НАЙВАЖЛИВІШІ НАУКОВІ ДОСЯГНЕННЯ ІСПЕ НАН УКРАЇНИ  (2008 - 2016)

 

Розвиток хімічних знань про речовини та процеси

 

  • Розроблено нові методи допіювання активованого вугілля гетероатомами азоту і показано високу сорбційну здатність цих матеріалів по відношенню до парникових газів, та перспективність їх використання в суперконденсаторах.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, В.А. Трихліб, Ю.П. Зайцев)

  • Розроблено оригінальні методи синтезу аморфних силікатів титану і цирконію; оптимізовано їх хімічний склад та параметри поруватої структури для використання в якості гемо- та ентеросорбентів в медицині, а також для селективного видалення радіонуклідів цезію, стронцію, урану і трансуранових елементів при очищенні рідких радіоактивних відходів.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, Т.С. Псарева, І.З. Журавльов)

  • Запропоновано ефективний, амфортерний ZrO2 - TiO2 каталізатор синтезу екологічно безпечного розчинника - этиллактату з дигідроксиацетону. Вихід продукту становить 70 - 90 % при 140 - 150 0С, що в 2 - 3 рази перевищує результати відомі з патентної літератури.

(чл.-кор. НАН України В.В. Брей, С.І. Левицька)

  • З використанням методів ЯМР та обертового дискового електроду визначено параметри рухливості йонів органічних електролітів в нанопорах вугільних електродів суперконденсаторів. Це дозволило виготовити макетні зразки суперконденсаторів, що суттєво перевершують аналогічні вироби провідних світових компаній за електротехнічними показниками.

(д.х.н. Ю.А. Малєтін, Н.Г. Стрижакова, С.О. Зелінський)

  • Вперше виявлено істотний вплив гетероатомів фосфору на електрохімічні властивості вуглецевих матеріалів, зокрема на ємнісні параметри вугільних суперконденсаторів подвійного електричного шару.

(д.х.н. О.М.Пузій)

  • Виявлено сорбційний синергічний ефект комбінованого модифікування вуглецевих сорбентів окисненням їх поверхні і іммобілізацією дисперсними оксидами Ti, Fe, Al; ефект проявляється в багаторазовому збільшенні сорбційної ємності та селективності по відношенню до йонів багатовалентних металів.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, О.П. Кобулей, Т.С. Псарьова)

  • Вперше з використанням квантово-хімічних методів обгрунтовано корректність моделювання вуглецевих наноматеріалів графеновими кластерами з відкритими електронними оболонками. Зокрема, встановлено молекулярну будову та енергетичні параметри модифікованих гетероатомами графенів, що дозволило інтерпретувати механізми впливу гетероатомів на процеси формування вуглецевих наноутворень, та ефекти впливу гетероатомів на каталітичні, фотокаталітичні та редокс властивості активованого вугілля. 

 (акад. НАН України В.В. Стрелко, д.х.н., проф. Ю.І. Горлов)

  • Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено доцільність моделювання поруватих вуглецевих матеріалів графеновими нанокластерами з відкритими електронними оболонками.

(проф. Ю.І Горлов, академік НАН України В.В. Стрелко)

 

  Нанохімія

  • Показано, що модифікація поверхні нанопористих вуглецевих матеріалів атомами азоту та фосфору дозволяє суттєво (до 15-20 %) покращити їх характеристики при використанні в якості електродів суперконденсаторів.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, д.х.н. Ю.А. Малєтін, Н.Г. Стрижакова)

  • Методом низькотемпературної іонної імплантації синтезовано нанорозмірні Ni-Al-оксидні композити на поверхні металічного носія (сталевої фольги) і показано їх високу ефективність в каталітичних процесах одержання водню із етанолу при температурах нижче 200 0С; встановлено також роль пероксидного кисню в селективному окисненні метану до формальдегіду за участю ряду оксидних каталізаторів з іммобілізованими поверхневими пероксокомплексами.

