Офіційний веб сайт

Неорганічні іоніти нового покоління для селективної сорбції іонів-токсикантів

М41

Автори: Зайцева Г.О., Чепурна І.К.

Представлена Інститутом сорбції та проблем ендоекології НАН України.

Кількість публікацій: 30 наукових праць, в т.ч. 1 монографія (у співавторстві), 8 статей, 19 тез доповідей, 3 патенти України.

Розроблено оригінальні способи золь-гель синтезу сферично гранульованих фосфату титану (ФТ) та гідратованого діоксиду цирконію (ГДЦ). В якості вихідної сировини використано дешевий напівпродукт вітчизняного промислового виробництва титанових пігментів ? розчину титанілсульфату для одержання ФТ та частково нейтралізованого розчину оксихлориду цирконію, у випадку ГДЦ, дозволяє легко реалізувати золь-гель синтез при кімнатній температурі у відсутності токсичних органічних домішок та алкоксидної сировини.

Дослідження реологічних властивостей гелів методами ротаційної віскозиметрії та фізико-хімічної механіки дало можливість визначити оптимальне співвідношення вихідних реагентів, яке є необхідним для одержання якісних зразків та визначити точку золь-гель переходу при синтезі ФТ та ГДЦ. Вказаний факт дозволив контролювати ступінь задраглення в досліджуваних системах та одержувати гелі з заданими фізико-хімічними властивостями. Досліджено вплив хімічної та гідротермальної обробок вихідних зразків на гідролітичну стабільність та параметри поруватої структури синтезованих сорбентів. Одержано мезопоруваті зразки ФТ з вузьким розподілом пор за радіусами.

Сорбційну здатність сферично гранульованих іонітів щодо катіонів d-металів та токсичних аніонів (P, Cr, B) оцінено в статичних та динамічних умовах. Встановлено, що синтезовані зразки за своїми адсорбційними характеристиками не поступаються відомим вітчизняним та зарубіжним аналогам.

Проведено токсикологічне дослідження ФТ. За результатами санітарно-гігієнічної експертизи МОЗ України синтезовані сорбенти є безпечними для здоров’я і можуть бути використані для очистки води, напоїв та соків.

Надіслати коментар

Коментарі

Осипенко Анатолій Платонович

Одержані Г.О.Зайцевою та І.К.Чепурною селективні сорбенти можуть бути використані для концентрування уламків поділу важких ядер та інших радіонуклідів, що має велике значення при вирішенні ряду радіоекологічних завдань. Автори цілком заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.
А. П. Осипенко, доцент Ужгородського національного університету, кандидат біологічних наук

Пилипченко Володимир Антонович

Представлена робота є солідним дослідження в області синтезу нових неорганічних сорбентів. Одержані селективні сорбенти можуть бути з успіхом використані для вилучення і концентрування ряду уламків поділу ядер з розчинів при дослідженнях вихідних каналів ядерних реакцій поділу. На мою думку, автори заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.
В.А. Пилипченко, доцент Ужгородського національного університету, к. ф.-м. наук

Sergiy Khainakov

The research project "New generation of inorganic ion exchangers for selective sorption of toxic ions" presented by Zaitseva H.O & Chepurna I.K. is an important step in developing new selective ion exchangers. The original methods of sol-gel synthesis of spherically granulated sorbents based on titanium phosphate and hydrated zirconium dioxide have been developed with using of cheap and environmentally friendly reagents. The applied synthetic methods are innovative and obtained materials are with unique properties.
I recommend the project to be granted with "Young scientist prize of the President of Ukraine".

Dr. Sergiy Khainakov
Chemistry Dept., University of Oviedo
c. Julian Claveria 8, Oviedo, 33006
SPAIN

Зуб Юрій Леонідович

Представлена робота, безумовно, гідна Премії, так як являє собою глибоке дослідження в області
нових неорганічних собентів. При цьому для одержання таких високоефективних і селективних сорбентів використано золь-гель метод, який виявився потужним засобом дизайну і приваблює все більше число дослідників з інших лабораторій світу. До речі, хіміки України раніше займали чільні позиції в цьому напряму, і ця робота є суттєвим внеском в подальший розвиток цього напряму.

