Робота направлена на вирішення важливої науково-практичної проблеми підвищення корозійної стійкості металів в атмосферних умовах та водних нейтральних середовищах, за рахунок використання екологічно безпечних, багатокомпонентних за складом рослинних екстрактів та комбінаційних сумішей на їх основі із синергетичною сполукою — триалкоксисиланом. Уперше розроблено обґрунтований підхід до створення інгібіторів корозії комплексної дії на основі природних органічних сполук жомів плодово-ягідних культур і прогнозування їх інгібувальних властивостей, який базується на використанні системи екстрагентів i-PrOH:EtOH:H2O/ 0–40%:25–30%:15–25% для вилучення широкого спектра органічних сполук з рослинної сировини, з урахуванням компонентного складу та антиоксидантної активності, закономірностей адсорбційної поведінки та механізму дії, зв'язку їх захисних властивостей з хімічними перетвореннями складових сполук у корозійних середовищах та поверхні металу. Продемонстровано зв'язок між антиоксидантною дією та інгібуючою здатністю рослинних екстрактів та запропоновано використання антиоксидантної активності як прогностичного параметра інгібуючої ефективності рослинних екстрактів. Уперше встановлено, що при використанні рослинних екстрактів як інгібіторів атмосферної корозії, пролонгований процес обумовлений сповільненою кінетикою випаровування летких сполук, утворенням адсорбованих шарів, їхніми хімічними та структурними перетвореннями на поверхні сталі. У нейтральному водному середовищі закономірністю формування захисної плівки є пролонгований процес формуванням продуктів реакції конденсації, а саме флаванол-антоціанових та флаванол-альдегідних аддуктів, що, як наслідок, і викликає вторинне інгібування корозійного процесу та обумовлює проінгібуючий ефект рослинних екстрактів. Встановлено ефективність використання екстрактів жомів плодово-ягідних культур як інгібіторів корозії вуглецевих сталей, міді та її сплавів в атмосферному середовищі при постійній вологості повітря і температурі без конденсації вологи на зразках і водних нейтральних корозійно-агресивних середовищах (98–99%) в інтервалі 20–50 ˚С у статичних умовах і у потоці рідини. Розроблені комбінаційні інгібітори корозії на основі екстрактів жомів плодово-ягідних культур та 3-амінопропілтріетоксисилану, що забезпечують синергетичний ефект протикорозійної дії як чорних, так і кольорових металів. Доведена практична доцільність застосування нових інгібіторів корозії як присадки до змащувально-охолоджуючих рідин та лакофарбового покриття.^UThe dissertation work is aimed at solving the important scientific and practical problem of increasing the corrosion resistance of metals in atmospheric conditions and aqueous neutral environments, due to the use of environmentally safe, multi-component plant extracts and combination mixtures based on them with a synergistic compound - trialkoxysilane.For the first time, a reasoned approach to the creation of corrosion inhibitors of complex action based on natural organic compounds of pulps of fruit and berry cultures and prediction of their inhibitory properties was developed, which is based on the use of the solvent system i-PrOH:EtOH:H2O/0–40%:25–30%:15–25% for the extraction of a wide range of organic compounds from plant raw materials, taking into account the component composition and antioxidant activity, patterns of adsorption behavior and mechanism of action, the connection of their protective properties with chemical transformations of constituent compounds in corrosive environments and metal surfaces. The connection between the antioxidant effect and the inhibitory capacity of plant extracts was demonstrated and the use of antioxidant activity as a prognostic parameter of the inhibitory efficiency of plant extracts was proposed. For the first time the qualitative composition and quantitative content of the main classes of compounds extracted from plant raw materials by the solvent system i-PrOH:EtOH:H2O/45:30:25 (aldehydes (14,34–9,19%), ketones 1,07–7,7%), alcohols (1,5–8,4%), terpenes/ monoterpene phenols (8,06–12,34%) of polyphenolic compounds are flavonoids, phenolic acids (16,59–21,12%), anthocyanins (10,7–17,75%), flavonols (9,9–14,75%). For the first time it was found that the volatile compounds of the obtained extracts of grape, apricot, peach and tomato cakes are 10 aldehydes (hexanal, heptanal, butanal, (E,E)-2,4-hexadienal, octanal, benzaldehyde, 2-phenylacetaldehyde, furfuraldehyde, vanillin), hexylacetate, alcohols, 2 ketones (β-ionone, 6-methyl-5-hepten-2-one) and 7 terpene compounds (linalool, limonene, β-cyclocitral, thymol, carvacrol, geraniol, α-terpenyol).For the first time, it was established that when plant extracts are used as atmospheric corrosion inhibitors, the prolonged process is caused by the slowed down kinetics of evaporation of volatile compounds, the formation of adsorbed layers, and their chemical