Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено механізм адсорбції білірубіну (Bil) на поверхні високодисперсних кремнеземів (ВДК) з різними властивостями поверхні. Визначено вплив на адсорбцію Bil іонної сили та pH розчину. Показано, що гідрофобність поверхні є вирішальним чинником для адсорбції Bil і жовчних солей (BS) з індивідуальних і сумісних розчинів. Встановлено, що з сумісних з BS розчинів на поверхні адсорбується лише незв'язаний Bil на противагу до розчинів з сироватковим альбуміном (BSA), з яких Bil сорбується у вигляді комплексу з білком. Показано, що адсорбція Bil визначається процесами комплексоутворення в розчині. Визначено кількісні характеристики процесів комплексоутворення й адсорбції. На модельних системах показано, що для видалення надлишків Bil найбільш придатним є ВДК зі змішаними гідрофільно-гідрофобними властивостями поверхні.

  Скачати повний текст

Експериментально встановлено, що заповнення поверхні кремнезему молекулами катіонних поверхнево-активних речовин (КПАР) - моно- та біс-четвертинних амонієвих сполук - відбувається одночасно на поверхневих центрах двох типів (заряджених і нейтральних), що відповідає моношаровій моделі адсорбції. Визначено, що порушення агрегативної стійкості суспензій високодисперсного кремнезему відбувається через нейтралізацію негативного заряду поверхні та в результаті флокулюючої дії КПАР. Показано, що адсорбція КПАР на високодисперсному кремнеземі може супроводжуватися агрегуванням молекул на поверхні, що призводить до зростання швидкості флокуляції суспензій. Досліджено закономірності флокуляції суспензій високодисперсного кремнезему в присутності деяких альбумінів, гемоглобіну людини та желатину та встановлено, що в присутності білків стабільність даних суспензій в цілому описується в межах електростатичного механізму. За умов незначних заповнень поверхні та у разі pH, близьких до ізоелектричної точки кремнезему, концентраційні залежності швидкості флокуляції суспензій максимальні: із збільшенням адсорбції білків одночасно з флокуляцією відбувається руйнування агрегатів частинок кремнезему, присутніх у суспензіях за невисоких pH. Визначено, що характер флокулюючої дії сироваткових альбумінів залежить від способу їх одержання. Зауважено щодо наявності домішок ліпідів, яка обумовлює збільшення адсорбції білків і призводить до зростання швидкості флокуляції, особливо у разі високих pH за умов електростатичного відштовхування від поверхні.

  Скачати повний текст

Створено надвисоковакуумну установку типу "чорна камера" для комплексного дослідження адсорбційно-десорбційних процесів у широкому діапазоні температур дослідженого зразка (5 - 2500 К) і газу у джерелі молекулярного пучка (80 - 550 К). Вперше отримано спектри слабкозв'язаних низькоенергетичних адсорбційних станів молекулярного кисню, адсорбованого за умов 5 К, для досліджуваних граней вольфраму, а також отримано залежності імовірності прилипання кисню за температури підкладок 5 К та їх зміну з температурою поверхні адсорбента, газу та ступеня покриття. Прослідковані різні механізми кінетики залежно від умов адсорбції та виявлено, що дисоціативна адсорбція кисню на досліджених гранях вольфраму відбувається за температури 5 К. Встановлено, що після заповнення першого моношару на всіх підкладках виявляються ознаки адсорбції через зовнішній передстан, у ролі якого, можливо, виступає адсорбційний стан слабкої молекулярної хемосорбції АС45 (АС60 для W(III)). Досліджено ефект амортизації в області закінчення заселення хемосорбованого атомарного моношару та початку утворення слабкозв'язаного молекулярного моношару за температури адсорбції ~ 5 К, величина якого збільшується у разі збільшення температури газу в ефузивному джерелі. Доведено, що енерегетичні характеристики фізадсорбованих шарів у даних системах не залежать від електронної та атомної структур поверхні та, в основному, відзначаються фізико-хімічними властивостями кисню, а характер кінетики адсорбції дає змогу конкретизувати хід потенціалу взаємодії газ - поверхня.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено дослідженню властивостей рідкої та твердої фаз адсорбційних систем вода - міцелоутворююча поверхнево-активна речовина (ПАР) - твердий сорбент по даним нейтронної спектроскопії. Запропонований та обгрунтований новий підхід до дослідження колоїдних явищ у цих системах на основі аналізу змін молекулярно-динамічного стану води під впливом компонентів систем. Виявлено, що контакт водного розчину неіонної ПАР із твердим сорбентом призводить до суттєвого зменшення внеску колективних та збільшення внеску одночасткових рухів молекул води в її динамічний стан. Кількісно оцінена роль механізмів трансляційних рухів молекул води у вивчених системах. В термінах запропонованої моделі пояснені явища адсорбції та міцелоутворення. Досліджені характеристики міцелярних водних розчинів ПАР; характер взаємодії між міцелами; вплив електроліту на них; дисперсії сажі, оцінено поверхневий натяг міцел. Метод непружного розсіяння повільних нейтронів адаптований до дослідження адсорбційних шарів ПАР на вуглецевих сорбентах; доведено, що будова поверхневого шару неіонної ПАР на силікагелі залежить від способу контакту рідкої та твердої фаз. Узагальнені чинники, які впливають на будову адсорбційних шарів ПАР на твердих сорбентах.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження адсорбції сироваткового альбуміну людини (САЛ) на сферичних (СКН) і волокнистих (АУТ-М) вуглецевих сорбентах. Досліджено пористу структуру обох типів сорбентів. Визначено різницю в параметрах пористої структури між дослідженими сорбентами. Знайдено температурну залежність адсорбції САЛ на вуглецевій поверхні. Запропоновано загальний механізм адсорбції САЛ на волокнистих і сферичних вуглецевих сорбентах. Встановлено вплив окремих параметрів пористої структури вуглецевих сорбентів на адсорбцію САЛ. Виявлено "виміряну негативну адсорбцію" під час проведення оцінки адсорбції САЛ на АУТ-М непрямими методами. Даний феномен пояснено на підставі гіпотези про комплексний вплив процесів адсорбції-десорбції САЛ і конформаційних перетворень білкових молекул на результати вимірювання. Під час оцінки адсорбції САЛ прямими методами феномену "негативної адсорбції" не спостережено. Розроблено теоретичні моделі адсорбційних процесів і, на підставі отриманих експериментальних даних адсорбції САЛ на СКН і АУТ-М, розраховано окремі їх параметри. Висвітлено причини різниці у механізмах тромбоутворення на волокнистих і сферичних вуглецевих сорбентах.