Фрицький Ігор Олегович

Ваавжаю, що робота „Неорганічні іоніти нового покоління для селективної сорбції іонів-токсикантів” (Г.О. Зайцева, І.К. Чепурна) цілком заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених. В роботі представлено результати нових досліджень, зокрема, розроблено нові методи золь-гель синтезу адсорбентів, вивчено
реологічні властивості гелів, запропановано спосіб контролю ступеня задраглення гелів, що дозволило одержувати гелі з заданими фізико-хімічними властивостями. Показано, що одержані сорбенти є безпечними для здоров’я і можуть бути використані для очистки води та напоїв. Актуальність та практична значущість роботи не викликає сумнівів.

І.О. Фрицький,
завідувач кафедри фізичної хімії
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка,
д.х.н., проф.,
Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки 2007 р.

Galina Lujaniene

The research "New generation of inorganic ion exchangers for selective sorption of toxic ions" presented by Zaitseva H.O and Chepurna I.K. was undertaken with the aim of development of new materials that posses unique properties. And authors have really succeeded in performing their studies which resulted in the invention of new selective adsorbents. The presented research deserves an award.

Dr. Galina Lujaniene
Head of Research Group
Nuclear and Environmental Radioactivity Research Laboratory
SSRI Center for Physical Sciences and Technology
(Institute of Physics)
Savanoriu 231,
LT-02300 Vilnius,
Lithuania

Спасьонова Л.М.

На основі систематичних досліджень автори роботи „НЕОРГАНІЧНІ ІОНІТИ НОВОГО ПОКОЛІННЯ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЇ СОРБЦІЇ ІОНІВ-ТОКСИКАНТІВ” Зайцева Г.О. та Чепурна І. К. всебічно дослідили різноманітні умови та розробили економічний сучасний спосіб золь-гель синтезу матеріалів для видалення катіонів d-металів (Cu2+, Co2+, Nі2+ і Zn2+) та фосфат-, хромат- і борат-аніонів. До отриманих цікавих результатів слід також віднести встановлену подвійну роль карбаміду в процесі гелеутворення та вплив на цей процес присутності в досліджуваних системах неорганічних конкурентних комплексоутворювачів.
Найбільш важливо, що для синтезу сферично гранульованих сорбентів фосфату титану та діоксиду цирконію використано відносно дешевий промисловий напівпродукт виробництва титанових пігментів, процес проводиться при кімнатній температурі без використання дорогих реагентів, а також на основі токсикологічних досліджень підтверджено можливість використання синтезованих сорбентів для очистки води, напоїв та соків.
Висока сорбційна спорідненість до катіонів та аніонів важких металів отриманих сорбентів нового покоління, що за своїми характеристиками не поступаються відомим аналогам, є підтвердженням актуальності та практичної значущості даної розробки. Підтвердженням цього слугують також і велика кількість публікацій, серед яких є 3 патенти, статті в міжнародних журналах та розділ в складі монографії „Селективная сорбция и катализ на активных углях и неорганических ионитах”.
На мій погляд, потрібно підтримувати талановиту молодь, яка вже має науковий та практичний досвід, знає і розуміє основні задачі, які стоять перед наукою – практичне втілення своїх досліджень в розвиток екологічних економічних ефективних менш енергоємних технологій для розвитку нашої країни. Автори даної роботи Зайцева Г.О. та Чепурна І. К. найбільш відповідають таким критеріям і заслуговують на підтримку держави, присудження премії та заохочення до подальшого розвитку своїх досліджень.

Канд. хім. наук,
доцент Хіміко-технологічного факультету
Національного технічного університету України
«Київський політехнічний інститут» Спасьонова Л.М.

