small isc logo

Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка

Національної академії наук України
(офіційний сайт)

Лабораторія кінетики та механізмів хімічних перетворень на поверхні твердих тіл

 

 Foto Kulyk Lab 6 2

 

Завідувач лабораторії

Кулик Тетяна Володимирівна

доктор хімічних наук,

професор

 

Телефон: +380 44 422-96-76

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.

 

 

 

Лабораторію було створено в квітні 2014 року на основі групи десорбційної мас-спектрометрії біомолекул та біополімерів. В лабораторії працює 8 спеціалістів, серед них 1 доктор та 5 кандидатів наук. Співробітниками підрозділу опубліковано понад 150 наукових статей, захищено 1 докторську та 5 кандидатських дисертації.

 

Напрямки досліджень

- Дослідження процесів гетерогенного каталітичного піролізу компонентів відновлюваної біомаси для розробки “зелених” технологій синтезу олеохімікатів та біопалива.

- Визначення можливостей застосування термопрограмованої десорбційної мас-спектрометрії (ТПД МС) для вирішення задач хімії поверхні та каталізу.

- Пошук кореляцій структура-реакційна здатність на поверхні дисперсних оксидів.

- Адсорбція та встановлення будови адсорбційного шару біологічно активних сполук і біополімерів на поверхні нанорозмірних матеріалів.

- Розробка біосумісних композитів на основі кремнезему, полісахаридів та біоактивних молекул (анестетики, гемостатики, антисептики, флавоноїди, тощо) як потенційних систем пролонгованого або трансдермального вивільнення лікарських речовин.

 

Основні результати за останні роки

Встановлено закономірності та особливості кінетики термічних перетворень широкого ряду органічних молекул (жирні кислоти, аліфатичні карбонові кислоти, аліфатичні аміни, фенолокислоти, анестетики) та біомолекул – компонентів відновлюваної біомаси (цинамові кислоти, кумарини, флавоноїди, мурамоїлдипептиди, вуглеводи, лігнін, лігноцелюлоза, хітозан/хітин, декстран, гепарин, полісахариди) в твердому стані та на поверхні металоксидних каталізаторів. На теперішній час наявне в лабораторії програмно-аналітичне забезпечення та приладова база для проведення ТПД МС досліджень не мають аналогів в Україні.

Розроблено методологічний підхід для отримання кореляцій структура - реакційна здатність органічних молекул на поверхні високодисперсних матеріалів та каталізаторів за даними ТПД МС. Розраховано кінетичні параметри, визначено реакційний параметр та встановлено механізми реакцій утворення кетонів, кетенів та алкенів на поверхні металоксидних каталізаторів з хемосорбованих комплексів карбонових кислот та аліфатичних амінів.

Ідентифіковано стадії піролізу, розраховано кінетичні параметри та запропоновано схему термоперетворень аглікону, пептидного фрагменту та вуглеводного залишку О-глікозиду мурамоїлдипептиду.

За даними ТПД МС на прикладі полісахаридів медичного призначення (хітозан, декстран) вперше розроблено метод визначення частки безпосередньо зв’язаних з поверхнею сегментів полімера - параметра р, який є основною фізико-хімічною характеристикою в адсорбції полімерів. Показана інформативність кривих залежностей тиску летких продуктів від температури піролізу (Р/t) для контролю якості та чистоти біополімерів. Вперше запропоновано метод визначення ступеня дезацетилювання хітину та хітозану за даними ТПД МС, що має практичне значення для їх стандартизації.

Дослідження в лабораторії проводяться в співпраці з науковцями Інститутів НАН України, університетів (Україна, Швеція, США, Велика Британія, Німеччина, Угорщина, Корея), в рамках міжнародних грантів «Піроліз із застосуванням нанокаталізаторів MexOy/SiO2 – шлях до отримання біопалива ІІ покоління за допомогою переробки жирних кислот, тригліцеридів та відновлюваної рослинної біомаси» (CRDF Global, США), «Мас-селективне осадження йонів та методи характеризації поверхні для оцінки нанокаталітичної конверсії компонентів біомаси для виробництва біопалива» (EMSL, США), "Розробка зелених нанотехнологій для каталітичного піролізу біомаси" (Стокгольмський університет, Швеція), “Каталітичний піроліз для конверсії лігноцелюлозних відходів у стале біопаливо за допомогою нанорозмірних каталізаторів та мікрохвильової обробки” (CRDF Global, Purdue University, Вест-Лафайетт, США, 2020-2021), “Наступне покоління твердих кислотних паливних комірок і електролізерів для сталого енергетичного майбутнього” (Інститут інженерії поверхні імені Лейбніца, Лейпціг, Німеччина, УНТЦ, партнерський проект Р707, 2018-2020).

 

Співробітники лабораторії

Кулик Тетяна Володимирівна, доктор хімічних наук, завідувач лабораторії,

тел.: + 38 (044) 422 96 76; е-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.

Азізова Ліана Решитівна, кандидат хімічних наук, молодший науковий

співробітник, тел.: + 38 (044) 422 96 76;

е-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.

