Заведующий отделом Белякова Людмила Алексеевна доктор химических наук, профессор   Телефон: +380 44 424-94-57, 422-96-12 Факс: +380 44 424-35-67 E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. ; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В отделе работает 12 специалистов, в том числе 2 доктора и 5 кандидатов наук. В состав отдела входит лаборатория нанохимии функциональных покрытий (зав. лаб. к.х.н. Плюто Ю.В.). Сотрудниками подразделения опубликованы 1 книга, отдельные главы в 6 коллективных монографиях, 265 научных статей, получены 25 патентов на изобретения, защищены 2 докторские и 8 кандидатских диссертаций.

Направления исследований

Изучение разнообразных сорбционных процессов, протекающих с участием поверхности гидроксилированных и модифицированных высокодисперсных кремнеземов. Конструирование центров сорбции ионов и молекул в поверхностном слое дисперсных кремнеземов для получения специфических и селективных функциональных материалов.

Основные результаты за последние годы

Предложены новые синтетические подходы для получения разнообразных функциональных органокремнеземов: 1) активирование поверхности аминопропилкремнезема галогенсодержащими органическими соединениями с высокой реакционной способностью; 2) непосредственное образование связи Si–C на поверхности кремнезема с помощью реакций гидросилилирования, высокотемпературной конденсации и восстановления, а также присоединения по силоксановым связям; 3) увеличение поверхностной концентрации функциональных групп благодаря введению в химические реакции не только силанольных, но и силоксановых групп кремнезема; 4) применение новых мягких силилирующих реагентов для эффективного эндкеппинга функциональных органокремнеземов; 5) конструирование адсорбционных и каталитических центров в поверхностном слое кремнезема путем непосредственной химической сборки или создания матричных отпечатков с сорбционной «памятью».

Осуществлена химическая сборка тетраалкилгалогенидных групп различного строения в поверхностном слое кремнезема с использованием реакций кватернизации, гидросилилирования и сополимеризации для получения эффективных сорбентов-секвестрантов. Установлено, что адсорбция желчных кислот происходит не только по механизму анионного обмена, но также за счет дисперсионных взаимодействий между гидрофобными участками поверхности функциональных кремнеземов и молекул желчных кислот.

Предложены методы химической иммобилизации β-циклодекстрина и его производных на поверхности высокодисперсных кремнеземов. Изучено взаимодействие циклических олигосахаридов с бензолкарбоновыми кислотами в растворе и на поверхности β-циклодекстринсодержащих кремнеземов. Установлено образование супрамолекулярных структур с соотношением компонентов 1:1, найдены условия образования и выделения в твердом виде капсулированных в β-циклодекстрин бензолкарбоновых кислот, доказан их переход в наносостояние с «диспергированием» на молекулярном уровне, потерей индивидуальной кристаллической структуры и повышением термостабильности.

Изучено влияние природы функциональных групп химически закрепленных β-циклодекстринов на сорбционную способность нанопористых органокремнеземов по отношению к ионам ртути, кадмия, цинка, свинца, меди, хрома и мышьяка. Установлено, что повышение сорбции нитратов токсичных металлов на 2–3 порядка является результатом образования на поверхности β-циклодекстринсодержащих кремнеземов супермолекул, состав которых коррелирует с поляризуемостью катионов и функциональных заместителей β-циклодекстринов.

Темплатным золь-гель методом синтезированы мезопористые кремнеземы с гексагонально упорядоченной структурой цилиндрических пор. Предложен новый подход для избирательного химического модифицирования внешней поверхности наночастиц мезопористых кремнеземов функциональными органическими группами, который был использован при конструировании рН-чувствительных молекулярных наноклапанов. Продемонстрировано, что химическое декорирование входов в поры кремнеземов типа МСМ-41 аминосодержащими органическими группами обеспечивает контролируемое высвобождение капсулированных биологически активных соединений при изменении рН водной среды.

Получены количественные характеристики адсорбции витаминов, аминокислот, биогенных аминов, билирубина, желчных кислот, антибиотиков и производных акридина на поверхности высокодисперсного аморфного кремнезема. Установлено, что в зависимости от природы органических молекул проявляются различные типы взаимодействий с силанольными группами поверхности кремнезема. Показано, что комплексообразование некоторых из изученных молекул с ионами металлов существенно влияет на процессы адсорбции.

Установлено, что модифицирование поверхности кремнезема макроциклическим полиэфиром дибензо-18-корона-6 способствует адсорбции аминосодержащих биомолекул. Степень извлечения этих соединений из раствора зависит от возможности реализации электростатических и стэкинг-взаимодействий, а также образования водородных связей между функциональными группами сорбента и сорбата.

Предложенные методы получения активированных носителей для иммобилизации органических соединений и функциональных кремнеземных материалов, сорбентов для концентрирования радионуклидов, ионов тяжелых металлов, серебра, платины и палладия, хроматографических носителей для разделения рацемических смесей органических соединений, гетерогенных металлокомплексных катализаторов окисления ароматических соединений и метана в мягких условиях, высокогидрофобных кремнеземов для решения специальных адсорбционных задач, защитных химических покрытий для оксидов и нелегированных сталей защищены авторскими свидетельствами и патентами СССР, Украины, США, ЮАР, Европы и Китая.