Yuri Kalvachev

The research project "New generation of inorganic ion exchangers for selective sorption of toxic ions" presented by Zaitseva H.O & Chepurna I.K is in very important field - environmental protection. Cleaning of water with high effective adsorbents make this work very interesting. The applied synthetic methods are innovative and obtained materials are with unique properties. The project has real and significant potential for applying to an industrial scale.
I strongly recommend the project to be granted with "Young scientist prize of the President of Ukraine".

Dr. Yuri Kalvachev
Senior Researcher
Central Laboratory of Mineralogy and Crystallography
Bulgarian Academy of Sciences
Akad. G. Bonchev St., Bl.107
1113 Sofia
BULGARIA

Yuri Kalvachev

The research project "New generation of inorganic ion exchangers for selective sorption of toxic ions" presented by Zaitseva H.O & Chepurna I.K is in very important field - environmental protection. Cleaning water with high effective adsorbents make this work very interesting. The applied synthetic methods are innovative and obtained materials are with unique properties. The project has real and significant potential for applying to an industrial scale.
I strongly recommend the project to be granted with "Young scientist prize of the President of Ukraine".

Dr. Yuri Kalvachev
Senior Researcher
Central Laboratory of Mineralogy and Crystallography
Bulgarian Academy of Sciences
Akad. G. Bonchev St., Bl.107
1113 Sofia
Bulgaria

Олексієнко О.В.

Погіршення екологічного стану України і світу щодень загострює проблему очистки питної води, що давно постала перед науковою спільнотою, тож актуальність даної роботи не викликає сумніву. Наукова новизна роботи, комплексний підхід авторів до вирішення поставленої задачі, дешевизна та перспективність отриманих матеріалів, - всі ці характеристики вигідно вирізняють дану роботу.
На мою думку, колектив авторів заслуговує на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Стипендіат Президента України Олексієнко О.В.

Панько Андрей

Работа актуальна с точки зрения разработки новых методов очистки воды и интересна лично мне т.к. я также использую реологические методы для оценки физико-химических и технологических параметров систем (в том числе лечебных композиций). В работе проведены реологические исследования гелей диоксида циркония и фосфата титана методами ротационной визкозиметриии и физико-химической механики, установлена точка золь-гель перехода в исследуемых системах, что позволило определить оптимальное соотношение исходных компонентов и получить качественные сорбенты.

Панько Андрей, м.н.с. ин-та биоколлоидной химии им. Ф.Д.Овчаренко

В.Г.Маханькова

Хочу підтримати роботу „Неорганічні іоніти нового покоління для селективної сорбції іонів-токсикантів” (Г.О. Зайцева, І.К. Чепурна), в якій розроблено оригінальні, екологічні та відносно прості золь-гель методи синтезу адсорбційних матеріалів, селективних щодо токсичних речовин, у сферично гранульованій формі, що відкриває можливості їх подальшого застосування. Робота є дуже актуальної і має велике практичне значення, тому я вважаю, що колектив авторів заслуговує присудження їм премії Президента України для молодих вчених.

В.Г. Маханькова
Лауреат премії Президента України для молодих вчених за 2004 р., к.х.н.

Діюк Віталій Євгенович

Авторами одержано результати, які можуть бути важливим науковим підґрунтям для створення нових сорбентів здатних ефективно вилучати іони-токсиканти з водних об’єктів різноманітного цільового призначення. З огляду на актуальність даного напряму робіт, практичну значимість та новизну отриманих результатів, я вважаю, що автори беззаперечно заслуговують присудження Премії Президента України для молодих вчених.
В.Е.Диюк, к.х.н., доцент кафедри фізичної хімії Київського Національного Університету ім. Т.Шевченка

Лисюк Л.С.

Авторами проведено комплексні дослідження, в яких поєднано фундаментальний систематичний підхід до вирішення наукової задачі і перспективність практичного використання створених сорбційних матеріалів. Така робота безперечно заслуговує на державну підтримку для подальшого розвитку актуальних для нашої країни робіт, особливо, враховуючи незадовільний стан питної води в багатьох регіонах держави.

