small isc logo

Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка

Національної академії наук України
(офіційний сайт)

Відділ хімічного дизайну поверхні

                                  

 

Завідувач відділу
Бєлякова Людмила Олексіївна
доктор хімічних наук, професор

 


Телефон: + 38 (044) 424 94 57,

           +38(044) 422 96 12
Факс: + 38 (044) 424 35 67
E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

У відділі працює 10 спеціалістів, серед них 2 доктори і 4 кандидати наук. До складу відділу входить лабораторія нанохімії функціональних покриттів (зав. лаб. к. х. н. Плюто Ю.В.,). Співробітниками підрозділу опубліковано 1 книгу, окремі глави в 8 колективних монографіях, 300 наукових статей, отримано 25 патентів на винаходи, захищено 2 докторські та 9 кандидатських дисертацій.

 

Напрямки досліджень

Дослідження хімічної функціоналізації поверхні кремнеземів, хімії поверхні та фізико-хімічних властивостей синтезованих кремнеземних матеріалів. Спрямоване конструювання активних центрів сорбції іонів та молекул у поверхневому шарі дисперсних кремнеземів для одержання специфічних і селективних функціональних матеріалів. Вивчення різноманітних сорбційних процесів, що здійснюються за участю поверхні високодисперсних оксидів.

 

Основні результати за останні роки

Запропоновано хімічні підходи щодо функціоналізації високодисперсних кремнеземів для одержання специфічних сорбентів токсичних оксіаніонів, компонентів пестицидів, ароматичних органічних сполук, для капсулювання лікарських і біологічно активних речовин, одержання рН-чутливих кремнеземних матеріалів.

Синтезовано мезопористі кремнеземи, внутрішня та зовнішня поверхня яких повністю покрита прищепленими функціональними групами β-циклодекстрину, які сорбують із високою швидкістю нітрат-, ортофосфат- та ортоарсенат-аніони, а також ароматичні органічні сполуки з водних розчинів. Завдяки механічній міцності, гідролітичній, хімічній та термічній стійкості, а також кінетичним параметрам сорбції ці β-циклодекстринвмісні кремнеземи можна застосовувати багаторазово для поглинання та концентрування токсичних домішок, а також їх експрес-аналізу. Доведено визначальну роль комплементарності активних центрів поверхні і сорбуємих речовин в поліпшенні кінетичних і рівноважних параметрів сорбції.

Запропоновано методи хімічної іммобілізації індикаторних кислотно основних азобарвників (метилового червоного і алізаринового жовтого) на поверхні кремнеземних носіїв. Доведено, що індикаторні азобарвники, закріплені на поверхні кремнезему, зберігають здатність до переходу кольору при зміні рН середовища. Одержані хімічно стійкі рН чутливі матеріали є перспективними у процесах контролю кислотності середовища чи селективного розпізнавання органічних сполук.

Досліджено міцелоутворення цетилтриметиламоній броміду в присутності азобарвників. Показано, що міцелярні агрегати з розчиненими азобарвниками можуть бути використані як темплати у золь гель синтезі кремнеземних матеріалів типу МСМ 41 з метою регулювання їх структурних параметрів. Здійснено темплатний золь гель синтез мезопористих кремнеземів типу МСМ 41 у присутності алізаринового жовтого та метилового червоного як котемплатів та силанів, одержаних на їх основі, як структуроутворюючих компонентів. Встановлено, що синтезовані матеріали мають вдосконалені структурні характеристики та є перспективними для сорбції кислотних барвників з водних розчинів.

Досліджено кислотно-основні властивості нанокристалічних діоксидів титану і церію. Визначено константи рівноваги реакцій протонування, іонізації та взаємодії функціональних груп оксидів з іонами фонового електроліту. Одержані кількісні характеристики адсорбції амінокислот, біогенних амінів, дезоксирибонуклеїнової кислоти та її компонентів (основ, нуклеозидів і нуклеотидів) з водних розчинів на поверхні діоксидів титану і церію. Кількісні параметри адсорбції розраховані із застосуванням положень теорії комплексоутворення на поверхні. Цей підхід дозволяє характеризувати адсорбційні процеси як утворення комплексних сполук на поверхні оксидних сорбентів. Встановлено, що ступінь взаємодії нуклеїнових основ і нуклеозидів визначається наявністю функціональних груп: молекули, до складу яких входять амінні та кетонні групи, сорбуються краще, ніж сполуки з одним типом замісників у гетероциклічному кільці. Вони утворюють на поверхні оксидів зовнішньосферні комплекси, компоненти яких поєднані водневими зв’язками. Нуклеотиди та нуклеїнова кислота, які містять фосфатні залишки, сорбуються на поверхні оксидів з утворенням зовнішньо- і внутрішньосферних комплексів, що формуються за рахунок іонних і ковалентних зв’язків.