Сотрудники отдела

Белякова Людмила Алексеевна, доктор химических наук, заведующий отделом,

тел.:+38 (044) 4249457, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Власова Наталья Николаевна, доктор химических наук, ведущий научный

сотрудник, тел.: +38 (044) 4229668, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Дзязько Марина Александровна, ведущий инженер,

тел.: +38 (044) 4229691, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Ляшенко Диана Юрьевна, кандидат химических наук, старший научный

сотрудник, тел.: +38 (044) 4229611, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Роик Надежда Владимировна, кандидат химических наук, старший научный

сотрудник, тел.: +38 (044) 4229691, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Маркитан Oльга Викторовна, кандидат химических наук, научный сотрудник,

тел.: +38 (044) 4229668, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Трофимчук Ирина Николаевна, ведущий инженер,

тел.: +38 (044) 4229691, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Швец Александра Николаевна, младший научный сотрудник,

тел.: +38 (044) 4229691, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Сотрудники лаборатории нанохимии функциональных покрытий

Плюто Юрий Владимирович, кандидат химических наук,

заведующий лабораторией, тел.: +380-44-424-90-27;

е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Назарчук Николай Александрович, ведущий инженер

тел.: +380-44-422-96-53; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Наседкин Дмитрий Борисович, ведущий инженер

тел.: +380-44-422-96-53; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Шаранда Людмила Федоровна, научный сотрудник,

тел.: +380-44-422-96-53; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Публикации последних лет

1. N.V. Roik, L.A. Belyakova.  Mesoporous silica nanoparticles equipped with surface nanovalves for pH-controlled liberation of doxorubicin // Interface Focus, 2016. http://dx.doi.org/10.1098/rsfs.2016.0041

2. N.V. Roik, L.A. Belyakova. pH-Sensitive supramolecular assemblies of β-cyclodextrin and 2-aminodiphenylamine in water medium: structure, solubility and stability // J. Sol. Chem. – 2016. – V. 45, N 5. – P. 818–830.

3. I.M.Trofymchuk, N.V. Roik, L.A. Belyakova. Sol-gel synthesis of ordered β-cyclodextrin-containing silicas // Nanoscale Res. Let. – 2016. – V. 11, N 1. – P. 174–185.

4. N.V. Roik, L.A. Belyakova, M.O. Dziazko.  Adsorption of antitumor antibiotic doxorubicin on MCM-41-type silica surface // Adsorption Science and Technology, 2016.  DOI:10.1177/0263617416669504

5. Н.Н. Власова.  Адсорбция аминокислот на поверхности диоксида церия // Коллоидный журнал. – 2016. – Т.78, № 6. – С.700–706.

6. O. Shvets, L. Belyakova. Synthesis, characterization and sorption properties of silica modified with some derivatives of β-cyclodextrin // J. Hazardous Materials. – 2015. – V.283. – P.643–656.

7. N.V.Roik, L.A.Belyakova. Chemical design of outer surface of mesoporous silicas for controlled storage and release of aromatic amino acid // J. Solid State Chemistry. – 2014. – V.215. – P.284–291.

8. Н.Н. Власова, Л.П. Головкова, О.В. Маркитан, Н.Г. Стукалина. Тройные поверхностные комплексы в системах кремнезем – ионы никеля (2+) – 2,2 – дипиридил // Коллоидн. журнал. – 2014. – Т.76, № 3. – С. 311–318.

9. Л.А. Белякова, Д.Ю. Ляшенко, А.Н. Швец. Сорбция кадмия (II) из многокомпонентных нитратных растворов с помощью функциональных органокремнеземов // Химия и технология воды. – 2014. – Т.36, №2. – С.105–115.

10. Л.А. Белякова, Д.Ю. Ляшенко. Нанопористые функциональные органокремнеземы для сорбции токсичных ионов // Журн. физ. химии. – 2014. – Т.88, №3. – С.480–484.

11. N.V. Roik, L.A. Belyakova. Sol-gel synthesis of MCM-41 silicas and selective vapor-phase modification of their surface // J. Solid State Chemistry. – 2013. – V.207. – P.194–202.

12. L.A. Belyakova, D.Yu. Lyashenko, O.M. Shvets. Functional β-cyclodextrins as the active centres on the silica surface for toxic ions sorption // Укр. хим. журнал. – 2013. – Т.79, №11. – С.50–62.

13. Л.А. Белякова, Д.Ю. Ляшенко. Сорбция цинка (II) нанопористыми β‑циклодекстринсодержащими органокремнеземами // Химия, физика и технология поверхности. – 2012. – T.3, №3. – C.227–236.

14. N.V. Roik, L.A. Belyakova. Thermodynamic, IR spectral and X-ray diffraction studies of “β-cyclodextrin – para-aminobenzoic acid” inclusion complex // J. Incl. Phenom. Macrocyclic Chem. – 2011. – V.69, N3–4. – P.315–319.

15. I.M. Trofymchuk, L.A. Belyakova, A.G. Grebenyuk. Study of complex formation between β-cyclodextrin and benzene // J. Incl. Phenom. Macrocyclic Chem. – 2011. – V.69, N3–4. – P.371–375.