  Скачати повний текст

Визначено фундаментальні закономірності адсорбції сумішей полімерів на твердих поверхнях. Узагальнено результати комплексних досліджень адсорбції з сумішей сумісних і несумісних полімерів у широкому концентраційному інтервалі з урахуванням критичних концентрацій перекривання макромолекулярних клубків, термодинамічної взаємодії компонентів і процесів молекулярної агрегації в досліджуваних системах. Експериментально доведено селективність адсорбції одного з компонентів суміші для розчинів і розплавів полімерів, обумовлену одночасним протіканням конкуруючої адсорбції обох компонентів. Встановлені закономірності є загальними для всіх пар полімерів, що характеризується певним рівнем термодинамічної сумісності.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено вплив природи поверхні високодисперсних оксидів, зокрема, високодисперсного кремнезему, титано- й алюмокремнеземів на адсорбцію аміноцукрів. Встановлено відмінності в термолізі альбуміну в залежності від pH його розчину та природи поверхні дисперсних оксидів. Показано можливість використання виділення з сірководню за термолізу білка як тестового піку на змішаних оксидах із білковим покриттям. Методом ІЧ-спектроскопії досліджено зміни в будові альбуміну на поверхні дисперсних оксидів, завдяки чому зроблено припущення щодо просторового розташування бичачого сироваткового альбуміну на вказаних оксидах. Методом термостимульованої деполяризації показано, що у розчині альбуміну значна частина води зв'язана водневими зв'язками з молекулами білка, порівняно з системою "нанооксид/бичачий сироватковий альбумін/вода", для якої кількість зв'язаної води зменшується внаслідок сильної взаємодії макромолекул з наночастинками оксидів з утворенням агрегатів. Встановлено, що стан води за дегідратації гамет бика залежить від наявності кріоконсерванта - диметилсульфоксиду. Показано, що присутність бичачого сироваткового альбуміну стабілізує аміноцукор, зменшуючи біоактивність нанокомпозиту. Доведено, що від природи й особливостей поверхневого шару адсорбентів суттєво залежить їх біоактивність.

