Відділ органічного та нафтохімічного синтезу
Євдокименко Віталій Олександрович, кандидат хімічних наук.
До складу відділу також входить
Лабораторія № 8.1 модифікації полімерів
Керівник відділу – к.х.н. С.П.Рогальський
Основним науковим напрямком відділу є дослідження реакції метатезису та сометатезису різних олефінів, в тому числі олефінів з функціональними групами, та її використання в процесах взаємоперетворення вуглеводнів; пошук та вивчення ефективності дії нових каталітичних систем в реакціях метатезису і сометатезису та дослідження впливу різних факторів на їх перебіг; з’ясування можливості суміщення в одному технологічному циклі реакцій олігомеризації та ізомеризації нижчих олефінів з наступним метатезисом та сометатезисом одержаних продуктів.
Перспективні дослідження та розробки:
У відділі проводяться роботи по розробці технологічних способів знешкодження токсичних промислових відходів різного походження. В основі виконуваних досліджень лежать підходи, які базуються на можливості перетворення таких відходів у безпечні для довкілля матеріали або використання їх як вторинної сировинної бази для одержання цінних продуктів. Останнім часом створено дослідно-промислову технологію по знешкодженню висококонцетрованого токсичного залишку, одержаного після очищення рідких продуктів розкладу органічної складової побутового сміття, а також розроблено спосіб одержання з відходів глиноземного виробництва ефективного коагулянту, який позитивно зарекомендував себе при очищенні стічних вод різної природи та спосіб деструктивного знефенолення феноловмісних промислових стоків.
Значна увага приділяється роботам, пов’язаним з використанням у процесах водоочищення удосконалених коагулянтів-флокулянтів сімейства “Сизол”. Проводяться широкі дослідження ефективності їх дії при очищенні питної води, а також стічних промислових вод. Один із варіантів означеного реагенту ліг в основу промислової технології очищення стічних вод Марганецького гірничо-збагачувального комбінату.
Додаткова інформація про підрозділ:
Відділ № 8, як відділ хімії сульфоланів, створено у 1965 році. Пріоритетним напрямом діяльності підрозділу було вивчення реакційної здатності п’ятичленних циклічних сульфонів, розробка нових методів синтезу їх похідних, всебічне вивчення хімічних та біологічних властивостей нових речовин та впровадження їх у виробництво. За час роботи над цією науковою тематикою було захищено 2 докторські та 17 кандидатських дисертацій. Отримано 112 авторських свідоцтв СРСР та України, 3 іноземних патента. Опубліковано 1 монографію, 5 оглядів і біля 200 наукових статей. З 1965 по 1986 роки відділ очолювала д.х.н. Безменова Т.Е., а з 1986 по 2002 рік д.х.н. Григор’єв А.О.
Найбільш важливі публикації:
1. Кашковский В.И. Перспективы механо- и СВЧ-химии в гетерогенных каталитических процессах // Катализ и нефтехимия, 2003, № 11, стр. 78-84.
2. Тимохина Н.В., Жуковин В.И., Кашковский В.И. Синтез гранулированного цеолита типа NaY без связующих веществ из природного каолина // Химия и технология производств осн-овной химической промышленности. Сб. трудов Государственного научно-исследовательс-кого и проектного института основной химии, 2001, Т.LXXII, стр. 160-164.
3. О возможности получения цеолитовых подложек для катализаторов окисления выхлопных газов автомобилей с двигателями внутреннего сгорания / Жуковин В.И., Кашковский В.И., Тимохина Н.В., и др. // Там же. – С. 165-168.
4. Кашковський В.І., Войновський В.В., Войновський
В.В., Спосіб закріплення високоток-сичних рідких стоків міських звалищ
твердих побутових відходів / Патент України, № 62635,
Опубл. 15.12.05 р. Бюл. № 12,
5. Кашковський В.І., Войновський В.В., Зубенко О.В. Спосіб одержання коагулянту / Патент України № 80425. Опубл. 25.08.07 р. Бюл. № 15.
6. Кашковський В.І., Войновський В.В., Матяш Л.П., Зубенко О.В., Матвійчук Д.А. Спосіб одержання коагулянту / Патент України № 77315. Опубл. 15.11. 06 р. Бюл. № 11.
