small isc logo

Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко

Национальной академии наук Украины
(официальный сайт)

Отдел хемосорбции и гибридных материалов

 tert

 

Заведующий отделом

Тертых Валентин Анатольевич

доктор химических наук, профессор

 

Телефон: + 380 44 422-96-73

Факс: + 380 44 424-35-67

E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ; tertykh@voliacable.сom

 

В отделе работает 11 специалистов, в том числе 1 доктор и 7 кандидатов наук. Сотрудниками подразделения опубликованы 2 книги, отдельные главы в 9 коллективных монографиях, 250 научных статей, получены 39 патентов на изобретения, защищены 1 докторская и 7 кандидатских диссертаций.

 

Направления исследований

Изучение закономерностей процессов хемосорбции в поверхностном слое дисперсных оксидов, химическое и геометрическое модифицирование твердых тел, в тому числе с применением темплатных и золь-гель методов, разработка методов иммобилизации активных соединений на неорганических матрицах, исследование равновесий адсорбции из растворов. Практическая направленность работ связана с созданием специфических адсорбентов на основе модифицированных оксидов, гетерогенных катализаторов, активных наполнителей полимерных систем, хемо- и биосенсоров, нанокомпозитов.

 

Основные результаты за последние годы

Осуществлен синтез наночастиц благородных металлов (Pd, Ag, Pt, Au), иммобилизованных на химически модифицированных кремнеземных матрицах с определенными структурными характеристиками и природой поверхности. Разработаны подходы к регулированию размеров иммобилизованных на поверхности наночастиц за счет использования кремнеземов с различным содержанием привитых кремнийгидридних групп, варьированием концентрации ионов соответствующего металла в растворе и путем применения матриц с различными параметрами пористой структуры.

Исследованы адсорбционные характеристики и кинетические свойства комплексообразующих и ионообменных химически модифицированных кремнеземов, полученных с использованием одностадийной реакции Манниха для иммобилизации органических лигандов фенольного типа, закреплением гуанидинсодержащих полимеров, осуществлением окислительной полимеризации анилина и формированием слоя ионена на поверхности частиц кремнеземов непосредственно в момент образования полимера (in situ иммобилизация).

Установлено значительное уменьшение скорости десорбции диклофенака натрия при использовании, как носителей, высокодисперсных химически модифицированных кремнеземов. Установлено, что, варьируя пористую структуру и природу поверхности кремнеземного носителя, и при использовании матрицы на основе хитозана, свойства которого можно изменять путем введения сшивающего реагента, протонирования или депротонирования аминогрупп полимера, удается контролировать степень высвобождения лекарственного вещества в окружающую среду в широких временных рамках.

Методами сшивания адсорбированного биополимера и с использованием ковалентной иммобилизации и золь-гель превращений синтезированы композиты минеральный носитель-хитозан. Показано, что созданные на основе силикагеля, клиноптилолита, сапонита и хитозана органоминеральные композиции обнаруживают лучшие адсорбционные свойства по отношению к металлосодержащим оксоанионам по сравнению с адсорбцией катионов из водных растворов. Путем прививки фосфиновой кислоты по аминогруппам химически модифицированного кремнезема с помощью карбонилдиимидазола получен новый фосфорсодержащие адсорбент, эффективно поглощающий ионы урана(VI) из кислой среды, сорбционное равновесие устанавливается в течение часа, а кинетика сорбции соответствует модели псевдовторого порядка.

Показано, что композиты кремнезема с хитозаном и каррагинаном проявляют относительно высокие значения сорбционной емкости по красителям соответственно анионного и катионного типов, обладают удовлетворительными кинетическими характеристиками, что подтверждает возможность их эффективного использования в процессах очистки технологических растворов.

Исследованы люминесцентные свойства продуктов пиролиза полученных золь-гель методом кремнеземсодержащих композитов с некоторыми органическими прекурсорами.

Показано, что использование для химической модификации поверхности пирогенных кремнеземов смесей полиорганосилоксанов с алкилкарбонатами позволяет осуществлять хемосорбционные процессы уже при относительно умеренных температурах и получать модифицированные кремнеземы с высоким содержанием привитых органических групп. Доказана возможность расщепления силоксановой связи Si-O под действием диметилкарбоната как в органосилоксанах, так и на поверхности кремнезема.

