small isc logo

Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка

Національної академії наук України
(офіційний сайт)

Відділ хемосорбції та гібридних матеріалів

 

Завідувач відділу

Тьортих Валентин Анатолійович

доктор хімічних наук, професор

Телефон: + 380 44 422-96-73
Факс: + 380 44 424-35-67

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

                  tertykh@voliacable.сom

 

У відділі працює 11 спеціалістів, серед них 1 доктор та 7 кандидатів наук. Співробітниками підрозділу опубліковано 2 книги, окремі глави в 9 колективних монографіях, 250 наукових статей, отримано 39 патентів на винаходи, захищено 1 докторську та 7 кандидатських дисертацій.

Напрямки досліджень

Вивчення закономірностей процесів хемосорбції у поверхневому прошарку дисперсних оксидів, хімічне та геометричне модифікування твердих тіл, в тому числі із застосуванням темплатних і золь-гель методів, розробка методів іммобілізації активних сполук на неорганічних матрицях, дослідження рівноваг адсорбції із розчинів. Практична направленість робіт пов’язана із розробкою специфічних адсорбентів на основі модифікованих оксидів, гетерогенних каталізаторів, активних наповнювачів полімерних систем, хемо- та біосенсорів, нанокомпозитів.

Основні результати за останні роки

Здійснено синтез наночастинок благородних металів (Pd, Ag, Pt, Au), іммобілізованих на хімічно модифікованих кремнеземних матрицях з визначеними структурними характеристиками і природою поверхні. Розроблено підходи до регулювання розмірів іммобілізованих на поверхні наночастинок за рахунок використання кремнеземів з різним вмістом прищеплених кремнійгідридних груп, варіюванням концентрації йонів відповідного металу в розчині та шляхом застосування матриць з різними параметрами пористої структури.

Досліджено адсорбційні характеристики і кінетичні властивості комплексотвірних та йонообмінних хімічно модифікованих кремнеземів, одержаних з використанням одностадійної реакції Манніха для іммобілізації органічних лігандів фенольного типу, закріпленням гуанідинвмісних полімерів, здійсненням окиснювальної полімеризації аніліну і формуванням шару йонену на поверхні частинок кремнеземів безпосередньо в момент утворення полімеру (in situ іммобілізація).

Встановлено значне зменшення швидкості десорбції диклофенаку натрію при використанні, як носіїв, високодисперсних хімічно модифікованих кремнеземів. Встановлено, що варіюючи пористу структуру і природу поверхні кремнеземного носія та при використанні матриці на основі хітозану, властивості якого можна змінювати шляхом введення зшиваючого реагенту, протонування чи депротонування аміногруп полімеру, вдається контролювати ступінь вивільнення лікарської речовини в оточуюче середовище в широких часових межах.

Методами зшивання адсорбованого біополімеру та з використанням ковалентної іммобілізації і золь-гель перетворень синтезовано композити мінеральний носій-хітозан. Показано, що створені на основі силікагелю, кліноптілоліту, сапоніту і хітозану органомінеральні композиції виявляють кращі адсорбційні властивості щодо металовмісних оксоаніонів порівняно із адсорбцією катіонів з водних розчинів. Шляхом прищеплення фосфінової кислоти по аміногрупам хімічно модифікованого кремнезема за допомогою карбонілдіімідазолу одержано новий фосфоровмісний адсорбент, що ефективно поглинає йони урану(VI) з кислого середовища, сорбційна рівновага встановлюється протягом часу, а кінетика сорбції відповідає моделі псевдодругого порядку.

Показано, що композити кремнезема з хітозаном і каррагінаном виявляють відносно високі значення сорбційної ємності щодо барвників відповідно аніонного і катіонного типів, володіють задовільними кінетичними характеристиками, що підтверджує можливість їх ефективного застосування у процесах очистки технологічних розчинів.

Досліджено люмінесцентні властивості продуктів піролізу одержаних золь-гель методом кремнеземвмісних композитів з деякими органічними прекурсорами.