(чл.-кор. НАН України В.О. Зажигалов, О.А. Діюк)

  • Вперше показано, що формування нанодисперсних часток оксиду молібдену в результаті механохімічної обробки МоО3 веде до утворення, в залежності від умов обробки, високо селективного каталізатора окиснення етанолу в ацетальдегід (90 %) або етилен (87 %) при низьких температурах, 200 °С та 270 °С відповідно.

(чл.-кор. НАН України В.О. Зажигалов, Н.С. Литвин)

  • Методом гідротермальної конверсії отримано нанорозмірні діоксид титану та титанати лужних металів у формі сфер, стрижней, стрічок. Показано, що такі матеріали з питомою поверхнею до 400 м2/г є перспективними для виготовлення електродів хімічних джерел струму.

(Т.Є. Теріковська, Т.В. Ліснича, д.х.н. проф. С.О. Кирилов)

  • Показано, що застосування мікрохвильової обробки при синтезі оксидних ванадій-магнієвих каталізаторів дозволяє одержати нанодисперсні частинки активного компоненту в матриці носія і синтезовані зразки мають високу фотокаталітичну активність при деградації барвників в водному розчині під дією видимого світла.

  (чл.-кор. НАН України В.О. Зажигалов, Халамейда С.В.)

  • Отримано експериментальні докази ролі нанорозмірних ультрапор в селективній сорбції іонів амонію, а також вираженої селективності при поглинанні іонів важких металів, включаючи радіоцезій.

  (акад. НАН України В.В.Стрелко, С.І. Мелешевич)

  • Вперше шляхом ультразвукової обробки синтезовано нанодисперсні п`єзоелектричні матеріали: титанат барію, а також ніобати літію та срібла з розвиненою питомою поверхнею.

   (чл.-кор. НАН України В.О.Зажигалов, С.В. Халамейда, В.В. Сидорчук)

  • Розроблено новий метод темплатного синтезу нанопоруватого активованого вугілля з надзвичайно розвиненою питомою поверхнею (~до 2500 м2/г) з використанням зразків цього наноструктурованого вугілля створено суперконденсатори подвійного шару з суттєво вищими, ніж у аналогів параметрами робочої напруги, питомої енергії і потужності.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, В.Є. Гоба, С.О. Зелінський, Н.Г. Стрижакова, д.х.н.  Ю.А. Малєтін)

  • З використанням новітніх вуглецевих наноматеріалів створено модулі суперконденсаторів, які демонструють істотно кращі експлуатаційні параметри в порівнянні з відомими світовими аналогами. 

  (Ю.А. Малєтін, Н.Г. Стрижакова, С.О. Зелінський)

 

Хімічна екологія

  • Розроблено екологічно чисту золь-гель технологію одержання сферично гранульованих сорбентів в повітряному протитоці. На створеній дослідно-промисловій установці одержано гранульовані зразки діоксидів цирконію і кремнію та фосфатів титану і цирконію.

(акад. НАН України В.В.Стрелко, В.А.Каніболоцький, М.П.Рижук, В.І.Яковлєв, Ю.М. Килівник).

  •  Методом дублювання полімерної матриці одержано високопоруваті склокристалічні матеріали на основі системи Na2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2 та показано їх ефективність для видалення радіонуклідів з підземних вод.

(чл.-кор. НАН України Б.Ю. Корнілович, Т.І. Денисова).

  • Показано високу ефективність культур бактерій, взятих з радіоактивно забруднених площадок щодо відновлення урану (VI) в анаеробних умовах. Отримані результати застосовані при спорудження дослідно-промислового проникного реакційного бар`єру для запобігання радіоактивного забруднення підземних вод в українському центрі уранового виробництва – м. Жовті води.