and structural transformations on the steel surface. In a neutral water environment, the regularity of the formation of a protective film is a prolonged process of formation of condensation reaction products, namely flavanol-anthocyanin and flavanol-aldehyde adducts which, as a result, causes secondary inhibition of the corrosion process and determines the pro-inhibitory effect of plant extracts. The effectiveness of the use of fruit and berry pulp extracts as corrosion inhibitors of carbon steels, copper and its alloys in the atmospheric environment at constant air humidity and temperature without moisture condensation on samples and aqueous neutral corrosive environments (98–99%) in the range 20– 50 ˚С in static conditions and in a liquid flow.Combined corrosion inhibitors based on extracts of pulp of fruit and berry crops and 3-aminopropyltriethoxysilane have been developed, which provide a synergistic anti-corrosion effect of both ferrous and non-ferrous metals. The practical expediency of using new corrosion inhibitors as additives to lubricating and cooling fluids and paint coatings has been proven. It is established that the increase of inhibitory efficiency in the combined action of combinations of plant extracts of grape, apricot, peach and tomato cakes with organosilane is due to chemisorption processes with the formation of siloxane (Si-O-Si), (Si-O-C) and metalsiloxane bonds that promote the formation of a polymeric film on the metal surface, which consists of molecules of plant extract / compounds of their chemical transformation and the products of their copolymerization with organosilane.

В дисертаційній роботі розроблено інформаційну технологію, яка використовує метод інваріантного керування повітряним кораблем (ПК) при наявності зовнішніх збурень та відмов авіаційної техніки, а також імітаційні моделі для вирішення поставлених завдань. Суть інформаційної технології полягає у визначенні конфігурації аеродинамічних органів керування ПК для компенсації наявних збурень та відмов, врахування впливу визначеної конфігурації аеродинамічних органів керування ПК на швидкість польоту, а також врахування відпрацювання зміни конфігурації аеродинамічного профілю на енергетичний запас керованості повітряного корабля в цілому. Впровадження розроблених методів забезпечить високий рівень безпеки польоту ПК в умовах невизначеності при наявності відмов та зовнішніх збурень. В дисертаційній роботі розв'язано важливу науково-технічну задачу підвищення безпеки польотів в цивільній авіації. Застосування розробленої інформаційної технології для компенсації впливу турбулентної атмосфери всієї доступної механізації крила дозволяє поліпшити стабілізацію положення ПК при польоті в умовах атмосферних збурень та зменшити вплив турбулентності на швидкість польоту ПК. Технологія забезпечує компенсацію наслідків відмов аеродинамічних органів керування в межах наявних аеродинамічних і функціональних можливостей ПК, що дозволяє забезпечити комфорт пасажирів під час польоту, зменшити навантаження на екіпаж при парируванні відмов авіаційної техніки, що в свою чергу приводить до зниження впливу людського чинника на безпеку польотів.^UThe thesis proposes an information technology that uses the method of invariant control of an aircraft in the presence of external disturbances and aircraft equipment failures, as well as simulation models for solving the assigned tasks. The essence of information technology consists in determining the configuration of the aerodynamic controls of the aircraft to compensate for the existing disturbances and failures, taking into account the influence of a certain configuration of the aerodynamic controls of the aircraft on the flight speed, and also taking into account the development of changes in the configuration of the aerodynamic profile on the energy reserve of the controllability of the aircraft as a whole. The implementation of the developed methods will ensure a high level of flight safety of the aircraft under conditions of uncertainty in the presence of failures and external disturbances.In the dissertation work, an important scientific and technical problem of improving the safety of flights in civil aviation was solved. The use of the developed information technology to compensate for the influence of a turbulent atmosphere of all available wing mechanization makes it possible to improve the stabilization of the aircraft position during flight under atmospheric disturbances and to reduce the effect of turbulence on the aircraft flight speed. The technology compensates for the consequences of aerodynamic control failures within the existing aerodynamic and functional capabilities of the aircraft, ensures the comfort of passengers during the flight, reduces the workload on the crew when parrying aircraft failures, in turn, leads to a decrease in the influence of the human factor on flight safety.