С использованием золь-гель и темплатного методов разработаны методики одностадийного синтеза мезопористых кремнеземов с комплексообразующими и ионообменными (аминными, аммонийными, тиольными, тиомочевинными и фосфоновыми) группами. С применением электронной и атомно-силовой микроскопии изучена морфология полученных материалов, методами колебательной и твердотельной ЯМР спектроскопии установлен состав и строение их поверхности. Изучены сорбционные свойства синтезированных материалов по отношению к ионам некоторых тяжелых и благородных металлов и актиноидов.

Реакцией гидролитической поликонденсации Si(OC2H5)4 с соответствующими функциональными алкоксисиланами в аммиачной среде получены сферические частицы органокремнеземов (средний диаметр 150-300 нм) с различными функциональными (фтор, азот- и серосодержащими) группами в поверхностном слое. С использованием подобного подхода на поверхность магнитных частиц Fe3O4 нанесены бифункциональные модифицирующие слои, содержащие группы ≡Si(CH2)3)NH2/≡SiCH3 и ≡Si(CH23NH2/≡SiC3H7-н.

Установлены основные факторы, влияющие на величину связывания уреазы и холинэстеразы и сохранение их активности при иммобилизации в полисилоксановых матрицах, на поверхности мезопористого кремнезема и функционализованного магнетита. Получены препараты иммобилизованной уреазы с высокой (50-90%) степенью связывания фермента и сохранением активности на уровне 50-70%.

Реакция гидролитической поликонденсации три- и тетраалкоксисиланов использована для формирования сорбционно активных органо-силоксановых слоев на поверхности плоских керамических мембран на основе Al2O3.

 

Сотрудники отдела

Тертых Валентин Анатольевич, доктор химических наук,

главный научный сотрудник, тел.:+38 (044) 4229673;

e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Будняк Татьяна Николаевна, кандидат химическиъх наук, младший научный

сотрудник, тел.:+38 (044) 4249468, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Дударко Оксана Анатольевна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник,

тел.:+38 (044) 4229630; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Козакевич Роман Борисович, кандидат химических наук,младший научный сотрудник,

тел.:+38 (044) 4249468; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Коробейник Алина Владимировна, доктор философии Университета в Брайтоне

(Великобритания), научный сотрудник, тел.:+38 (044) 4249468;

e-mail:  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Кузема Павел Александрович, кандидат химических наук, старший научный

сотрудник, тел.:+38 (044) 4249468; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Мельник Инна Васильевна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник,

тел.:+38 044 4229609; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Полищук Лилия Николаевна, кандидат химических наук, младший научный

сотрудник, тел.:+38 (044) 4249468; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Севостьянов Станислав Владимирович, ведущий инженер,

тел.:+38 (044) 4249468; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Столярчук Наталья Владимировна, младший научный сотрудник,

тел.:+38 (044) 4229630; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Томина Вероника Владимировна, младший научный сотрудник,

тел.:+38 (044) 4229609, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.  

 

 

Публикации последних лет

1. P. Kuzema, Y. Bolbukh, A. Lipke, M. Majdan, V. Tertykh, Luminescent sol-gel glasses from silicate-citrate-(thio)ureate precursors // Colloids and Interfaces. – 2019. - V.3, N1. - 11.

2. M. Blachnio, T. Budnyak, A. Derylo-Marczewska, A. Marczewski, V. Tertykh, Chitosan-silica hybrid composites for removal of sulfonated azo dyes from aqueous solutions // Langmuir. – 2018. - V.34, N 6. - P.2258-2273.

3. R. Kozakevych, A. Korobeinyk, Yu. Bolbukh, V. Tertykh, M. Zienkiewicz-Strzałka, A. Deryło Marczewska, L. Mikhalovska, Preparation and characterization of nanocomposite polyvinyl chloride films with NO-generating activity // Applied Nanosci. - 2018 https://doi.org/10.1007/s13204-018-0693-0

4. T. Budnyak, A. Gładysz-Płaska, A. Strizhak, D. Sternik, I. Komarov, M. Majdan, V. Tertykh, Imidazole-2yl-phosphonic acid derivative grafted onto mesoporous silica surface as a novel highly effective sorbent for uranium(VI) ions extraction // ACS Appl. Mater. Interfaces. – 2018. - V. 10, N 7. – P.6681–6693.

5. A. Vasin, D. Kysil, L. Lajaunie, G. Rudko, V.S. Lysenko, S. Sevostyanov, V. Tertykh, Yu. Piryatinski, M. Cannas, L. Vaccaro, R. Arenal, A. Nazarov, Multiband light emission and nanoscale chemical analyses of carbonized fumed silica // J. Appl. Phys. – 2018. - V. 124, N10. – 105108 (p.1-12).

