На главную
Русский English
ГоловнаНАУКОВІ ПІДРОЗДІЛИВІДДІЛ ФІЗИКО-НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ

ВІДДІЛ ФІЗИКО-НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ

Завідувач відділу - МАНОРИК Петро Андрійович

Доктор хімічних наук, старший науковий співробітник

Проспект Науки, 31 м. Київ 03039 Україна

Інститут фізичної хімії ім.Л.В.Писаржевського НАН України

тел./факс:+38 (044)525-66-64

e-mail: lizam@volyacable.com

Відділ фізичної хімії координаційних сполук було створено в 1961 р. в Інституті загальної та неорганічної хімії ім.В.І.Вернадського АН УРСР академіком АН УРСР К.Б.Яцимирським. З 1969 р. очолюваний ним відділ переведено до Інституту фізичної хімії ім.Л.В.Писаржевського АН УРСР. З 1985 по 1996 рр. його очолював д.х.н. О.П.Фі­ліппов. З моменту заснування відділу його роботи були присвячені дослідженню впливу різних чинників на електронну і просторову будову, стійкість та реакційну здатність різних класів координаційних сполук d- і f-металів, розробці та використанню кінетичних методів в хімічному аналізі, дослідженню кінетики і механізмів швидких реакцій. З початку 70-х років у відділі розгорнуто систематичні роботи в галузі біонеорганічної хімії, присвячені синтезу та дослідженню складу, будови, різних фізико-хімічних характеристик  біокоординаційних сполук з різними класами біолігандів (амінокислоти, пептиди, нуклеотиди,білки, ДНК) та макроциклічних сполук, дослідженню їх біологічної активності,  кінетики та механізмів реакцій за їх участю, сполук, що зв`язують молекулярний азот, кисень, коливальних реакцій, стабілізації незвичних ступенів окиснення 3d-металів  тощо. Основні результати цих робіт узагальнені більш як в 20 монографіях. З початку 90-х років відділ розпочав дослідження фізико-хімічних характеристик гетерогенних систем, утворених комплексами, та композиційних матеріали на їх основі, вивчення гетерофазних реакцій за їх участю, розробки п`єзорезонансних сенсорів на екологічно важливі малі молекули та неруйнівних методів контролю герметичності.

Основні напрямки досліджень

– Молекулярний дизайн різнолігандних, гомо- та гетерополіядер­них координаційних сполук, дослідження їх будови та фізико-хімічних властивостей,  розробка шляхів використання їх як компонентів чутливих покриттів оптичних та п’єзоелектричних сенсорів, прекурсорів для одержання мезопористих (ТiO2, SiO2), нанокомпозитів та плівок.

– Дослідження пористості та сорбційних власти востей металоорганічних каркасів на основі макроциклічних комплексів перехідних металів, ароматичних карбоксилатів та поліоксометалатів.

– Синтез та дослідження композитів, що містять функціоналізовані ліганди або координаційні сполуки, дослідження кінетики та механізму гетерогенних реакцій за їх участю

– Синтез дисперсних пористих матеріалів (ТiO2, SiO2) різної морфології, впорядкованих плівкових мезопористих нанокомпозитів та дослідження їх сорбційних, каталітичних та фото каталітичних властивостей.

Найважливіші результати за останні роки

-  Одержано нові різнолігандні комплекси Co, Ni, Cu, Zn з похідними піридину різної будови та встановлено, що вони проявляють високу селективність до ароматичних вуглеводнів в присутності аліфатичних в процесах гетерофазної взаємодії з парами цих аналітів, яка залежить від складу та будови комплексів і структури аналітів.

r1

Чутливість покриттів на основі комплексів CoPPP4Cl2, NiPPP4Cl2, ZnPPP2Cl2 до парів вуглеводнів при 20 С та SEM зображення поверхні електрода ПКР без покриття та з чутливим покриттям.