(чл.-кор. НАН України Б.Ю. Корнілович, І.А. Ковальчук)

  • Розроблено рецептури спеціалізованих сорбентів та біокаталізаторів для отримання високоякісної та екологічно безпечної аграрної продукції. З використанням рослинних відходів в композиції з цеолітами виготовлено експериментальні зразки таких сорбентів та проведено їх попередні успішні випробування в лабораторних та польових умовах (із залученням Інституту агроекології та природокористування НААНУ). Розроблено способи отримання спеціалізованих вуглецево-мінеральних сорбентів на основі рослинних відходів (соломи, тирси, рисового та соняшникового лушпиння) та цеоліту для підвищення продуктивності ґрунтів та отримання екологічно безпечної аграрної продукції. В польових умовах показано, зокрема, можливість регулювання мікроелеменного складу аграрної продукції сорбентами, що дозовано виділяють мікроелементи в період вегетації.

(Л.А. Купчик, В.А. Трихліб, І.І. Малєтіна, акад. НАН України В.В. Стрелко)

  • Розроблено комбіновані полімерно-кремнеземні сорбенти екологічного призначення для селективного поглинання мікрограмових кількостей ртуті з технологічних розчинів та промислових газових викидів.

(академік НАН України В.В. Стрелко, В.А. Трихліб, В.А.Каніболоцький )

  • Випробувано в польових умовах створений на основі природних мінералів сорбент, що дозволяє в пролонгованому режимі (2 роки) проводити контроль життєво важливих мікроелементів (Zn, Cu та ін.) в овочевих та зернових культурах.

(Л.А.Купчик, В.А. Трихліб, акад. НАН України В.В. Стрелко)

 

Нові високоефективні процеси та матеріали

  • Вперше показано перспективність медичного застосування нових неорганічних іонітів на основі високопоруватих аморфних силікатів титану та цирконію при очищенні та регенерації діалізної рідини в системах штучної нирки, включаючи їх портативні різновиди (домашній діаліз, атономна штучна нирка).

(акад. НАН України В.В. Стрелко,  В.А. Трихліб, С.І. Мелешевич, В.І. Яковлєв, О.В. Олексієнко)

  • Розроблено та успішно випробувано новий коагуляційно-сорбційний метод глибокої очистки рідких радіоактивних відходів об`єкту «Укриття» від радіоактивних колоїдів і всього спектру радіонуклідів, в тому числі ізотопів урану та трансуранових елементів.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, В.А.Каніболоцький, Т.С. Псарьова, І.З. Журавльов, В.І. Яковлєв, О.І. Закутевський)

  • Розроблені і випробувані в експерименті, а також на добровольцях та в клініці нові вуглецеві гемосорбенти, а також композитні ентеросорбенти для корекції сольового складу організму і виведення із біологічних середовищ широкого спектру шкідливих та токсичних речовин, включаючи радіонукліди. Створено та досліджено експериментальні зразки спеціалізованих кормових добавок для профілактики та лікування харчових токсикозів.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, В.А. Трихліб, Л.А. Купчик)

  • Вперше синтезовано та досліджено новий різновид нанопоруватих, термостійких фосфатів цирконію, перспективних для використання в екологічному каталізі та медицині.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, І.З. Журавльов)

  • Розроблено спосіб одержання наноструктурованого функціоналізованого вуглецевого матеріалу шляхом одночасної карбонізації та функціоналізації вуглецевої сировини у порах неорганічного темплату. Показано, що розроблений спосіб дозволяє одержати одноріднопористі нанорозмірні вуглецеві матеріали з питомою поверхнею 1200 - 1370 м2/г, об`ємом пор 0,8 - 1,0 см3/г та розміром пор 4 - 6 нм, які містять 4,1 - 4,4 ммоль/г кислотних поверхневих груп.

(д.х.н. О.М. Пузій)

  • Розроблено нові гетерогенні каталізатори основного і кислотного характеру та виявлено їх високу активність в реакціях одержання біодизелю; створено також серію біфункціональних металванадійфосфатних каталізаторів нового процесу одержання диметилмалеїнового ангідриду шляхом прямого окиснення н-гексану. 

