№ 2039п «Комплекс пристроїв моніторингу та діагностики газоаналітичних систем для визначення ціанистого водню» (0117U002275).

№ 2920-ф «Наукові основи та закономірності електрохімічних процесів формування упорядкованих нанорозмірних та мікрорівневих матеріалів хемотроніки» (0116U003761).

№ 2003п «Композиційні наноструктуровані матеріали з регульованими фізико-хімічними властивостями» (0117U000262).

№ 2209п «Сенсорні засоби моніторингу довкілля та технологічні засади очищення водного середовища на основі новітніх нанодисперсних адсорбційних матеріалів» (0119U001068).

№ 2214-п «Неруйнівний контроль і засоби визначення впливу корозійних пошкоджень і процесів старіння на елементи авіаційних конструкцій» (0119U001069).

Грант НФД України № 144/01.2020 «Наукові засади системного моніторингу національних та глобальних викликів і загроз за умов циклічного виникнення пандемій, методи і технології подолання їх наслідків» (КПІ ім. Ігоря Сікорського, хіміко-технологічний факультет 10%,) 2020 р.

Створено датчик для вимірювання поляризаційного опору корозійного процесу в повітряному середовищі з метою моніторингу його корозійної агресивності до алюмінієвих сплавів. Розроблено методику вимірювання датчиком як поляризаційного опору, так і тривалості зволоження поверхні адсорбційними та фазовими плівками води. Розроблено математичну модель створеного датчика, яка дозволяє його проектування під застосування в певних умовах. Напрацьовано експериментальній і теоретичний матеріал щодо впливу умов вимірювання (величини, напряму та періодичності поляризації електродів), технології виготовлення або конструкції як окремих електродів так і датчика в цілому, а також методики вимірювань на величину похибки та термін служби датчиків.

За результатами роботи прийнято до публікації 4 наукові статті, які входять до міжнародних наукометричних БД.

Грант НФД України №182/02.2020 «Синтез низьковартісних керамічних мембран контрольованого дизайну для мобільних MF/UF/NF систем» (хіміко-технологічний факультет, керівник доцент Т.А. Донцова); 2020 р.

Розкрито особливості формування та застосування керамічних мембран в технології водопідготовки та водоочищення. Проаналізовано структуру, склад та геометричну конфігурацію керамічних мембран. Проведено порівняння з полімерними мембранами, в результаті якого визначено, що використання керамічних мембран є більш безпечним для оточуючого середовища та буде сприяти створенню стійких технологій водоочищення, які можуть бути цілком замкнутими. Незважаючи на визнані недоліки – крихкість та вартісність, застосування керамічних мембран може швидко окупитись за рахунок більш високих експлуатаційних показників і тривалого терміну служби. Перспективним направленням у подоланні цих недоліків є створення дешевих та високо функціональних керамічних мембран з використанням нанотехнологій, модифікації їх поверхні проти біообрастання для знезараження та створення гібридних мембран. Додатково окреслено перспективний напрямок створення керамічних мембран на основі низьковартісної сировини та розробка дешевих анізотропних неорганічних мембран. В цілому зазначено, що мембранні технології при усуненні певних недоліків будуть визнані універсальним та «зеленим» методом очищення стічних вод, який дозволить вирішувати велике коло питань водопідготовки. Синтезовано матриці керамічних мембран з дешевих матеріалів (оксиди алюмінію (Al₂O₃), кремнію (SiO₂), природні мінерали (каолін) та за участі відходів виробництв (червоний шрам)). Здійснено характеризацію вихідної сировини для керамічних мембран методами рентгенофазового та хімічного аналізу, визначено розмір та розподіл пор, питому площу поверхні. Сформовані матриці для керамічних мембран якісно протестовано на механічні властивості. Одержано порошки для селективних шарів керамічних мембран мікро-, ультра- та нанофільтрації золь-гель технологією і гідротермальним синтезом та проведено їх характеризацію методами рентгенофазового та хімічного аналізу, встановлено їх структурно-адсорбційні властивості тощо. Розпочато дослідження транспортних властивостей синтезованих мембран. Досліджено порошки наносрібла для селективних шарів керамічних мембран, одержані «зеленим» синтезом.