Дисертація є першим комплексним науковим дослідженням, присвяченим формуванню нової науково обґрунтованої концепції адміністративно-правового забезпечення стимулювання використання альтернативних джерел енергії у морській галузі з метою створення теоретичного базису для оновлення українського законодавства та практики його застосування.У дисертації уперше: охарактеризовано сучасну систему управління пом’якшенням наслідків зміни клімату у мореплавстві з урахуванням екосистемного підходу та концепту сталого розвитку; визначено стан впровадження у сучасному публічному адмініструванні мореплавства «правила сірки 2020»; систематизовано правові інструменти та кращі практики сприяння використанню альтернативних джерел енергії як ефективного засобу підвищення рівня енергоефективності суден, скорочення викидів парникових газів, запровадження дружніх до навколишнього природного середовища технологій у мореплавстві та портовій діяльності; проаналізовано особливості засобів публічного адміністрування мореплавства у районах контролю викидів та стимулювання виконання правил, передбачених Додатком VI до МАРПОЛ щодо контролю викидів; визначено характерні риси реляційної взаємодії суб’єктів публічного адміністрування скорочення викидів парникових газів у судноплавстві; відзначено конкуруючий, але не конфліктний характер європейського рівня публічного адміністрування протидії забрудненню повітря з морських суден з глобальним, що забезпечується ІМО; охарактеризовано особливості імплементації Додатку VI до МАРПОЛ у законодавство України;означено роль морських портів у декарбонізації морської та портової діяльності; визначено адміністративно-правові способи стимулювання використання альтернативних та відновлювальних джерел енергії у морській галузі.Під час опрацювання проблематики дослідження було удосконалено: концепцію забезпечення екосистемного підходу до публічного адміністрування морської та портової діяльності; наукові підходи до формування і застосування правових та організаційних інструментів для попередження зміни клімату. Набули подальшого розвитку: погляди на особливості форм та методів публічного адміністрування в оновленій концепції адміністративного права України; наукові положення про правове та організаційне забезпечення впровадження екологічних енергозберігаючих технологій у судноплавство та портову діяльність; ідеї про впровадження глобальної системи торгівлі квотами на викиди забруднюючих речовин у повітря. Було запропоновано низку змін до діючого законодавства України про альтернативну енергетику, можливості оновлення міжнародних стандартів публічного адміністрування протидії викидам парникових газів від судноплавства в атмосферу, а також шляхи удосконалення політики стимулювання впровадження низьковуглецевих чи відновлювальних видів палива у мореплавстві і напрями оптимізації адміністрування роботи морського та портового сектору з метою зменшення антропогенного навантаження на довкілля.У роботі було відзначено, що базовими міжнародно-правовими актами щодо зміни клімату та зменшення забруднення навколишнього середовища сформовано фундамент для відповідних заходів у правовому регулюванні діяльності у морських просторах, що здійснюються під егідою ІМО з метою зменшення негативного впливу судноплавства на атмосферне повітря та, як наслідок, уповільнення парникового ефекту і зміни клімату. Діяльність ІМО у забезпеченні та спрямуванні міжнародної співпраці та обміну енергоефективними технологіями є активною, спрямованою на створення спеціалізованих проєктів для підвищення рівня обізнаності суб’єктів світового мореплавства про шляхи та можливості переходу на дружні до природи технології через декарбонізацію морської галузі. Правові інструменти ІМО щодо попередження зміни клімату спрямовані на вироблення механізмів скорочення викидів таких парникових газів, як СО2, SOх, NOx та летючих органічних сполук, а також на підвищення рівня енергоефективності суден, що охоплює впровадження правил енергоефективності та сприяння міжнародній співпраці у напрямку використання альтернативних видів палива.