Синтез и исследование свойств нанотермитных систем с биоцидными добавками - Соколов, Сергей Дмитриевич; Кудряшова, Ольга Борисовна; Нефедов, Роман Андреевич; Ворожцов, Александр Борисович (Вестник Томского государственного университета. Химия)
Исследовалась эффективность инактивации Lactobacillus casei с помощью нанотермитов на основе nAl + CuO/Fe₂O₃/MoO₃ в сочетании с биоцидными добавками, такими как кристаллический йод (I₂), йодоформ (CHI₃) и оксид цинка (ZnO). Показано, что продукты реакции (> 98%) осели в течение 660 с на стенках и дне камеры, оставив во взвешенном состоянии лишь 1-2% аэрозольных частиц размером 3-4 мкм. Среди окислителей CuO продемонстрировал наиболее устойчивое горение, создав плотное облако аэрозоля и достигнув индекса бактерицидной активности 33% при расстоянии от эпицентра взрыва 125 мм, по сравнению с ~ 9% для Fe₂O₃ и ~ 3% для MoO₃. При введении 20 мас. % I₂ образование продуктов реакции привело к высокой эффективности инактивации, при этом индекс бактерицидной активности составил 72% при расстоянии 125 мм от эпицентра взрыва. Однако увеличение содержания I₂ до 40 мас. % снизило индекс бактерицидной активности до 50%. Аналогично 20 мас. % CHI₃ усиливали инактивацию за счет образования белково-комплексных видов йода, достигая максимального значения 73% при 125 мм от эпицентра взрыва; более высокая концентрация CHI₃ снижает эффективность за счет снижения температуры реакции и создания биоцидных продуктов реакции. Изменение концентрации ZnO не оказало заметного влияния на инактивацию, что свидетельствует о пороговом эффекте в генерации биоцидных соединений цинка. Для всех добавок эффективность инактивации снижалась на больших расстояниях (например, от 125 до 445 мм) из-за быстрого рассеивания облака продуктов реакции. Результаты экспериментальных исследований подчеркивают важность баланса между концентрацией биоцидных добавок и эффективностью сгорания. Оптимальные составы, включающие 20 мас. % I₂, CHI₃ или ZnO в нанотермиты nAl + CuO, сохраняют надежные энергетические характеристики и создают биоцидные продукты реакции, способные значительно снизить жизнеспособность Lactobacillus casei.