Солопан Сергій

В останній час значно зріс інтерес до сорбційних матеріалів на основі сферично гранульованих зразків фосфату титану (ФТ) та гідратованого диоксиду цирконію (ГДЦ). Інтерес до цих матеріалів викликаний в першу чергу можливістю їх застосовуються для очищення сточних та природних вод від іонів важких металів, радіонуклідів, а також для селективного концентрування мікрокількостей елементів з розведених розчинів.

Традиційно ФТ та ГДЦ одержують у вигляді дрібнодисперсних аморфних порошків або мікрокристалітів неправильної форми, які малопридатні для використання в сорбційних та каталітичних процесах і потребують подальшої грануляції або таблетування, що створює певні труднощі при їх застосуванні. Практичне використання таких іонітів можливе лише після розробки методів, що дозволять синтезувати іоніти на основі ФТ у та ГДЦ у формі міцних сферичних гранул з розвиненою поруватою структурою та заданою хімією поверхні.

Тому метою даних досліджень була розробка простих та високоефективних способів золь-гель синтезу зразків (ФТ) та (ГДЦ) при кімнатній температурі з використанням доступних та дешевих вихідних реагентів, вивчення закономірностей гелеутворення в системах на основі мінеральних солей титану та цирконію та дослідження фізико-хімічних властивостей одержаних матеріалів.

В результаті проведених досліджень було запропоновано способи синтезу мезопоруватих сферично гранульованих сорбентів і одержано партії зразків в дослідно-промислові умовах. Проведено їх токсикологічне дослідження, та показано, що сорбенти є безпечними для здоров’я і можуть бути використані для очистки води, напоїв та соків, згідно результатів санітарно-гігієнічної експертизи МОЗ України.

За результатами досліджень опубліковано 30 робіт, що підтверджує її високий рівень та вказує на важливе практичне значення отриманих результатів. Робота безперечно заслуговує на здобуття премії Президента України для молодих вчених.

М.н.с. відділу «Хімія твердого тіла» ІЗНХ НАН України к.х.н. Солопан С.О.

Anatoly Bortun

I am writing this in supprt of Dr.Zaitseva H.O & Dr.Chepurna I.K. nomination for "Young scientist prize of the President of Ukraine".

MEL Chemicals is world leading manufacturer of zirconium specialty chemicals for adsorption and catalysis. MEL Chemicals has a cooperation with ISPE NAS of Ukraine for developing new materials for separations. The research project "New generation of inorganic ion exchangers for selective sorption of toxic ions" presented by Zaitseva H.O & Chepurna I.K. is an important step in developing new selective adsorbents. The innovative approach used has resulted in production of materials with unique properties that have no analogous in the world so far. These materials are in the process of testing by MEL Chemicals.
This reasearch project deserves to be garnted a prize.

Dr. Anatoly Bortun
Senior Research Scientist
MEL Chemicals
500 Point Breeze Rd
Flemmington 08822, NJ, USA

Пшинко Г.М.

Робота безсумнівно є дуже цікавою. 30 публікацій, серед яких 3 патенти ,що свідчить про новизну роботи. Робота має і практичне значення, а можливість гранулювання зразків дає можливість використовувати їх в динамічних умовах, що і показано молодими вченими Зайцевою Г.О. та Чепурною І.К. Отримані сорбенти мають значну перспективу для очищення водних середовищ, що вже свідчить про актуальність проведених авторами роботи досліджень, крім того вони можуть бути використані і для очищення соків, напоїв, що свідчить про їх гідролітичну стійкість. Робота цілком справедливо повинна отримати премію

Зав.відділом радіохімії та екології ІКХХВ НАН України канд.хім наук Пшинко Г.М.

Качан Ігор, к.х.н.