Галиш Віта Василівна, кандидат хімічних наук, науковий

співробітник, тел.:+380-44 422-96-82; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Настасієнко Наталія Сергіївна, кандидат хімічних наук, старший

науковий співробітник, тел.: + 380-44 422-96-76; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Ніколайчук Аліна Анатоліївна, кандидат хімічних наук,  науковий співробітник

тел.:+380-44 4229682; 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.

Паляниця Борис Борисович, науковий співробітник,

тел.: + 380-44 422-96-76; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Терець Марія Іванівна, кандидат хімічних наук, науковий співробітник,

тел.:+380-44 422-96-76; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Трофименко Світлана Іванівна, молодший науковий співробітник.

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

 

Публікації останніх років

1. T. Kulik, N. Nastasiienko, B. Palianytsia, M. Ilchenko, M. Larsson. Catalytic pyrolysis of lignin model compound (ferulic acid) over alumina: surface complexes, kinetics, and mechanisms // Catalysts. 2021. –V. 11(12). – N.1508 – P. 1-24.

2. N. Nastasiienko, T. Kulik, B. Palianytsia, J. Laskin, T. Cherniavska, M. Kartel, M. Larsson. Catalytic pyrolysis of lignin model compounds (pyrocatechol, guaiacol, vanillic and ferulic acids) over nanoceria catalyst for biomass conversion // Applied Sciences 2021. – V. 11. – N.7205 – P. 1-23.

3. L.R. Azizova, T.V. Kulik, B.B. Palianytsia, G.M. Telbiz, M.T. Kartel. Secondary structure of muramyl dipeptide glycoside in pristine state and immobilized on nanosilica surface // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2021. – V. 631. - N.127724 – P. 1- 8.

4. N. Nastasiienko, T. Kulik, B. Palianytsia, M. Larsson, T. Cherniavska, M. Kartel. Decarboxylation of p-coumaric acid during pyrolysis on the nanoceria surface // Colloids and Interfaces. - 2021. - V. 5. – P. 1-11.

5. T. Kulik, B. Palianytsia, M. Larsson. Catalytic pyrolysis of aliphatic carboxylic acids into symmetric ketones over ceria-based catalysts: kinetics, isotope effect and mechanism // Catalysts. 2020. – V. 10. – N.179. – P. 1-21. This article belongs to the section “Biomass Catalysis” and to the Special Issue “Catalysis for the Production of Sustainable Fuels and Chemicals”. Open access.

6. N. Nastasiienko, B. Palianytsia, M. Kartel, M. Larsson, T. Kulik. Thermal transformation of caffeic acid on the nanoceria surface studied by temperature programmed desorption mass-spectrometry, thermogravimetric analysis and FT–IR spectroscopy // Colloids and Interfaces. - 2019. – V. 3(1). – N.34. – P.1-14. Open access.

7. K. Kulyk, L. Azizova, J.M. Cunningham, L. Mikhalovska, M. Borysenko, and S. Mikhalovsky. Nanosized copper (ii) oxide/silica for catalytic generation of nitric oxide from S-nitrosothiols // J. Mater. Chem. B. – 2020. – V. 8(19). - P. 4267-4277.

8. S. Yefremova, A. Zharmenov, Y. Sukharnikov, L. Bunchuk, A. Kablanbekov, K. Anarbekov, T. Kulik, A. Nikolaichuk, B. Palianytsia. Rice husk hydrolytic lignin transformation in carbonization process // Molecules. 2019. – V. 24(17). N.3075 – P. 1-18. Open access

9. V. Halysh, O. Sevastyanova, D.M. de Carvalho, A.V. Riazanova, M.E. Lindström, M. Gomelya. Effect of oxidative treatment on composition and properties of sorbents prepared from sugarcane residues // Ind. Crop. Prod. 2019. – V. 139. N.111566.

10. V. Halysh, O. Sevastyanova, S. Pikus, G. Dobele, B. Pasalskiy, V.M. Gun’ko, M. Kartel. Sugarcane bagasse and straw as low-cost lignocellulosic sorbents for the removal of dyes and metal ions from water // Cellulose. – 2020. – V. 27(14). - P.8181-8197.

11. K. Kulyk, B. Palianytsia, J.D. Alexander, L. Azizova, M. Borysenko, M. Kartel, M. Larsson, T. Kulik. Kinetics of valeric acid ketonization and ketenization in catalytic pyrolysis on nanosized SiO2, γ-Al2O3, CeO2/SiO2, Al2O3/SiO2 and TiO2/SiO2 // ChemPhysChem. - 2017. – V.18. - P.1943-1955.

12. T.V. Kulik, N.O. Lipkovska, V.M. Barvinchenko, B.B. Palyanytsya, O.A. Kazakova, O.O. Dudik, A. Menyhárd, K. László. Thermal transformation of bioactive caffeic acid on fumed silica seen by UV-Vis spectroscopy, thermogravimetric analysis, temperature programmed desorption mass spectrometry and quantum chemical methods // J. Colloid Interface Sci. - 2016. – V. 470. – P.132–141.