^UThe dissertation is the first comprehensive scientific research, devoted to the formation of a new scientifically grounded concept of administrative and legal support for stimulating the use of alternative energy sources in the maritime industry in order to create a theoretical basis for updating the Ukrainian legislation and the practice of its application.In the dissertation this is the first time: the modern system has been characterized of management of mitigation of climate change in navigation, taking into account the ecosystem approach and the concept of sustainable development; the state of implementation has been determined in the modern public administration of navigation «the rule of sulphur 2020»; the legal tools and the best practices have been systematized for promoting the use of alternative energy sources as an effective means of rising the energy efficiency of ships, reducing the greenhouse gas emissions, introducing environmentally friendly technologies in navigation and port activities; the features of the means of public administration of navigation have been analyzed in the areas of control of emissions and stimulation of compliance with the rules, provided for the Annex VI to the MARPOL on control of emissions; the characteristic features have been determined of relational interaction of subjects of public administration of reducing greenhouse gas emissions in shipping; the competing, but not conflict, nature of the european level of public administration against air pollution from maritime ships with a global, ensured by the IMO; the features have been characterized of implementation of the Annex VI to the MARPOL in the legislation of Ukraine; the role has been defined of seaports in the decarbonization of maritime and port activities; the administrative and legal methods have been determined of stimulating the use of alternative and renewable sources of energy in the maritime industry.During the study of the problems of the research, it has been improved: the concept of providing an ecosystem approach to the public administration of maritime and port activities; the scientific approaches to the formation and the application of legal and organizational tools to prevent change of climate. It has been acquired further development: the views on the peculiarities of forms and methods of public administration in the updated concept of administrative law of Ukraine; the scientific provisions on legal and organizational support for the introduction of ecological energy-saving technologies in shipping and port activities; the ideas of the introduction of a global system of the trade of quota on emissions of pollutants in the air. A number of changes has been proposed to the current legislation of Ukraine on the alternative energy, the possibility of updating the international standards of public administration of combating the greenhouse gas emissions from shipping into the atmosphere, as well as the ways to improve the policy of stimulating the introduction of low-carbon or renewable types of fuels in navigation and the directions for optimizing the administration of the maritime and port sector in order to reduce anthropogenic burden on the environment.The work has noted that the basic internationally-legal acts on change of climate and reducing the environmental pollution had been formed the basis for appropriate measures in the legal regulation of activities in the maritime areas, carried out under the aegis of the IMO in order to reduce the negative impact of shipping on the atmospheric air and, as a result, to slow the greenhouse effect and change of climate. The IMO`s activities are active in ensuring and directing international cooperation and exchange of energy-efficient technologies, aimed at creating the specialized projects to increase the awareness of the subjects of the world navigation about the ways and the possibilities of switching to nature-friendly technologies through the decarbonization of the maritime industry. The IMO`s legal instruments to prevent the change of climate are aimed at the developing mechanisms to reduce the emissions of greenhouse gases such as СО2, SOx, NOx and volatile organic compounds, as well as to improve the level of the energy efficiency of ships, covering the implementation of the rules of energy efficiency and promoting the international cooperation in the use of alternative types of fuels.