7. Кашковський В.І., Войновський В.В., Матяш Л.П., Решетар Т.П.Спосіб деструктивного очищення стічних вод від фенолів / Патент України № 74733. Опубл. 16.01. 06 р. Бюл. № 1.
8. Кашковський В.І., Кухар В.П. Способи знешкодження високотоксичних стоків звалищ твердих побутових відходів / Наука та інновації. – 2005. – Т. 1, № 6. – С. 107-116
9. Кашковський В.І., Кисельов В.П., Гірник А.П. Мастило графітове високотемпературне для автоматичних скло формуючих машин / Патент України № 65060. Опубл. 15.08. 05 р. Бюл. № 8.
10. Кашковський В.І., Кисельов В.П., Шаповал Г.С.,
Войновський В.В., Матяш Л.П.. Реше-тар Т.П. Спосіб переробки відходів
поліетилентерефталату (ПЕТФ) / Патент України
№ 32053. Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на корисні
моделі 12 травня 2008 р. Опубл. 12.05.2008 р. Бюл. № 9.
11. Бедюх О.Р., Кашковський В.І., Степанов А.В., Матусевич Г.Г. Переробка автомобільних шин з використанням методів магнітного удару та термохімії / Вісник Київського універси-тету. Серія 6 радіофізика та електроніка. Випуск 3.- 2007. – С. 218-222.
12. Бедюх О.Р., Кашковський В.І. Комплексный подход к переработке шин и других углево-дородсодержащих отходов / Шина плюс. – 2007, № 4. – С. 26-28.
13. Кашковский В.И., Григорьев А.А. Метатезис олефинов – прошлое, настоящее, будущее / Катализ и нефтехимия. – 2006. – № 4. – С. 1-10.
14. Кашковский В.И., Григорьев А.А. Метатезис олефинов – катализаторы, механизм, ки-нетика / Там же. – С. 11-21.
15. Кашковский В.И., Карпик Э.Н., Доля Л.П. Метатезис гексена-1 и гептена-1 на твердых рений- и молибденсодержащих катализаторах / Украинский химический журнал. – 2008. – Т.74, № 5. – С. 10-15.
16. Кашковский В.И., Карпик Э.Н., Доля Л.П. Кинетика метатезиса олефинов С6-С8 на алюморениевом катализаторе / Катализ и нефтехимия. – 2008, № 16. – С. 38-41.
17. Кашковский В.И., Карпик Э.Н., Доля Л.П. Влияние некоторых факторов на протекание метатезиса гексена-1 на твердых катализаторах / Катализ и нефтехимия. – 2008, № 16. – С. 42-48.
18. Кашковский В.И., Карпик Э.Н., Доля Л.П. Некоторые вопросы регенерации ренийсо-дердержащего катализатора метатезиса / – 2008, № 16. – С. 49-52.
19. Кашковський В.І., Войновський В.В., Зубенко О.В. Спосіб одержання коагулянту / Па-тент України № 45380. Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на корисні моделі 10.11.2009 р. Опубл. 10.11.2009 р.. Бюл. № 21.
Область наукових інтересів Нафтопереробка і нафтохімія, гомогенний, гетерогенний каталіз, метатезис, екологічна хімія.
Адреса: м. Київ, Харківське шосе, 50.
Телефон/факс: 559-70-60.
Група гомогенного каталізу та присадок до нафтопродуктів
Керівник групи: Полункін Євген Васильович – кандидат хімічних наук.
Посилання на профіль Google Scholar:
https://scholar.google.com.ua/citations?user=VgwAveYAAAAJ&hl=uk
Основні наукові напрями дослідницької групи:
– кінетика і механізми металокомплексного та металокластерного каталізу радикальних реакцій;
– створення перспективних для промислового застосування нових металокомплексних та металокластерних присадок до нафтопродуктів (оливи, пластичні мастила, технологічні рідини);
– синтез нових мономерів і полімерів на їх основі, що містять перфторароматичні, перфтораліфатичні і металовмісні фрагменти, в якості зв’язуючих та присадок до композиційних матеріалів (враховуючи тверді мастильні покриття);
– ресурсозбереження у нафтохімічних виробництвах.