  Скачати повний текст

Досліджено взаємодію вихідних і модифікованих адсорбентів з водою та біомакромолекулами. Встановлено, що вихідний нанокремнезем і його модифіковані форми значною мірою впливають на структуру гелів крохмалю. Виявлено, що модифіковані кремнеземи зменшують гемоліз еритроцитів і впливають на біоактивність дріжджових мікроорганізмів. Показано, що за присутності води значно підвищується адсорбція метану на різних адсорбентах.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив нанесеної на поверхню пірогенного кремнезему металоксидної фази на хімічні перетворення, що відбуваються у адсорбованих кремнійорганічних сполуках залежно від температури. Експериментально встановлено, що наявність на поверхні пірогенного кремнезему металоксидних наноструктур сприяє пониженню початкових температур деструкції зв'язку Si - C у вакуумі та виділенню метану в області 470 - 820 та 820 - 1170 К. Запропоновано механізми розриву зв'язку Si - C і виділення метану у вакуумі: за низьких температур даний процес відбувається за участю брьонстедівських кислотних центрів поверхні, а за високих температур утворення метану відбувається за радикальним механізмом. Доведено, що в окиснювальній атмосфері присутність оксидів металів на кремнеземній поверхні сприяє розриву силоксанового зв'язку, що призводить до часткової деполімеризації адсорбованого полідиметилсилоксану. Досліджено реакцію генсаметилдисилазану з поверхнею кремнезему, що містить титан- і ванадійоксидну фазу, а також встановлено, що хемосорбція гексаметилдисилазану на поверхні зразка з ванадійоксидним покриттям відбувається по вільних силанольних групах і з розривом зв'язку SiO - V. Зазначено, що енергії активації даного процесу досить близькі за значенням для всіх зразків, з чого слідує, що нанесена на поверхню кремнезему металоксидна фаза істотно не впливає на процес хемосорбції гексаметилдисилазану.

  Скачати повний текст

Теоретично та експериментально досліджено адсорбцію поверхнево-активних речовин на міжфазній межі (рідина - рідина та рідина - газ) за нерівноважних умов. Дослідження виконано методами об'єму краплі та максимального тиску в бульбашці. Розвинено математичну модель кінетики адсорбції на поверхні зростаючої краплі з урахуванням масопереносу в суміжну фазу. За методом об'єму краплі визначено величину адсорбції на свіжоутвореній поверхні краплі. Експериментально визначено залежність коефіцієнта розподілу октилфенілового ефіру поліетиленгліколей від довжини оксиетильного ланцюга та природи міжфазної межі. Наведено опис поведінки молекул поверхнево-активних речовин у нерівноважних адсорбційних шарах з урахуванням можливої переорієнтації молекул. Визначено ефективний час адсорбції для вивчених методів. Теоретично та практично обгрунтовано застосування режиму зупиненого потоку за методом максимального тиску в бульбашці.

  Скачати повний текст

Встановлено колоїдно-хімічні закономірності вилучення іоногенних поверхнево-активних речовин (ПАР) із водних розчинів методами осаджувальної та сорбційної мікрофлотації у порівнянні з методом пінного функціонування. Розроблено нові ефективні способи очистки техногенних розчинів, що містять ПАР. Виявлено найбільш дієві методи колоїдно-хімічного впливу на даний процес, які дозволяють підвищити його ефективність. Показано можливість застосування запропонованих методів колоїдно-хімічного впливу з метою управління процесом очищення техногенних розчинів, що містять ПАР. Еспериментально підтверджено можливість інтенсифікації процесу флотаційного вилучення ПАР (хлоридів алкіламонію й алкілпіридинію, ГІПХ-3, цетазолу, піназоліну, додецилсульфату натрію (ДДСН) і сульфонолу НП-3) шляхом введення в їх розчини неорганічних осаджувачів (калію гексацианоферату (III, II) або сорбентів (калій-манган гексаціаноферату (II), н-окталекану, силіцій оксиду, феруму (III) та алюмінію гідроксиду). Наведено рекомендації щодо використання даних осаджувачів для покращання якості флотаційної очистки техногенних розчинів, забруднених ПАР. Термодинамічно обгрунтовано доцільність використання алкілсульфатів натрію як ефективних осаджувачів та одночасно флотаційних збирачів досліджуваних катіонних ПАР. Виявлено закономірності адсорбції іоногенних ПАР на межі поділу фаз розчин ПАР - тверде тіло для пояснення та прогнозування ефективності процесу їх вилучення із водних розчинів методом сорбційної мікрофлотації. Розроблено новий флотаційний спосіб вилучення катіонних ПАР (ГІПХ-3а, цетазолу, піназоліну) за допомогою сорбенту - раковини морських молюсків. Наведено рекомендації щодо використання флотації для очистки стічних вод машинобудівних, олійноекстракційних і лакофарбових підприємств.