У дисертації здійснено комплексне та системне дослідження адміністративно-правової охорони атмосферного повітря.Визначено, що адміністративно-правова охорона атмосферного повітря – це система правових, економічних, організаційних, комунікативних, інженерно-технічних, оздоровчих заходів, що здійснюють уповноважені суб'єкти публічної адміністрації і направлені на профілактику, попередження та припинення порушень норм чинного законодавства в досліджуваній сфері.Зазначено, що нормативно-правове регулювання адміністративно-правової охорони атмосферного повітря - це система норм права, які урегульовують суспільні відносини, що виникають під час збереження, поліпшення, відновлення якості атмосферного повітря, застосуванні заходів охорони атмосферного повітря, визначають зміст державної політики в досліджуваній сфері та повноваження суб'єктів публічного адміністрування в сфері атмосферного повітря тощо. З'ясовано, що суб'єкти адміністративно-правової охорони атмосферного повітря - це система органів загальної та спеціальної компетенції, які здійснюють публічно-управлінські повноваження з метою відновлення, збереження, забезпечення якості атмосферного повітря та забезпечення права громадян на чисте атмосферне повітря, а також вживають заходів необхідних для зниження рівня захворюваності населення внаслідок забруднення атмосферного повітря. Автором виокремлено особливості та види суб'єктів адміністративно-правової охорони атмосферного повітря. Доведено, що заходи охорони атмосферного повітря – це система способів, прийомів та засобів владно-управлінського впливу, що направлені на діяльність суб'єктів публічного та приватного права, яка пов'язана з забрудненням атмосферного повітря з метою підвищення якості атмосферного повітря, його охорони та забезпечення права громадян на чисте атмосферне повітря.Запропоновано класифікувати заходи охорони атмосферного повітря наступним чином: 1) залежно від характеру впливу: а) стимулюючі; б) заохочувальні; в) економічні; г) примусові; 2) залежно від суб'єкта застосування: а) Кабінетом Міністрів України; б) центральним органом виконавчої влади; в) місцевими органами публічної адміністрації; г) декількома суб'єктами; 3) за предметом регулювання: а) правові; б) внутрішньо-визначені; 4) за колом учасників: а) одноосібні; б) колегіальні; в) колективні; г) комбіновані; 5) за предметом: а) технічні; б) економічні; в) організаційні. Визначено, що попереджувальні адміністративно-правові заходи охорони атмосферного повітря - це система правових засобів, які використовують суб'єкти, які наділені владно-управлінськими повноваженнями з метою попередження порушення норм, яорганізаційні); 5) залежно від нормативно-правового закріплення (в законах України; в підзаконних нормативно-правових актах).Визначено, що припинювальні адміністративно-правові заходи охорони атмосферного повітря - це сукупність заходів примусового характеру, що застосовуються уповноваженим суб'єктом публічної адміністрації з метою унеможливлення провадження подальшої діяльності, що здійснюється з порушенням норм законодавства шляхом видання правоприпинювального (обмежувального) акту.кими урегульовано відносини у галузі охорони атмосферного повітря. Запропоновано адміністративно-запобіжні заходи охорони атмосферного повітря поділити за наступними критеріями: 1) залежно від вибору правового засобу охорони атмосферного повітря (нормування; стандартизація; планування; експертиза; проектування); 2) залежно від суб'єкта (суб'єкти господарювання приватного права; суб'єкти господарювання публічного права); 3) залежно від форми процесуального вираження (акти перевірки; результати контролю; облікова документація; результати оцінки якості атмосферного повітря; дані державного та громадського моніторингу якості атмосферного повітря; звіт з оцінки впливу на довкілля); 4) залежно від характеру впливу на суб'єкта (майнові; організаційні); 5) залежно від нормативно-правового закріплення (в законах України; в підзаконних нормативно-правових актах).Визначено, що припинювальні адміністративно-правові заходи охорони атмосферного повітря - це сукупність заходів примусового характеру, що застосовуються уповноваженим суб'єктом публічної адміністрації з метою унеможливлення провадження подальшої діяльності, що здійснюється з порушенням норм законодавства шляхом видання правоприпинювального (обмежувального) акту.