Науковцями Інституту у 2024 році отримано низку вагомих результатів досліджень за основними науковими напрямами Інституту, які відповідають сучасним світовим тенденціям розвитку хімічної науки і базовим пріоритетним напрямам наукових досліджень установ Відділення хімії НАН України.

РОЗВИТОК ХІМІЧНИХ ЗНАНЬ ПРО РЕЧОВИНИ І ПРОЦЕСИ

Виявлено, що у разі часткового заміщення катіонів стронцію у складному фториді SrSnF₄ катіонами свинцю в інтервалі концентрацій 0 < x < 0,3 утворюються тверді розчини Pb_xSr_1-xSnF₄, кристалічна ґратка яких за вмісту замісника 0 < х < 0,25 відповідає тетрагональній сингонії й ізотипна SrSnF₄, а за більшого вмісту (0,25 ˂ х < 0,30) — структурному типу beta-PbSnF₄.

Найвищу провідність мають фази, у яких вміст замісника призводить до переходу кристалічної ґратки зі структурного типу SrSnF₄ у PbSnF₄. Знайдений ефект відкриває можливості розроблення нових електродних і електролітних матеріалів фторидйонних батарей (чл.-кор. НАН України А.О. Омельчук, А.А. Нагорний).

НАНОХІМІЯ

Синтезовано фоточутливий гетероструктурний композит на основі нанотрубок оксиду титану, шаруватого нітриду вуглецю і частково розкритих багатошарових вуглецевих нанотрубок. Установлено зменшення рекомбінаційних втрат фотогенерованих носіїв заряду й підвищення ефективності перетворення енергії сонячного світла нанокомпозитом, як порівняти з окремими компонентами, що проявляється у розширенні спектра поглинання світла, збільшенні показників фотоструму, покращенні релаксаційних характеристик фотопотенціалу. Кисневі електроди на основі такого нанокомпозита мають характеристики, близькі до електродів, що містять платину (чл.-кор. НАН України Г.Я. Колбасов, І.А. Русецький, М.О. Данилов).

ХІМІЧНА ЕКОЛОГІЯ

Випробувано розроблену гідротермальну установку для розкладу вітчизняного цирконового концентрату на виробництві ТОВ «Інженерна компанія КРІПТО». Установлено, що ступінь розкладу концентрату складає 90 %, продуктами є фторцирконати, цирконосилікати натрію і силікати кальцію, а застосовані розчинники придатні для повторного використання. На відміну від відомих технологічних рішень, розроблений процес характеризується значно нижчими питомими витратами енергії та реагентів, не забруднює довкілля, оскільки реалізується в ізольованому реакторі (чл.-кор. НАН України А.О. Омельчук, Т.В. Павленко, С.В. Кулешов, А.В. Куций).

БІОЛОГІЧНО-АКТИВНІ РЕЧОВИНИ І МАТЕРІАЛИ

Синтезовано ряд нових n, pi-хелатних комплексів двовалентних паладію та платини з гетероцикл-заміщеними тіосечовинами. Протестовано їхній вплив на клітини лінії NCI-H69/ CPR дрібноклітинного раку легень людини, які є резистентними до цисплатину і мають перехресну резистентність до мелфалану. За показниками IC₅₀ найкращими є комплекси паладію (IC₅₀ = 0,032 та 0,01 мМ). Установлено, що ці комплекси є ефективнішими та менш токсичними за цис-платин (С.І. Орисик, П.В. Новікова).

НОВІ ЕФЕКТИВНІ ХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ І МАТЕРІАЛИ

Розроблено багатофазні високодобротні НВЧ діелектрики і резонансні елементи, на основі яких виготовлено надмалошумний генератор частоти 10,355 ГГц, показано перспективність використання таких матеріалів для створення елементної бази систем 5G зв’язку, зокрема радіофільтрів, твердотільних генераторів, резонаторів, які мають малі втрати на випромінювання і менше сприймають зовнішній вплив, що дає змогу розробляти радіофільтри менших розмірів із вищими функціональними характеристиками (акад. НАН України А.Г. Білоус, С.О. Солопан, О.І. В’юнов, Л.Л. Коваленко).

Розроблено нові склади композиційних катодів на основі нікелю, вольфраму й дісиліциду вольфраму для електролітичного виділення водню із розчинів гідроксидів лужних металів. Одержаний матеріал, зважаючи на низьку перенапругу виділення водню і високу густину струму обміну, може бути альтернативою відомим катодним матеріалам на основі благородних металів, а саме за високих значень температури (Ю.К. Пірський, Ф.Д. Манілевич, А.К. Богданова, А.В. Куций).