У групі проводяться фундаментальні дослідження у галузі каталізу та нафтохімії.
Основними напрямами діяльності досліджень групи гомогенного каталізу та присадок до нафтопродуктів є створення теоретичних основ дії нанорозмірних кластерів в якості каталізаторів в радикальних реакціях окиснення рідких органічних сполук, виявлення можливостей керування цими процесами з метою отримання компонентів моторних палив з нафтової та біосировини, а також підвищення енергоефективності при використанні моторних палив у різноманітних силових установках – автотранспортних, авіаційних та ракетних двигунах.
Вперше запропонований та розвинутий у групі кластерний підхід до явища каталізу в процесах окиснення органічних сполук в рідкому середовищі має важливе значення для розвитку сучасних уявлень про механізм рідиннофазного окиснення в присутності мікроконцентрацій нанорозмірних кластерів. Розглянуто явище нанорозмірної фрагментації рідких розчинів при сольватації наночастинок, експериментально показана симбатна немонотонна зміна фізико-хімічних властивостей розчинів в залежності від концентрації наночасток, які дискретизують рідку фазу.
Вперше встановлено ефект інверсійного характеру каталітичної дії наночастинок в радикальних реакціях при окисненні рідких середовищ. Показано, що інгібуюча дія наночасток при невисоких температурах може бути обумовлена створенням в рідині навколо цих добавок поляризованих зон з орієнтованих молекул середовища. Збільшення концентрації вільних радикалів в локальних об’ємах сприяє їх рекомбінації та обриву ланцюгів окиснення. При високих температурах руйнування цих зон під дією теплових коливань молекул призводить до викиду в об’єм рідини електронів і вільних радикалів, які ініціюють зародження нових ланцюгів окиснення та прискорюють процеси окиснення.
В теорії кластерного каталізу обриву ланцюгів реакції окиснення органічних сполук (Г.О. Ковтун) було обґрунтовано три механізми таких реакцій: реакції, локалізовані на центральному ядрі кластера; реакції, локалізовані на координованому ліганді та реакції, локалізовані на продуктах гомолітичного заміщення лігандів вільними радикалами.
Нами запропоновано четвертий механізм обриву ланцюгів окиснення на поверхні домена поляризованими молекулами розчинника, які входять до складу структури сольвато-домена навколо нанокластера та діаметер яких залежить від розмірів наночасток.
Теоретичні аспекти досліджень міжмолекулярної взаємодії синтезованих нанорозмірних кластерів з компонентами вуглеводневих та оксигенатних палив дозволили розробити біобезпечні нанорозмірні присадки поліфункціональної дії до сучасних моторних палив, які поліпшують їх експлуатаційні властивості. Розроблені в групі присадки до моторних палив на основі сферичних нанорозмірних кластерів одночасно покращують протизношувальні властивості обладнання (на порядок зменшують зношення в зоні тертя), мають високі антикорозійні властивості, покращують екологічні характеристики та енерговіддачу палив.
За допомогою комп’ютерного моделювання методом повноатомної класичної молекулярної динаміки розглянуто структуру сольватних оболонок в етанольному розчині модельного нанорозмірного металокомплексу, оцінено кількість орієнтованих молекул в першій оболонці та в упорядкованій зоні.
Експериментально виявлено каталітичний інгібуючий вплив синтезованих нанорозмірних металокомплексних сполук на ініційоване окиснення бензилового спирту за невисоких температур та автоокиснення бензилового спирту і н-додекану за підвищених температур (100–150 оС).
Проведено дослідження впливу нанорозмірних сферичних карбонових кластерів на процес високотемпературного окиснення компонентів моторних палив при згорянні дизельного палива в двигунах. За результатами порівняльних моторних випробувань встановлено, що додавання до дизельного палива присадки на основі синтезованих сферичних карбонових нанокластерів (при вмісті наночастинок в паливі 0,001 % мас.) суттєво впливає на показники роботи дизельного двигуна: годинна витрата палива скоротилась на 10 %, ефективний ККД збільшився на 8 %, рівень викидів оксидів азоту NOx зменшився на 24 %, рівень викидів СО зменшився з 0,075 % майже до 0 % за рахунок збільшення повноти згоряння палива.