За результатами роботи опубліковано та прийнято до публікації 4 наукові статті, із яких 3 – у виданнях, які входять до міжнародних наукометричних БД; опубліковано матеріали 4 доповідей на 3 міжнародних наукових конференціях.

№Ф83/73-2018 «Ензими базидіоміцетів у «зелених» перетвореннях органічних сполук за фізіологічних умов», (хіміко-технологічний факультет, керівник Жук Т.С.)

Дослідженно каталітичну активность ферментів базидіомікотових по відношенню до алканів та алкілбензенів за фізіологічних умов у водному середовищі. Створено нові ефективні та екологічно безпечні підходи до аеробного окислення насичених та ароматичних вуглеводнів шляхом максимального розкриття каталітичного потенціалу ферментів базидіоміцетів. Проведенно окислення прохіральних сульфідів як перший крок для оцінення можливостей енантіоселективних перетворень за допомогою базидіоміцетів.

Визначено типи ферментів, відповідальних за етап активації С-Н -зв'язків, на основі зміни концентрацій фермент-специфічних окислювачів (H₂O₂ для пероксидаз та _O2 для лаказ), беручи до уваги препаративні виходи, селективності та значення кінетичних ізотопних ефектів перетворення модельних вуглеводнів, а саме адамантану, циклогексану, толуену та бензину. Підібрано найбільш вдале поживне середовище для продукування певним базидіоміцетом (Dichomitus albidofuscus, Pleurotus Sapidus) відповідних ферментів. Використовуючи результати виконання, для ряду модельних вуглеводнів (метан, циклогексан, лінійні та розгалужені алкани, толуол, алкілбензени, діамантан, тріамантан) та прохіральних сульфідів розробити селективні аеробні біокаталітичні підходи їх препаративного окиснення з високими виходами використовуючи глибинні культури Dichomitus albidofuscus та Pleurotus Sapidus у водному середовищі. Визначено та оптимізувано умови, зокрема склад буферної системи та рН, для використання ліофілізату базидіоміцетів Dichomitus albidofuscus та Pleurotus Sapidus для селективного окиснення модельних субстратів з високими виходами.

Розроблено препаративні селективні біокаталітичні підходи ефективного окиснення модельних вуглеводнів (метан, циклогексан, лінійні та розгалужені алкани, толуол, алкілбензени, діамантан, тріамантан) та прохіральних сульфідів за участю глибинних культур Dichomitus albidofuscus та Pleurotus Sapidus.

Результати роботи мають суттєве прикладне значення і можуть бути використані. Придбано Стерилізатор ГК-20.

Грант Президента Ф49/403-2013 "Розробка новітньої ресурсозберігаючої технології очищення стічних вод від барвників з утилізацією осадів водоочищення" (ХТФ, керівник – к.т.н., ст.н.с., Косогіна І.В.)

Здійснено аналіз та узагальнення науково-технічної інформації щодо критичного стану в Україні проблеми деструкції органічних барвників та утилізації осадів водоочищення.

Розроблено технологічні рішення процесу коагуляційного очищення стічних вод, забруднених барвниками різного походження, досліджено вплив кінетичних закономірностей на ефективність деструкції органічної складової. Виявлено основні закономірності окисної обробки токсичної складової у розчинах, отриманих після кислотного розчинення осадів водоочищення.

У звітному році з використанням результатів опубліковано: тези доповіді на міжнародній конференції та прийнята до друку наукова стаття у фахове видання. До виконання залучалось 2 магістра 1-го року навчання з оплатою (Верещук Н.В., Зборовська Б.О.).

Грант Президента Ф49/406-2013 "Біосумісні амфіфільні полімери модифіковані діамондоїдами" (Керівник – асистент Жук Т.С.)