Показано, що використання для хімічної модифікації поверхні пірогенних кремнеземів сумішей поліорганосилоксанів з алкілкарбонатами дозволяє здійснювати хемосорбційні процеси вже при відносно помірних температурах і одержувати модифіковані кремнеземи з високим вмістом прищеплених органічних груп. Доведено можливість розщеплення силоксанового зв’язку Si-O під дією диметилкарбонату як у органосилоксані, так і на поверхні кремнезему.

З використанням золь-гель та темплатного методів розроблено методики одностадійного синтезу мезопоруватих кремнеземів з комплексотвірними та йонообмінними (амінними, амонійними, тіольними, тіосечовинними і фосфоновими) групами. Із застосуванням електронної та атомно-силової мікроскопії вивчено морфологію одержаних матеріалів, методами коливальної та твердотільної ЯМР спектроскопії встановлено склад і будову їх поверхні. Вивчено сорбційні властивості синтезованих матеріалів щодо йонів деяких важких і благородних металів та актиноїдів.

Реакцією гідролітичної співконденсації Si(OC2H5)4 з відповідними функціональними алкоксисиланами в аміачному середовищі одержано сферичні частинки органокремнеземів (середній діаметр 150-300 нм) з різними функціональними (фтор-, азот- та сірковмісними) групами в поверхневому шарі. З використанням подібного підходу на поверхню магнітних частинок Fe3O4 нанесено біфункціональні модифікуючі шари, що містять групи ≡Si(CH2)3NH2/≡SiCH3 та ≡Si(CH2)3NH2/≡SiC3H7-н.

Встановлено основні чинники, що впливають на величину зв’язування уреази та холінестерази і збереження їх активності при іммобілізації в полісилоксанових матрицях, на поверхні мезопоруватого кремнезему і функціоналізованого магнетиту. Одержано препарати іммобілізованої уреази з високим (50-90%) ступенем зв’язування ферменту та збереженням його активності на рівні 50-70%.

Реакцію гідролітичної поліконденсації три- і тетраалкоксисиланів використано для формування сорбційно активних органосилоксанових шарів на поверхні плоских керамічних мембран на основі Al2O3.



Співробітники відділу

Тьортих Валентин Анатолійович, доктор хімічних наук,

головний науковий співробітник, тел.:+380 44 4229673;

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.

Будняк Тетяна Миколаївна, кандидат хімічних наук, молодший науковий співробітник,

тел.:+380 44 4249468, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Дударко Оксана Анатоліївнакандидат хімічних наук, старший науковий співробітник,

тел.:+38 (044) 4229630; e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Козакевич Роман Борисович, кандидат хімічних наук, науковий співробітник,

тел.:+380 44 4249468; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Коробейник Аліна Володимирівна, доктор філософії Університету в Брайтоні

(Велика Британія), науковий співробітник, тел.:+380 44 4249468;

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

Кузема Павло Олександрович, кандидат хімічних наук, старший науковий

співробітник, тел.:+380 44 4249468; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Мельник Інна Василівнакандидат хімічних наук, старший науковий

співробітник, тел.:+38 (044) 4229609;

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

Поліщук Лілія Миколаївна, кандидат хімічних наук, молодший науковий

співробітник, тел.:+380 44 4249468; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Столярчук Наталія Володимирівна, молодший науковий співробітник,

тел.:+38 (044) 4229630; e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Севостьянов Станіслав Володимирович, провідний інженер, тел.:+380 44 4249468;

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

Томіна Вероніка Володимирівна, молодший науковий співробітник,

тел.:+38 (044) 4229609, e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

 

Публікації останніх років

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.

Конференції

 

Всеукраїнська конференція з міжнародною участю

«ХІМІЯ, ФІЗИКА ТА ТЕХНОЛОГІЯ ПОВЕРХНІ»

і

семінар

«СИНТЕЗ ТА ЗАСТОСУВАННЯ БІОСУМІСНИХ НАНОСИСТЕМ НА ОСНОВІ МЕТАЛІВ»

 

 

15-17 травня, 2019 р. Київ 

 

 

Детальніше...

List of upcoming conferences