 

Співробітники відділу

Бєлякова Людмила Олексіївна, доктор хімічних наук, завідувач відділу,

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

Власова Наталія Миколаївна, доктор хімічних наук, провідний науковий

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

Ляшенко Діана Юріївна, кандидат хімічних наук, науковий

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

Маркітан Oльга Вікторівна, кандидат хімічних наук, науковий співробітник,

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

Роїк Надія Володимирівна, кандидат хімічних наук, старший науковий

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

Трофимчук Ірина Миколаївна, молодший науковий співробітник,

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

 

 

Співробітники лабораторії нанохімії функціональних покриттів

Плюто Юрій Володимирович, кандидат хімічних наук, завідувач лабораторії

тел.: +380-44-424-90-27; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Назарчук Микола Олександрович, провідний інженер

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

Наседкін Дмитро Борисович, провідний інженер

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

Шаранда Людмила Федорівна, науковий співробітник,

тел.: +380-44-422-96-53;

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

 

Публікації останніх років

1. N.V. Roik, L.A. Belyakova. Mesoporous silica nanoparticles equipped with surface nanovalves for pH-controlled libera tion of doxorubicin // Interface Focus. – 2016. – V. 6. – P. 1–10.

2. N.V. Roik, L.A. Belyakova. pH-Sensitive supramolecular assembles of β-cyclodextrin and 2-aminodiphenylamine in water medium: structure, solubility and stability // J. Sol. Chem. – 2016. – V. 45. – 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. - P. 174-185.

4. N.V. Roik, L.A. Belyakova, I.M. Trofymchuk, M.O. Dziazko, O.I. Oranska. Mesoporous silicas with covalently immobilized β-cyclodextrin moieties: synthesis, structure, and sorption properties // J. Nanopart. Res. - 2017. - V. 19. - P. 317-332.

5. N.V. Roik, L.A. Belyakova, M.O. Dziazko. Adsorption of antitumor antibiotic doxorubicin on MCM-41-type silica surface // Ads. Sci. Technol. – 2017. - V. 35. - P. 86-101.

6. I.M. Trofymchuk, N.V. Roik, L.A. Belyakova. Structural variety and adsorptive properties of mesoporous silicas with immobilized oligosaccharide groups // Nanoscale Res. Let. - 2017. - V. 12. - P. 307-320.

7. N.V. Roik, L.A. Belyakova, M.O. Dziazko, I.M. Trofymchuk. New mesoporous materials with surface supramolecular centers for methyl red sorption // Chem. J. Moldova. - 2017. - V. 12. - P. 87-101.

8. N.V. Roik, L.A. Belyakova, M.O. Dziazko. Optically transparent silica film with pH sensing properties: influence of chemical immobilization and presence of β cyclodextrin on protolytic properties of alizarin yellow // Sens. Actuators B. - 2018. - V. 273. - P. 1103-1112.

9. N.V. Roik, L.A. Belyakova, M.O. Dziazko, O.I. Oranska. Influence of azo dyes additives on structural ordering of mesoporous silicas // Appl. Nanosci. - 2019. - V. 10. - P. 1-10.

10. N.N. Vlasova, O.V. Markitan. Surface complexation modeling of biomolecule adsorptions onto titania // Colloids Interfaces. – 2019. – V. 3. – P. 28–43.

11. N.V. Roik, L.A. Belyakova, M.O. Dziazko. Selective sorptive removal of Methyl Red from individual and binary component solutions by mesoporous organosilicas of MCM-41 type // Envir. Sci. Pollut. Res. – 2021. – V. 99. - P. 59-71.

12. N.V. Roik, L.A. Belyakova, M.O. Dziazko. Solubilization of azo dyes by cetyltrimethylammonium bromide micelles as structure control factor at synthesis of ordered mesoporous silicas // J. Mol. Liq. - 2021. - V. 328. - P. 115451.

13. О.В. Маркитан, Н.Н. Власова. Адсорбция дезоксирибонуклеиновой кислоты на поверхности нанокристаллических диоксидов титана и церия // Коллоид. журнал. – 2021. – Т. 83. – С. 436–442.

14. Н.Н. Власова, О.В. Маркитан. Адсорбция аминокислот на поверхности диоксида титана // Журн. физ. химии. – 2021. – Т. 95. – С. 140–146.

15. N.V. Roik, M.O. Dziazko, I.M. Trofymchuk, O.I. Oranska. Role of amphiphilic organic additives in design of silica materials with ordered mesoporous structure // J. Porous Mat. – 2021. https://doi.org/10.1007/s10934-021-01167-0.

 

 

 

Наукові звіти відділів

Реєстр наукових фахових видань України

Покажчик друкованих праць