффективное разделение слоёв при сохранении целостности многослойной структуры и снижении вероятности дефектообразования. Полученный осадок Ti3C2Tx подвергают вакуумной фильтрации через ПВДФ мембрану с размером пор 0,22 мкм и диаметром 47 мм с формированием однородной чёрной плёнки Максена, после чего материал сушат при температуре 60 °C в вакууме в течение 12 часов до получения стабильного порошкообразного или плёночного продукта. Достигаемый технический результат заключается в сокращении времени синтеза до 8 часов при полном травлении MAX-фазы Ti3AlC2 и уменьшении числа технологических стадий, сохранении целостности многослойной структуры Максена при прямой деламинации, получении Максена Ti3C2Tx с увеличенным межплоскостным расстоянием d(002) 1,19–1,3 нм, возможности непосредственного применения полученного Максена в качестве электродного материала суперконденсаторов, а также в обеспечении высоких электрохимических характеристик электрода в водном электролите 6 M KOH, подтверждённых методами циклической вольтамперометрии (CV), гальваностатического заряда-разряда (GCD) и электрохимической импедансной спектроскопии (EIS), с удельной ёмкостью не менее 52,4 Ф/г и кулоновской эффективностью около 89%.

Полезная модель относится к области электротехники и электрохимии и касается гибридных водных суперконденсаторов, предназначенных для накопления и хранения электрической энергии. Устройство может применяться в портативной электронике, системах резервного и бесперебойного питания, низковольтных энергетических модулях, сенсорных системах, гибридных источниках питания и других устройствах, требующих высокой мощности, быстрой кинетики заряда-разряда и длительного срока службы. Техническая задача полезной модели заключается в разработке гибридного суперконденсатора с повышенной удельной емкостью и энергией, расширенным рабочим диапазоном напряжений и высокой циклической стабильностью при одновременном снижении стоимости и повышении экологической безопасности устройства. Технический результат полезной модели заключается в повышении удельной энергии гибридного суперконденсатора за счет использования углеродного материала, полученного из свеклы и обладающего высокой удельной поверхностью и развитой микро- и мезопористой структурой, обеспечивающей эффективный перенос ионов и формирование емкости электрического двойного слоя. Дополнительное увеличение емкости достигается применением водного редокс-электролита на основе 1 М раствора иодида натрия, обеспечивающего обратимые редокс-реакции и псевдоемкостный вклад. Симметричная конфигурация электродов способствует снижению внутреннего сопротивления, расширению рабочего окна напряжений до 1,5 В, повышению кулоновской эффективности до 97–99% и улучшению циклической стабильности устройства.

Полезная модель относится к области электротехники и электрохимии, в частности к устройствам накопления и хранения электроэнергии -суперконденсаторам с водным электролитом. Материал для суперконденсатора, обеспечивающего сопоставимую эффективность циклирования при одновременном повышении электрохимической эффективности в широком диапазоне рабочих напряжений, осуществляется за счет композитного электрода суперконденсатора, полученного на основе соли цитрата магния и поливинилового спирта (PVA). В качестве оптимального было выбрано массовое соотношение исходных компонентов 2:1, что соответствует содержанию PVA на уровне 33%. Предварительно подготовленную сухую смесь тщательно перемешивали вручную в ступке до получения однородного состава, после чего направляли на стадию карбонизации. Полученную смесь равномерно распределяли тонким слоем в фарфоровых лодочках без уплотнения, что позволяло избежать локального перегрева, неравномерного прогрева материала и возможной деформации образцов в процессе термической обработки. Подготовленные таким образом образцы помещали в цилиндрический кварцевый реактор типа CVD, где осуществляли процесс карбонизации при температуре 800℃ в течение 1 часа. Нагрев проводили со скоростью 10℃/мин в инертной атмосфере азота при расходе газа 200 мл/мин, что обеспечивало стабильные условия термического разложения и формирования пористой углеродной структуры. Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в повышении удельной ёмкости и удельной энергии суперконденсатора, обеспечении высокой кулоновской эффективности, расширении рабочего диапазона напряжений в пределах электрохимической устойчивости воды, а также снижении экологической нагрузки за счёт использования водного окислительно-восстановительного электролита.

Полезная модель относится к области дорожного строительства, в частности к стабилизирующим добавкам для щебёночно-мастичных асфальтобетонных смесей. Предлагается целлюлозная стабилизирующая добавка, полученная из отходов бумаги путём обработки раствором натрий додецилсульфата и натрий гипохлорита с последующей промывкой, сушкой и измельчением. Добавка вводится в щебёночно-мастичную асфальтобетонную смесь в количестве 0,4-0,8 мас.%. Задачей изобретения является получение стабилизирующей добавки для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси, позволяющей обеспечить снижение стекания битумного вяжущего и повышение устойчивости покрытия при упрощённой технологии её получения. Технический результат заключается в снижении показателя стекания битумного вяжущего, повышении устойчивости щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси к колееобразованию и улучшении прочностных характеристик покрытия при исключении дополнительного связующего компонента и упрощении технологии получения добавки. Данный технический результат достигается тем, что стабилизирующая добавка представляет собой целлюлозные волокна, полученные из отходов бумаги путём обработки раствором натрий додецилсульфата и натрий гипохлорита с последующей промывкой, сушкой и измельчением, при этом добавка вводится в щебёночно-мастичную асфальтобетонную смесь в количестве 0,4-0,8 мас.%.