  Скачати повний текст

Висвітлено результати теоретичної оцінки можливостей проведення хімічного збирання на частково триметилсилільованій поверхні за участю кремнійорганічних сполук та результати експериментальних досліджень термостимульованих хімічних перетворень на поверхні метилсилільованих кремнеземів. Встановлено, що енергії активації утворення метану та етилену внаслідок термодеструкції метилсилільних груп практично не залежать від ступеня хімічного модифікування поверхні пірогенного кремнезему. Теоретично встановлено, що величини енергій активації взаємодії силанольних та диметилсиланольних груп з диметилдихлорсиланом є близькими. Виявлено, що з підвищенням ступеня модифікування швидкість змочування пірогенного кремнезему водою та деканом змінюється не монотонно, проявляючи за ступеня модифікування 0,2 мінімум у першому та максимум - у другому випадку. Встановлено, що значення ступеня модифікування, яке характеризує перехід від гідрофільного кремнезему до гідрофобного, становить 0,55.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорії стосовно гідрофільності полімерних лабільних систем. Установлено взаємозв'язок між хімічною природою мембран і міцністю зв'язку та коефіцієнтом дифузії молекул води у полімерний каркас. Використання сучасних фізичних методів - диференційно скануючої калометрії та ядерно-магнітного резонансу - дозволило одержати кількісну оцінку гідрофільності полімерних мембран. Знайдено числа гідратації. Виявлено, що селективний перенос однозарядних іонів залежить від заряду поверхні та структури модифікувального шару. Установлено закономірну взаємозалежність між впливом різних факторів на стан води у мембранах та їх розділювальними характеристиками. Знайдено залежність зміни величини трансмембранного потоку від гідрофільності та стану води у полімерному каркасі мембрани. Запропоновано моделі мембран, які мають оптимальні властивості розділення у процесах знесолення й очистки води.

  Скачати повний текст

Досліджено особливості впливу хімічного (гексаметилдісилазаном) та адсорбційного (фенольними сполуками) модифікування поверхні кремнезему на його гідратаційні властивості. Вивчено дані властивості вільного (адсорбованого на поверхні кремнезему) сироваткового альбуміну людини в присутності органічних розчинників. Проаналізовано гідратаційні властивості кремнезему залежно від концентрації хімічно прищеплених триметилсилільних груп, а також за адсорбційного модифікування його поверхні одноядерними (флороглюцин, галова кислота) та біядерними (1,5- та 1,6-діоксинафталіни) фенольними сполуками. Визначено гідратаційні характеристики сироваткового альбуміну людини у вільному та адсорбованому на поверхні кремнезему станах в присутності органічних розчинників.

  Скачати повний текст

Вперше досліджено протонофорну здатність нижчих карбонових кислот і продемонстровано її залежність від довжини вуглеводного радикала кислоти. Визначено форми іонів металів (аквакомплекси), здатних до взаємодії з бішаровими ліпідними мембранами (БЛМ), за рахунок впливу на її електрохімічні параметри. Вперше досліджено методом вольтамперометрії взаємодію аміно- та карбоксилатних координаційних сполук з БЛМ. Показано, що взаємодія іонів металу(II) (нікель, купрум, цинк) з аміно- або карбоксилатними лігандами призводить до зростання провідності БЛМ внаслідок зміни ліпофільно-ліпофобного балансу комплексного іона. За значенням впливу комплексних іонів на електрохімічні параметри БЛМ вперше встановлено, що більшу проникність крізь ліпідний бішар мають комплексні іони з зарядом "+1" і "+2" та зі значенням ліпофільності від "-1" до "+1,5". На підставі електрохімічних досліджень запропоновано механізм взаємодії комплексних частинок з БЛМ.

  Скачати повний текст

Досліджено особливості впливу природи розчинника та модифікування поверхні кремнезему (гексаметилдисілазаном) на адсорбцію оксикарбонових кислот. За допомогою квантово-хімічних розрахунків встановлено кореляцію між сорбційними та сольватаційними ефектами. Вперше показано, що полярність розчинника та його електронодонорна здатність визначають величини вільної енергії Гібса адсобції карбонових кислот. Проведено порівняльне дослідження величин адсорбції та десорбції оксикарбонових кислот і встановлено їх залежність від ступеня модифікування поверхні кремнезему. Запропоновано механізм адсорбції оксикарбонових кислот на поверхні кремнезему. З'ясовано, що з поверхневими центрами карбонові кислоти реагують за гідрофільним і гідрофобним механізмами. Вперше встановлено залежність адсорбції оксикоричних кислот і пирокатехіну від pKa на метильованій поверхні кремнезему. Описано структури адсорбційних комплексів на поверхні кремнезему для асоційованих кислот.

  Скачати повний текст