6. I. Protsak, I.M. Henderson, V. Tertykh, Wen Dong, Zi-Chun Le, Cleavage of organosiloxanes with dimethyl carbonate: a mild approach to graft-to-surface modification // Langmuir. – 2018, V.34, N33, P.9719-9730

7. Yu.S. Fetisova, O.A. Dudarko, M. Bauman, A. Lobnik, V.V. Sliesarenko, Adsorption of lead(II), cadmium(II) and dysprosium(III) from aqueous solutions using mesoporous silica modified with phosphonic acid groups // J. Sol-Gel Sci. Technol. – 2018. – V.88, N1. – P.66-76.

8. N.V. Stolyarchuk, H. Kolev, M. Kanuchova, R. Keller, M. Vaclavikova, I.V. Melnyk, Synthesis and sorption properties of bridged polysilsesquioxane microparticles containing 3 mercaptopropyl groups in the surface layer // Colloids Surf. A. – 2018. - V.538, P. 694-702.

9. I.V. Melnyk, R,P. Pogorilyi, Yu.L. Zub, M. Václavíková, K. Gdula, A. Dąbrowski, G.A. Seisenbaeva, V.G. Kessler, Protection of thiol groups on the surface of magnetic adsorbents and their application for wastewater treatment // Sci. Rep. – 2018. - V. 8. – Article number 8592.

10. O. Dudarko, S. Barany, Synthesis and characterization of sulfur-containing hybrid materials based on sodium silicate // RSC Advances. – 2018. - V.8, N65. – P.37441–37450.

11. D. Kołodyńska, T.M. Budnyak, Z. Hubicki, V.А. Tertykh, Sol-gel derived organic-inorganic hybrid ceramic materials for heavy metal removal, Chapter 9 in book: Sol-gel Based Nanoceramic Materials: Preparation, Properties and Applications, Mishra A.K. (ed.), Springer: Cham, Switzerland, 2017, P. 253–274.

12. I.S. Protsak, V.A. Tertykh, E.M. Pakhlov, A. Derylo-Marczewska, Modification of fumed silica surface with mixtures of polyorganosiloxanes and dialkyl carbonates // Prog. Org. Coat. – 2017. - V.106. - P.163–169.

13. V.V. Tomina, I.V. Melnyk, Yu.L. Zub, A. Kareiva, M. Vaclavikova, G.A. Seisenbaeva, V.G. Kessler, Tailoring bifunctional hybrid organic–inorganic nanoadsorbents by the choice of functional layer composition probed by adsorption of Cu2+ ions // Beilstein J. Nanotechnol. – 2017. - V.8, P.334–347.

14. V.V. Tomina, N.V. Stolyarchuk, I.V. Melnyk, Yu.L. Zub, T.F. Kouznetsova, V.G. Prozorovich, A.I. Ivanets, Composite sorbents based on porous ceramic substrate and hybrid amino- and mercapto-silica materials for Ni(II) and Pb(II) ions removal // Sep. Purif. Technol. – 2017. - V.175. - P.391-398.

15. S.S. Kotsyuda, V.V. Tomina, Yu.L. Zub, I.M. Furtat, A.P. Lebed, M. Vaclavikova, I.V. Melnyk, Bifunctional silica nanospheres with 3-aminopropyl and phenyl groups. Synthesis approach and prospects of their applications // Appl. Surf. Sci. – 2017. - V. 420. - P. 782–791.

16. T.M. Budnyak, A.V. Strizhak, A. Gładysz-Płaska, D. Sternik, I.V. Komarov, D. Kołodyńska, M. Majdan, V.А. Tertykh, Silica with immobilized phosphinic acid-derivative for uranium extraction // J. Hazard. Mater. – 2016. – V.314. – P. 326–340.

17. A.D. Dadashev, V.А.Tertykh, E.S. Yanovska, K.V. Yanova, New approach to synthesis of silica with chemically bound guanidine hydrochloride for preconcentration of metal ions // Am. J. Analyt. Chem. – 2016. - V.7, N5. - P. 411-420.

18. I.V. Melnyk, K. Gdula, A. Dąbrowski, Y.L. Zub. Magneto-sensitive adsorbents modified by functional nitrogen-containing groups // Nanoscale Res. Lett. – 2016. – V.11 – P.61.

19. R.P. Pogorilyi, I.V. Melnyk, Y.L. Zub, G.A. Seisenbaeva, V.G.Kessler. Enzyme immobilization on a nanoadsorbent for improved stability against heavy metal poisoning // Colloids Surf. B. – 2016. – V.144. – P.135-142.

List of upcoming conferences

Защита диссертаций