Робота, безсумнівно, є актуальною, а її наукова новизна підтверджується низкою публікацій, в тому числі й патентів. Можливість застосування запропонованих сорбентів для очистки води та напоїв від токсичних компонентів вказує на практичну цінність одержаних результатів. Останнє є особливо важливим в сучасних екологічних умовах, зокрема значному забрудненні об’єктів довкілля сполуками d-металів. Окремо слід відзначити той факт, що запропоновані методики отримання неорганічних іонітів вигідно відрізняються простотою, доступністю, невисокою вартістю і, разом з тим, дозволяють отримати сорбційні матеріали з достатньо розвиненою та однорідною поверхнею. Усі ці фактори доводять перспективність запропонованого авторами способу синтезу нових сорбентів та вказують на важливе практичне значення отриманих результатів.

Евген Капінус, проф., д.х.н

Мета роботи - розробка наукових основ простих та високоефективних способів золь-гель синтезу сферично гранульованих зразків фосфату титану (ФТ) та гідратованого діоксиду цирконію (ГДЦ) при кімнатній температурі з використанням доступних та дешевих вихідних реагентів, зокрема вивчення закономірностей гелеутворення в системах на основі мінеральних солей титану та цирконію і всебічна характеристика фізико-хімічних властивостей одержаних матеріалів.
Розроблено оригінальні способи золь-гель синтезу сферично гранульованих ФТ та ГДЦ. Метод дозволяє легко реалізувати золь-гель синтез при кімнатній температурі у відсутності токсичних органічних домішок та алкоксидної сировини.
Дослідження реологічних властивостей гелів дало можливість визначити оптимальне співвідношення вихідних реагентів. Вказаний факт дозволив контролювати ступінь задраглення в досліджуваних системах та одержувати гелі з заданими фізико-хімічними властивостями. Досліджено вплив хімічної та гідротермальної обробок вихідних зразків на гідролітичну стабільність та параметри поруватої структури синтезованих сорбентів.
Встановлено, що синтезовані зразки за своїми адсорбційними характеристиками не поступаються відомим вітчизняним та зарубіжним аналогам.
Сорбенти будуть використані для очистки води, напоїв та соків.
Результати висунутих досліджень та розробок викладено в 30 публікаціях, серед яких 3 патенти, 8 статей, зокрема в міжнародних журналах – 2 (в базі даних SCOPUS -1), в складі монографії – 1.

Роман Смотраєв, к.т.н., доцент

У світі зараз багато уваги приділяється сполукам цирконію та титану, особливо оксидам та гідроксидам цих елементів. Це пов'язано з широкою гамою галузей їх застосування: коснтрукційна кераміка, твердопаливні елементи, адсорбенти, технічна кераміка, тощо. Тому, дослідження, які мають за мету розроблення нових сучасних продуктів на основі оксидів цирконію та титану, набувають особливу актуальність в Україні, де природні запаси цирконію та титану є одними з найбагатішими у світі. Науково-технічний рівень вже проведених авторами досліджень підтверджує їх спроможність виконати роботу на високому науковому рівні.
Начальник навчально-наукового центру Українського хіміко-технологічного університету Смотраєв Р.В

Іван Кондратов, кандидат хімічних наук, наук. співр.

Робота є безумовно актуальним дослідженням. Хоча наразі в промисловості та побуті використовується чимало сорбентів, необхідність одержання нових сорбційних матеріалів з кращими або якісно новими фізико-хімічними властивостями не викликає сумніву. , Виходячи з дешевої сировини, автори одержали нові іоніти, що мають перспективу для широкого застосуванні в різноманітних процесах очищення.
Не можна не відмітити широку палітру застосованих фізико-хімічних методів для дослідження одержаних матеріалів, які дозволили всебічно вивчити процеси гелеутворення та підібрати оптимальні умови для одержання сорбентів з найкращими властивостями.
Робота заслуговує на присудження премії

Олександр Пузій, к.х.н., ст.н.сп., завідувач відділу

Авторам вдалося синтезувати високоефективні сорбенти з дешевої вітчизняної сировини. Досліджуючи реологічні властивості гелів автори оптимізували метод синтезу неорганічних сорбентів. Синтезовані сорбенти мають великий потенціал для очистки води від іонів важких металів, що є актуальним для України. Робота гідна винагороди.