^UThe dissertation is complex and systematic research of administrative and legal protection of atmospheric air.It is determined that the administrative and legal protection of atmospheric air is a system of legal, economic, organizational, communicative, engineering and technical, health measures carried out by authorized public administration bodies and aimed at prophylactics, prevention and termination of violations of current legislation in the studied area.It is noted that the normative-legal regulation of administrative-legal protection of atmospheric air is a system of legal norms that regulate public relations arising during the preservation, improvement, restoration of atmospheric air quality, application of atmospheric air protection measures, determine the content of state policy and powers of public administration bodies in the field of atmospheric air, etc. It was found that the subjects of administrative and legal protection of atmospheric air is a system of bodies of general and special competence, which exercise public administration powers to restore, preserve, ensure air quality and ensure the right of citizens to clean air, as well as use measures necessary to reduce the incidence of the population due to air pollution. The author highlights the features and types of subjects of atmospheric air administrative and legal protection.It is proved that air protection measures are a system of methods, techniques and means of governmental influence aimed at the activities of public and private law, which is associated with air pollution in order to improve air quality, its protection and ensuring the right of citizens to clean air.It is proposed to classify air protection measures as follows: 1) Depending on the nature of the impact: a) stimulating; b) incentive; c) economical; d) mandative; 2) Depending on the subject of application: a) the Cabinet of Ministers of Ukraine; b) the central executive body; c) local bodies of public administration; d) several entities; 3) By the subject of regulation: a) legal; b) internally defined; 4) By the circle of participants: a) individual; b) collegial; c) collective; d) combined; 5) By the subject: a) technical; b) economic; c) organizational. It is determined that preventive administrative and legal measures for air protection are a system of legal means used by entities endowed with administrative powers to prevent violations of the rules governing the relations in the air protection field.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню генетичного різноманіття природних ізолятів актиноміцетів ризосфери ялівцю високого (Juniperus excelsa M.-Bieb.) та їхнього потенціалу як продуцентів біологічно активних сполук, зокрема антибіотиків. Поява і швидке поширення патогенних мікроорганізмів з множинною стійкістю до антибіотиків стали нагальною проблемою глобальної охорони здоров’я. Ця тривожна тенденція не лише створює значні виклики в усьому світі, але й загрожує звести нанівець досягнутий прогрес у боротьбі з інфекційними захворюваннями. Актиноміцети – різноманітна група грампозитивних бактерій, які широко розповсюджені в різних біотопах, особливо в ґрунтах, де відіграють важливу роль у забезпечені кругообігу поживних речовин. Ці бактерії відіграли вирішальну роль у розробці багатьох життєво важливих терапевтичних засобів для боротьби з інфекційними, онкологічними та іншими захворюваннями. Однак, сьогодні темпи відкриття нових сполук із антибіотичними властивостями значно сповільнилися. Одним з підходів до вирішення цієї проблеми є дослідження нових і недостатньо вивчених середовищ існування мікроорганізмів для виявлення продуцентів нових біологічно активних сполук. В цьому аспекті, територія України є одним з таких регіонів, мікробне біорізноманіття якого практично не вивчали. Досліджено філогенетичне різноманіття актиноміцетів, виділених з ризосфери J. excelsa, в результаті якого, визначено родини та роди, до яких належать ці ізоляти. Встановлено приналежність виділених актиноміцетів до одинадцяти родів Actinoplanes, Actinorectispora, Amycolatopsis, Kribbella, Micrococcus, Micromonospora, Nocardia, Promicromonospora, Rhodococcus, Saccharopolyspora та Streptomyces класу Actinomycetia. Виявлено, що найбільша кількість ізолятів, 350 або 94% від усіх, належали до роду Streptomyces. Здійснено аналіз антагоністичних властивостей