(чл.-кор. НАН України В.В.Брей, чл.-кор. НАН України В.О. Зажигалов)

  • З використанням природної, екологічно чистої сировини розроблено основи технологічних процесів одержання нових ентеросорбентів та сорбуючих кормових добавок багатоцільового призначення.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, Л.А. Купчик)

  • На основі гранульованого мікропоруватого активованого вугілля з кокосової шкаралупи (Chemviron Carbon 607 0C) розроблено високоефективні вуглецеві адсорбенти з полімодальною поруватою структурою, представленою переважно розвиненими мікро- та мезопорами. Розроблений сорбційний матеріал планується для застосування в медицині (ентеросорбенти, гемосорбент, аплікаційний сорбент) та для охорони довкілля (водопідготовка, очистка стічних вод).

(акад. НАН України В.В. Стрелко, Н.В. Сич)

  • Запропоновано спосіб одержання оцтової кислоти, який супроводжується виділенням водню, з водно-етанольної суміші через біфункціональний Cu/ZnO-ZrO2-Al2O3 каталізатор.

(чл.-кор. НАН України В.В. Брей, М.Є .Шаранда)

  •  Спільно з ТОВ «Виробнича група «Техінсервіс» успішно проведено пілотне випробування каталітичного процесу одержання етилацетату з етанолу на дослідній установці з переробкою 10 л спирту за годину.

(чл.-кор. НАН України В.В. Брей, М.Є. Шаранда)

  • Розроблено хірургічний імплант на основі розсмоктувального целюлозного матеріалу та основні технологічні параметри процесу його одержання та використання.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, В.О. Денисович)

  • Вперше синтезовано медичні ентеросорбенти у формі пасти на основі дисперсного силікату титану з вираженою антиоксидантною активністю та здатністю контролювати електролітний склад біологічних рідин організму.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, І.З. Журавльов, В.Г. Мільгрант)

  • Запропоновано нові методи одержання синтетичного вугілля сферичної грануляції з контрольованою хімією поверхні і поруватою структурою.

(акад. НАН України В.В. Стрелко, В.А. Трихліб)

  • Синтезовано вуглецеві молекулярні сита з високим фактором розділення суміші метан – вуглекислий газ.

(Ю.П. Зайцев, В.Ф. Гаєвський)

  • Успішно проведені клінічні випробування нових вуглецевих гемосорбентів та подано заявки на їх реєстрацію в Україні з відповідними товарними знаками «КАРБОН» («CARBON») і «КАРБОН+» («CARBON+»).

(акад. НАН України В.В. Стрелко, В.А. Трихліб)

  • Запропоновано двохстадійний процес одержання пропіленгліколю через гідрування гліцерину на Cu/Al2O3 каталізаторі за 220 - 175 0С, який дозволяє суттєво зменшити затрати водню і одержувати на першій стадії гідроксиацетон, як корисний ко-продукт.

(М.Є. Шаранда, чл.-кор. НАН України В.В. Брей)

  • На основі вітчизняного концентрату циркону з Малишевського родовища одержано цирконійсилікатний каталізатор крекінгу вакуумного газойлю, який за виходом бензину перевищує на 6-8 % традиційний промисловий алюмосилікатний каталізатор крекінгу.

(чл.-кор. НАН України В.В. Брей, С.І. Прудіус, К.М. Хоменко)

  • Розроблено також методи золь-гель синтезу сферично гранульованих цирконійсилікатних сорбентів і носіїв каталізаторів з контрольованою мезопоруватою структурою та унікальною термохімічною стабільністю.

(академік НАН України В.В. Стрелко, В.І. Яковлєв)

  • Синтезовано доповані гетероатомами азоту нові вуглецеві сорбенти, що проявляють здатність селективно поглинати і досить легко десорбувати вуглекислий газ. Виявлено їх перспективність використання, як сорбентів, в системах очищення від вуглекислого газу атмосфери гермооб`єктів та ізолюючих протигазів для аварійно-рятувальних робіт.

(академік НАН України В.В. Стрелко, В.А. Трихліб)

  • На основі рисового лушпиння створено екологічні сорбенти нового покоління для міцного зв`язування в грунтах важких металів.

(академік НАН України В.В. Стрелко, І.З. Журавльов)

 

                                    

 

JSN Mico template designed by JoomlaShine.com