- Розроблено методики формування чутливих та селективних до ароматичних аналітів покриттів на основі цих комплексів та їх композитів з TiO2, SiO2 на поверхні електродів п’єзокварцевих резонаторів

– Розроблено технологію одержання термічно стабільного нанокристалічного  мезопористого діоксиду титану (анатазу) у  вигляді сферичних однорідних за  морфологією частинок, розміром 1÷4 мкм, діаметром мезопор 5÷11 нм, питомою поверхнею 120÷155 м2/г, об’ємом пор 0,3÷0,46 см3/г. Одержані матеріали є перспективними для використання як елементів паливних комірок, іон-літієвих батарей, фотокаталізаторів.

r3

Однорідні мезопористі (dпор = 5÷11 нм ,   Sпит =120÷155 м2/г , Vпор  = 0,3÷0,46 см3/г ) мікросфери ТіО2 (анатазу)

– Встановлено, що при відновленні солей Ag, Au протеїнами Fuzarium Oxisporum, утворюються монодисперсні сферичні наночасточки Ag, Au, стабільні в золь-гель процесах формування нанокомпозитів ТіО2/M в умовах термо- та ультразвукової обробки. На їх основі розроблені плівкоутворюючі композиції для формування шарів фотокаталізаторів для ефективного очищення довкілля від шкідливих органічних сполук.

 r4r8

Спектри ППР термообробленого (при 373-673 К) нанокомпозиту ТіО2/Ag та SEM зображення нанокомпозитної плівки ТіО2/Ag

– Розроблено малогабаритний пристрій на основі регульованих магнітних фіксаторів для аварійного блокування витоків екологічно небезпечних речовин зі сталевих цистерн або інших резервуарів.

r5

Пристрій для блокування витоків речовин з порожнистих конструкцій

– Отримано нові пористі кристалічні матеріали на основі координаційних полімерів та іонних сполук, розміри каналів в яких змінюються від 0,5 до 1,6 нм з об’ємом порожнин до 45% від об’єму елементарних комірок і питомою поверхнею до 600 м2/г. Показано, що деякі з цих матеріалів є селективними сорбентами низки полярних молекул, що їх сорбційна ємність в розрахунку на формульну одиницю досягає 40 молекул адсорбату.

r6

Візуалізація порожнин в кристалічній ґратці координаційного полімеру [Ni(mc)(dphdc)]n

Встановлено, що сполукам такого типу притаманні відновлювальні властивості по відношенню до катіонів благородних металів (Ag, Au, Pd),  які дозволяють одержувати композитні матеріали з нанокластерами металів, локалізованими на поверхні кристалітів відновника.

r7

  ТЕМ зображення композиту Ag@[(CuL)3(PMo12O40)2]

 Наукові зв´язки

Інститут фізики Литви (проф. Л.Валкунас).

Центр мікробіології та біології пухлин Каролінського Інституту (Швеція Стокгольм, проф.О.Кашуба).

Технічний університет Джорджії.

 Наукові співробітники відділу

Барна Андрій Володимирович,  кандидат хімічних наук, тел. 38(044)525 25 70.

Гавриш Сергій Павлович,  кандидат хімічних наук,тел. 38 (044) 525 25 70.

Гребенніков Володимир Миколайович, кандидат хімічних наук, тел: 38(044)525 66 50.

Ермохіна Наталія Іванівна, кандидат хімічних наук,  тел: 38(044)525 66 50.

Лампека Ярослав Дмитрович, доктор хімічних наук, професор,  тел.38(044)525 65 40.

Тельбіз Герман Михайлович, кандидат хімічних наук, тел. 38(044)525 65 69.

Цимбал Людмила Володимирівна, кандидат хімічних наук, тел. 38(044)525 25 70.

Шульженко Олександр Васильович, тел. 38(044) 525 65 85.

  Список вибраних публікацій

 1.  Патент України № 23210, МКИ F16L 55/18. Пристрій для тимчасової герметизації порожнистих виробів з магнітопровідних матеріалів. Шульженко О.В., Манорик П.А., Гребенніков В.М. Опубл. 10.05 2007, Бюл. №6.- 6 с.  

2.  Патент України № 23211, МКИ F16L 55/18. Магнітний фіксатор. Шульженко О.В., Манорик П.А. Опубл. 10.05 2007, Бюл. №6.- 6 с. 