За звітній період проведено детальний аналіз літератури щодо методів ведення кінцевих фрагментів у полімери, розроблено шляхи введення кінцевого діамантильного фрагменту та отримані нові амфіфільні полімери. В результаті проведеної роботи було отримано модифіковані полімерні матеріали на основі поліетилен оксиду (СH3O-PEO-ОH5000, HO-PEO-ОH4600, HO-PEO-ОH10000) з кінцевими гідрофобними групами (діамантильними і адамантилметиленовими), будова яких доведена на підставі спектрів 1Н ЯМР. Показано, що використання хлорангідридів карбонових кислот каркасних сполук дозволяє селективно заміщувати атом водню кінцевої гідроксильної групи без руйнування поліетиленоксидного ланцюга на менші фрагменти та без розриву кінцевого зв’язку СH₃–O. Крім цього, показано, що введення каркасного фрагменту у молекулу немодифікованого поліетиленоксиду можливо також в результаті взаємодії кінцевих гідроксильних груп HO-PEO- з хлорпохідними у присутності великої кількості основи, а саме піридину.

За результатами роботи зроблена доповідь на міжнародній конференції, готується до друку 1 стаття. У підзвітній період до виконання роботи залучалось двоє студентів (безоплатно).

Українсько-Білоруський науково-дослідний проект (2017-2018 рр.): Гетерогенні металоксидні каталізатори для очищення стічних вод від органічних сполук

Номер державної реєстрації теми - 0118U004596, науковий керівник - д.т.н., проф. Астрелін І.М.

Проведення критичного огляду щодо доцільності використання адсорбентів та фотокаталізаторів для вилучення органічних сполук з водних середовищ дозволило обґрунтувати вибір металоксидних систем на основі оксидів титану, стануму та феруму і підходів до їх синтезу, а також способів збільшення їх адсорбційно-фотокаталітичної активності.

Дослідження впливу умов синтезу каталітичних систем на основі нанорозмірних оксидів металів на їх фізико-хімічні властивості дало змогу встановити основні параметри їх синтезу і визначити взаємозв'язок фізико-хімічних характеристик одержуваних металоксидних адсорбційно-каталітичних систем на їх адсорбційно-фотокаталітичну активність. Також, обґрунтувано вибір допантів і визначено вплив способу їх введення та показано, що фізико-хімічні та адсорбційно-фотокаталітичні властивості адсорбентів-каталізаторів істотним чином залежать від типу допанту, їх кількості та способу його введення. Показано, що на адсорбційно-фотокаталітичні властивості впливає величезна кількість факторів (фазовий склад, питома площа поверхні, поруватість, співвідношення розміру пор і розміру молекули полютанту тощо), причому неоднозначно.

В результаті отриманих даних запропоновано технологічні параметри синтезу новітніх металоксидних систем на основі титану та феруму. За результатами досліджень розроблено наукові і технологічні основи одержання високоактивних фотокаталітичних та адсорбційних металооксидних наносистем, що дозволить розробити вітчизняну технологію їх синтезу. Отримання таких новітніх ефективних каталізаторів-адсорбентів на основі нанорозмірних оксидів металів дозволяє створити ефективну технологію водоочищення від органічних сполук різного генезису, що містяться в стоках, яка є технологічною, економічно доцільною та екологічною.

Спільні міжнародні проекти КПІ ім. Ігоря Сікорського з Університетом міста Хуейчжоу (КНР).

М/033/32-33 «Отримання і застосування наночасточок оксидів металів, нанесених на вуглецеві нанотрубки», (хіміко-технологічний факультет, керівник доцент Іваненко І.М.).

М/033/34-35 «Нові «зелені» методи синтезу арилальдегідів каталітичними системами без використання важких металів», (хіміко-технологічний факультет, керівник асистент Гунченко П.О.).

Інші міжнародні проєкти та гранти НДР

№ М/28-2019 «Розробка методу визначення якості ґрунтів системою e-nose» (Хіміко-технологічний факультет, керівник доцент Донцова Т.А.).

№M/66-2019 «Азидопурин-тетразольна таутомерія: від теорії до практичного використання в медицині і хімії матеріалів» (хіміко-технологічний факультет, керівник д.х.н., проф. Фокін А.А.) - Спільний українсько-латиський проєкт.