РОЗВИТОК ХІМІЧНИХ ЗНАНЬ ПРО РЕЧОВИНИ ТА ПРОЦЕСИ

Розроблено композиційний резонатор на основі Ni_xZn_1-xFe₂O₄ з керова-ними магнітним полем властивостями; вперше з’ясовано несиметричність втрат сигналу в надвисокочастотному хвильоводі: прямі втрати ≤ 0,2÷0,8 дБ для H_01d моди, обернені втрати ≈ 34 дБ; це дозволяє створювати високоефективні вентилі для радіотехнічних схем. Вперше виявлено ефект концентрації магнітного поля в центрі діелектричного резонатора на ТЕ_01d моді коливань; при застосуванні резонаторів з добротністю Q= 1700 інтенсивність спектру ЕПР йонів Mn²⁺ посилюється в 5,5 разів, при Q = 1800 – в 8 разів; при Q =5200 – в 11 разів, що вказує на перспективність використання діелектричних резонаторів для визначення малих концентрацій речовин методом ЕПР спектроскопії (акад. НАН України А.Г. Білоус, С.О. Солопан, Л.Л. Коваленко).

Встановлено, що шляхом часткової заміни у складному фториді β-BaSnF₄ катіонів Ва²⁺ на К⁺ утворюються нові високопровідні фази з уніполярною провідністю за аніонами фтору. Гетеровалентні замісники з меншим ступенем окиснення, порівняно з катіонами основної підгратки, забезпечують утворення додаткових вакансій (перенос заряду здійснюють не лише міжвузлові йони, але й утворені вакансії), це вказує на широкі можливості їх використання у приладах різного призначення, насамперед, фторидйонних джерелах струму (чл.-кор. НАН України А.О. Омельчук, Ю.В. Погоренко).

НАНОХІМІЯ

Синтезовано ряд N-,О-вмісних мультиграфенових структур: вуглецеві квантові точки розміром 2-10 нм і їх кластери розміром 10-100 мкм, в яких проявляються квантові ефекти, що зумовлює здатність розчинів цих сполук і композитів до флуоресценції. Показано, що при взаємодії з хлоридами родію, рутенію, паладію відбувається сорбція і координація металів на поверхні модифікованих вуглецевих наноструктур (чл.-кор. НАН України В.М. Огенко).

Одержано мезоморфні композити каприлату кадмію з гетеронано-частинками CdSе (ядро,≈ 1 нм) / ZnS, PbS (оболонка), досліджено їх оптичні властивості. Показано, що основний внесок в екситонну флуоресценцію нанокомпозитів дають включення селеніду кадмію, а присутність сульфіду цинку або свинцю зумовлює посилення флуоресценції, у тому числі за рахунок зниження поверхневої емісії (Т.А. Мирна).

ХІМІЧНА ЕКОЛОГІЯ

Синтезовано ряд багатофункціональних композитних адсорбентів на основі гідратованого діоксиду цирконію модифікованого окисленим графеном (0.5÷7 %) у вигляді міцних пористих гранул (0,3÷0,5 мм), рекомендовано їх використовувати як наповнювач low-cost матеріалів, призначених для видалення з води іонів токсичних металів і пестицидів. Показано, що завдяки додаванню окисленого графену сорбція Рb²⁺ збільшується в 1,7 разів, а вміст фенолів і пестицидів у воді зменшується нижче рівня ГДК (чл.-кор. НАН України В.М. Огенко, Ю.С. Дзязько).

Створено унікальний біфункціональний іридієвий каталізатор, придатний для електролізу води і для генерації струму в низькотемпературних пристроях з твердими протонпровідними електролітами. Виготовлено високоефективний електролізер для одержання водню й кисню, необхідних для живлення паливних елементів. Пристрій працює на дистильованій воді без застосування інших реагентів (Ю.К. Пірський).

БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ РЕЧОВИНИ І МАТЕРІАЛИ

Досліджено комплексоутворення перехідних металів із заміщеними карботіоамідами, з’ясовано ряд факторів, які впливають на стереоструктуру комплексів, що необхідно для подальшого моделювання сполук відповідної будови з біологічною або каталітичною активністю. Зокрема, встановлено, що n,π-хелатні комплекси паладію і платини є нанодротами й макротілами шарувато-губчастої структури товщиною ~ 60 нм. Під дією синтезованих сполук пригнічується резистентність пухлинних клітин завдяки припиненню внутрішньолігандного обміну з молекулами тіолів, присутніх у цитоплазмі крові. Тому такі сполуки мають перспективу стати основним компонентом у розробці нового покоління протипухлинних препаратів (чл.-кор. НАН України В.І. Пехньо, С.І. Орисик).

Вивчено кислотно-основні властивості 4-аміно-1-гідрокси-бутиліден-1,1-дифосфонової (алендронової) кислоти (AHBDP), яка застосовується для лікування кісткових захворювань, а також амінофенілметилендифосфонової кислоти (APhMDP). Розраховано константи утворення комплексів паладію(ІІ) з AHBDP та APhMDP, побудовано діаграму розподілу рівноважних концентрацій комплексів різного складу залежно від рН. Встановлено склад комплексів K₂[PdCl₄] з APhMDP у розчинах при фізіологічних значеннях рН (чл.-кор. НАН України В.І. Пехньо, О.М. Козачкова, Н.І. Царик).

Синтезовано наночастинки складу La_0.7-xСе_xSr_0.3MnO₃, які здатні ефективно і контрольовано нагріватись до температури +43÷45°С при дії змінного магнітного поля і можуть бути перспективними індукторами магнітної гіпертермії. Встановлено, що наночастинки мають незначну коерцитивну силу, тому за відсутності магнітного поля не утворюють агломерати, це дуже важливо для використання розроблених на їх основі магнітних рідин (акад. НАН України А.Г. Білоус, Ю.Ю. Шлапа).

НОВІ ВИСОКОЕФЕКТИВНІ ХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ ТА МАТЕРІАЛИ

Вперше розроблено екологічно чистий і безпечний метод одержання частково розкритих вуглецевих нанотрубок, який полягає в окисненні на аноді багатошарових вуглецевих нанотрубок у кислому розчині. Показано можливість керування процесом розкриття нанотрубок зміною потенціалу і тривалості електролізу. Одержано гібридні нанокомпозити на їх основі з наночастками оксиду вольфраму і нікелю. На модельних реакціях відновлення кисню показано перспективність нових матеріалів, як компонентів електродів електрохімічних пристроїв. Для використання у фотоелектрохімічних комірках одержано плівкові композити частково розкритих вуглецевих нанотрубок, наночастинок CdS і нанотрубок TiО₂ (чл.-кор. НАН України Г.Я. Колбасов).

Синтезовано нанокристали MnSiO₄, Mn_1-xCr_xSiO₄, Na₂Mn_1-xCr_xSiO₄. Показано, що гетеровалентне заміщення Mn(II) на Cr(III) зумовлює утворення твердого розчину і компенсуючих вакансій у кристалах Na₂Mn_1-xCr_xSiO₄, що призводить до збільшення кількості натрію, який може впроваджуватись, і до підвищення ефективності процесу заряду-розряду Nа-іонного акумулятора (Е.В. Панов).

Синтезовано новий β-дикетон (біфенілгексендіон) і моно-, й гетеромета-лічні комплекси лантанідів та 3d металів на його основі, із них одержано низку плівок гомо- й кополімерів зі стиролом та метилметакрилатом у різних співвідношеннях. Вперше з’ясовано, що тип провідності (n-, р-) полімерної плівки залежить від виду розчинника, це зумовлено специфічним механізмом сольватації (О.К. Трунова, О.С. Бережницька).

З метою формування суперсплавів із максимальним вмістом тугоплавкого металу розроблено принципово новий електроліт на основі висококон¬центрованих ацетатів амонію і калію. Покриття з вмістом 85 % молідену в сплаві проявляють найвищу каталітичну активність в реакції відновлення водню (В.С. Кублановський, О.Л. Берсірова).

Розроблено умови нестаціонарного режиму електролізу для формування інтерметалідного покриття W–Co з карбамідного розплаву; склад покриття регулюється співвідношенням тривалості струмових імпульсів при потенціалах розряду W і Co (С.В. Дев’яткін).