3.  Патент 2291839 (РФ).  Мезопористый  диоксид титана,  способ  и полупродукт для его получения / П.А.Манорик, Н.И Ермохина, В.И.Литвин, В.Г.Ильин, С.Я.Кучмий, А.В.Шульженко, В.И.Яцькив, М.А.Федоренко, Г.В.Коржак, В.М.Гранчак, О.Л.Строюк. - Опубл.20.01.2007. – Бюл.№2.

4.  Tetrazolecalix[4]arenes as new ligands for palladium(II) / V. Boiko, R.  Rodik, L.Tsymbal, O.Danylyuk, YА.Lampeka, K.Suwinska, J.LipkowskI, V.kalchenko. - Tetrahedron, 2006, т.61, № 52, p.12282-12287.

5.  Encapsulation of cyanometalates by a tris-macrocyclic ligand tricopper(II) complex: syntheses, structural variation, and magnetic exchange coupling pathways. / M.Atanasov, P.Comba, Yа.D.Lampeka, G.Linti, T.Malcherek, R.Miletich, A.I.Prikhodko, H.Pritzkow. -  Chem. Eur. J., 2006, v.12, №3, p.737 – 748.

6.  Posudievsky O. Y., Telbiz G. M., Rossokhaty V. K. Effect of solvent nature on liquid-phase self-assembly of MEH-PPV/MCM-41 guest–host composites. - J. Mater. Chem., 2006, v.16, p.2485-2489.

7.  Gavrish S.P., Lampeka YA.D., Lightfoot P., Pritzkow H. The crystal and molecular structures of the related nickel(II) complexes of open-chain and macrocyclic oxamide-based ligands and the peculiarities of water aggregates in their crystal lattices // Dalton Trans.- 2007.- N41.- P. 4708 – 4714.

8.  Н.А.Бурлаенко, Л.М.Погорелая, П.А.Манорик, В.Н.Гребенников, А.В.Шульженко. Цитратные комплексы меди(II), никеля(II) как сорбционно-активные покрытия пьезоэлектрических сенсоров на аммиак //Укр. хим. Журнал.- 2007.- Т.73,№7.- С.26-30.

9.  A.V. Korzhak, N.I. Ermokhina, A.L. Stroyuk, V.K. Bukhtiyarov, A.E. Raevskaya, V.I. Litvin, S.YA. Kuchmiy, V.G. Ilyin, P.A. Manorik Photocatalytic hydrogen evolution over mesoporous TiO2/metal nanocomposites // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 198- 2008. Р. 126–134

10. Кравченко О.В., Цымбал Л.В., Лампека Я.Д. Изокатионное замещение комплексов меди(II) в анизотропных материалах на основе бензолтрикарбоксилата //Теор. эксперим. химия.- 2007.- Т.43, №2.- С. 124-129.

11. Болтовец П.Н., Цымбал Л.В., Снопок Б.А., Лампека Я.Д. Влияние макроциклических комплексов никеля(IІ) и меди(IІ) на блокирование взаимодействия трипсина с его соевым ингибитором // Теорет. эксперим. химия.- 2008.- T.44, N4.- C.248-253.

 Науково-технічні розробки відділу

 1. Магнітні п’єзокварцові мікротерези

Сконструйовано магнітні п’єзокварцові мікротерези - пристрій для дослідження методом п’єзокварцового мікрозважування в неоднорідному магнітному полі магнітних властивостей тонких шарів або плівок магнітних матеріалів, маса яких не більше за 10-6 -10-7 г, та хімічних процесів за їх участю.

 2. П’єзоелектричні сенсори на амоніак та матеріали для сорбційно-чутливих покриттів

3. П’єзоелектричні сенсори на пари води та матеріали для сорбційно-чутливих покриттів

4. П’єзоелектричні сенсори на пари толуолу та матеріали для сорбційно-чутливих покриттів

5. Універсальні засоби швидкої аварійної герметизації локально ушкоджених стінок сталевих резервуарів і трубопроводів , що перебувають під надлишковим тиском  екологічно небезпечних  продуктів.