13. K. Kulyk, H. Zettergren, M. Gatchell, J.D. Alexander, M. Borysenko, B. Palianytsia, M. Larsson, T. Kulik. Dimethylsilanone generation from pyrolysis of polysiloxanes filled with nanosized silica and ceria/silica // ChemPlusChem. - 2016. – V. 81. –P. 1003 1013.

14. K. Kulyk, M. Borysenko, T. Kulik, L. Mikhalovska, J.D. Alexander, B. Palyanytsya. Chemisorption and thermally induced transformations of polydimethylsiloxane on the surface of nanoscale silica and ceria/silica // Polym. Degrad. Stab. - 2015. – V. 120. – P. 203-211.

15. L.R. Azizova, T.V. Kulik, B.B. Palyanytsya, A.E. Zemlyakov, V.N. Tsikalova, V.Ya. Chirva. Investigation of chemical transformations of thiophenylglycoside of muramyl dipeptide on the fumed silica surface using TPD-MS, FTIR spectroscopy and ES IT MS // Nanoscale Res. Lett. – 2014. – V. 9(1). – P.234–243.

16. T.V. Podust, T.V. Kulik, B.B. Palyanytsya, V.M. Gun'ko, A. Toth, L. Mikhalovska, A. Menyhard, K. Laszlo. Chitosan-nanosilicas hybrid materials: preparation and properties // Appl. Surf. Sci. – 2014. – V. 320. – P. 563–569.

17. T.V. Kulik. Use of TPD-MS and linear free energy relationships for assessing the reactivity of aliphatic carboxylic acids on a silica surface // J. Phys. Chem. C. – 2012. – V. 116. – P.570–580.

18. Т.В. Кулик. Гібридні декстран-кремнеземні матеріали: отримання, адсорбція, термічні перетворення та структура адсорбційного шару // Полімерний журнал. – 2018. - V. 40, N3. – P. 166-178.

19. B. Palianytsia, T. Kulik, O. Dudik, T. Cherniavska, and O. Tonkha. Study of the thermal decomposition of some components of biomass by desorption mass spectrometry // In International Congress on Energy Efficiency and Energy Related Materials (ENEFM2013) Springer, Cham. - 2014. -  P. 19-25.

20. Т.В. Кулик, Т.В. Подуст, Б.Б. Паляниця. Супрамолекулярні комплекси йод–хітозан у розчині та на поверхні кремнезему // Полімерний журнал. – 2017. - V. 39, № 4. – P.241-247.

21. Т.В. Кулик, Т.В. Подуст, Б.Б. Паляниця, Л.Р. Азізова, М.І.Терець, В.М. Барвінченко, Л.І. Михаловська. Вплив модифікування поверхні кремнезему полісахаридами на його сорбційну здатність по відношенню до рутозиду венорутону // Поверхня. - 2015. - V.7, № 22. – P. 147-160.

 

 

Новини

 

Звіт про діяльність Національної академії наук України у 2021 році 

 

Детальніше...

 

 На сайті SCImago Journal & Country Rank оновлено рейтинги періодичних видань

 

Детальніше...

 

 Інформація про платформу "Наука та бізнес"

 

Детальніше...

 

 Програма імені Фулбрайта, попри трагічні події російсько-української війни, підтверджує свою присутність в Україні, продовжує діяльність та приймає заявки від українських конкурсантів на здобуття стипендій для навчання, стажування та проведення досліджень у США!

До 30 червня 2022 року триває подання аплікаційного пакету документів на участь у конкурсі FULBRIGHT FOREIGN LANGUAGE TEACHING ASSISTANT (FLTA) Program на 2023-2024 академічний рік. 

 

Детальніше...

 

 Інформація про програми Товариства імені Макса Планка

 

Детальніше...

Захист дисертації (Д 26.210.02)

Конференції

 

Всеукраїнська конференція з міжнародною участю

«ХІМІЯ, ФІЗИКА ТА ТЕХНОЛОГІЯ ПОВЕРХНІ»

і

семінар

«ЗАСТОСУВАННЯ МІКРОХВИЛЬ ТА НАНОЧАСТИНОК ДЛЯ ВИЯВЛЕННЯ ПАТОГЕНІВ ЛЮДИНИ В РЕАЛЬНОМУ ЧАСІ»

(міжнаціональний дослідницький проєкт G5798 «Працюючий у реальному часі сенсор на основі наночастинок для визначення сибірської язви та туберкульозу» за програмою НАТО "Наука заради миру та безпеки")

 

 

19-20 жовтня, 2022 р. Київ 

   

 

Детальніше...

Спільне звернення НАН і МОН

Спільне звернення Міністерства освіти і науки України, Національної академії наук України, народних депутатів до міжнародної наукової спільноти

download-pdf-icon

Реєстр наукових фахових видань України

Покажчик друкованих праць

Захист дисертації (Д 26.210.01)