У групі спільно з Д.А. Вінниченко (Інститут імпульсних технологій НАН України) створена установка плазмохімічного синтезу вуглецевих сферичних нанокластерів з вуглеводневих газів. Вперше отримані функціоналізовані фтором полішаруваті вуглецеві наносфери.
Вперше досліджено спосіб реалізації процесу конверсії синтез-газу у метанол в умовах механоактивації каталізатора in situ і доказано його ефективність як альтернативи для здійснення процесу за атмосферних умов.
Пилявський Володимир Степанович
Старший науковий співробітник.
Кандидат технічних наук.
Старший науковий співробітник зі спеціальності «нафтохімія»
Основні напрями досліджень: трибологічні та хіммотологічні аспекти дії паливно-мастильних матеріалів та нафтопродуктів в машинах та механізмах, вивчення механізмів дії функціональних присадок до нафтопродуктів, створення мастильних матеріалів для різних процесів тертя і металообробки.
Шелудько Євген Валентинович
Старший науковий співробітник.
Кандидат хімічних наук.
Старший науковий співробітник.
Основні напрями досліджень: фахівець у галузях хімії високомолекулярних сполук, синтезу мономерів для термостійких гетероланцюгових полімерів та лігандів для металокомплексних інгібіторів окиснення; атомна силова мікроскопія поверхонь із нанесеними наночастинками різної природи.
Каменєва Тетяна Михайлівна
Старший науковий співробітник.
Кандидат хімічних наук.
Дослідження волюмометричним методом кінетичних закономірностей, стехіометрії та механізмів інгібування процесів рідиннофазного радикально-ланцюгового окиснення органічних субстратів різними за хімічною будовою сполуками (нанозолі металів, моно- та поліядерні комплекси металів, нановуглецеві сфероїдальні сполуки та ін.).
Мельникова Світлана Львівна
Старший науковий співробітник. Кандидат хімічних наук.
Старший науковий співробітник – 1983 рік.
Основні напрями досліджень: ідентифікація та кількісний аналіз складних органічних сумішей; визначення впливу інгібуючої або ініціюючої дії присадок різної хімічної структури на кінетику окиснення компонентів моторних палив; гетерогенний каталіз, розробка альтернативних способів активації гетерогенних каталізаторів.
Хімач Наталія Юріївна
Науковий співробітник
Кандидат хімічних наук
Основні напрями досліджень:
гетерогенний каталіз, розробка альтернативних способів активації гетерогенних каталізаторів;
дослідження технології переробки твердих побутових відходів з отриманням синтез-газу та подальшим перетворенням його на оксигенати;
дослідження перебігу конверсії синтез-газу в оксигенати.
Гайдай Ольга Олександрівна
Молодший науковий співробітник
Основні напрями досліджень: створення етанольних моторних палив з високим вмістом етанолу й покращеними експлуатаційними та екологічним характеристиками; дослідження впливу нанорозмірних поліфункціональних присадок на властивості етанольних палив та товарних автомобільних бензинів.
Богомолов Юрій Іванович
Молодший науковий співробітник
Основні напрями досліджень: розробка та створення екологічно чистих змащувальних матеріалів та гідравлічних рідин. Розробка твердозмащувальних покриттів для роботи в екстремальних умовах. Дослідження трибологічних та антиоксидантних властивостей палив та полімерних матеріалів з нанорозмірними добавками.
Старжинська Людмила Іванівна
Інженер
Основні напрями досліджень: розробка каталітичних способів переробки відходів біосировини з одночасним отриманням нанокарбонових залишків як потенційних складових добрив для сільського господарства
Березницький Ярослав Олександрович
Інженер
Основні напрями досліджень: розробка способів синтезу та дослідження нанорозмірних кластерних сполук на основі карбону в якості присадок, які покращують фізико-хімічні та експлуатаційні властивості палив.
Тарасенко Роман
Інженер
Основні напрями досліджень: дослідження переробки біоорганічної сировини шляхом каталітичного піролізу та карбонізації з отриманням синтез-газу та карбонових нанорозмірних кластерів.
Контактна інформація:
Адреса: 50, Харківське шосе, Київ, Україна
Телефон/факс: (044) 559-70-54;
(044) 559-71-81
E-mail: polunkin at i.ua