актиноміцетів проти широкого пулу тест-культур мікроорганізмів. Показано, що значна кількість ізолятів здатна пригнічувати ріст збудників внутрішньолікарняних інфекцій (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae subsp. pneumonia, Proteus vulgaris та Candida albicans). Окрім цього, виявили понад 60% ізолятів, які затримували ріст хоча б однієї з використаних тест-культур фітопатогенних мікроорганізмів. Серед них найбільше антагоністів було проти грамгенативних бактерій фітопатогенних бактерій. Для значної кількості досліджених природних ізолятів ризосфери J. excelsa властиві потенційні ріст-стимулювальні властивості, такі як здатність до асиміляції атмосферного азоту, солюбілізації нерозчинних форм Фосфору, синтез індоліл-3-оцтової кислоти та сидерофорів, які задіяні в асиміляції мікроелементів, зокрема заліза. Дереплікативний аналіз екстрактів вторинних метаболітів актиноміцетних ізолятів, які мали різний спектр та рівень антимікробної дії виявлено антибіотики десертоміцин А, канханаміцин А, стрепторубін В, спектинабілін, антиміцини, спіраміцини та стамбоміцини. Застосовуючи специфічні мікробні біосенсори здійснено скринінг продуцентів певних класів антибіотиків. Внаслідок чого виявлено два ізоляти, які продукували бернінаміцини А і В, 31 ізолят із потенційною здатністю до синтезу антибіотиків-інгібіторів клітинної стінки бактерій та 26 потенційних продуцентів памаміцинів. В результаті рутинного скринінгу вторинних метаболітів досліджуваних ізолятів з широким спектром антимікробної дії відкрито два нові антибіотики фурахіноцини L і K. Вони у своїх структурах містять модифікації полікетид-нафтохінонового скелету, які до нині ще не були описані для фурахіноцинів. Ідентифіковано кластер генів, який ймовірно відповідає за біосинтез фурахіноцинів K та L. Запропоновано ймовірний шлях біосинтезу фурахіноцинів K та L на основі передбачуваних функцій генів наявних у кластері, даних біосинтезу фурахіноцину С та подібних сполук. Встановлено, що фурахіноцин К виявляє цитотоксичну активність проти клітинної лінії HepG2 зі значенням ІС50 12,6 мкг/мл, проте не має антимікробної дії. Водночас, для фурахіноцину L характерна антибактеріальна активність проти грампозитивних бактерій. Виконане дослідження вказує на великий біосинтетичний потенціал природних ізолятів актиноміцетів, виділених з ризосфери J. excelsa. Виявлені в ході роботи рідкісні роди актиноміцетів можуть бути щедрим джерелом нових біологічно активних речовин. Створена в ході роботи колекція природних ізолятів актиноміцетів може бути платформою для розроблення нових терапевтичних препаратів медичного і ветеринарного призначення, а також біопрепаратів для сільського господарства.^UThis dissertation presents an investigation of the genetic diversity of natural isolates of actinomycetes from the rhizosphere of Juniperus excelsa M.-Bieb. and their potential as producers of biologically active compounds, including antibiotics. The emergence and rapid dissemination of multidrug-resistant pathogens have become a pressing global health concern. This alarming trend not only presents substantial worldwide challenges but also jeopardizes the progress achieved in combatting infectious diseases. Actinomycetes are a group of Gram-positive bacteria that are ubiquitous in various habitats, especially in soils, where they play an important role in ensuring nutrient cycling. These bacteria have played a crucial role in the development of many life-saving therapeutic agents to fight infectious, cancer and other diseases. However, today, the pace of discovery of new compounds with antibiotic properties has slowed considerably. One approach to solving this problem is to study new and insufficiently studied microbial habitats to identify of producers of new biologically active compounds. In this respect, the territory of Ukraine, the microbial biodiversity of which has not been studied, is one of such regions. The phylogenetic diversity of actinomycetes isolated from the rhizosphere of J. excelsa was studied, and the families and genera to which these isolates belonged were determined. It was found that they represent eleven genera of the class Actinomycetia: Actinoplanes, Actinorectispora, Amycolatopsis, Kribbella, Micrococcus, Micromonospora, Nocardia, Promicromonospora, Rhodococcus, Saccharopolyspora and Streptomyces. The largest number of isolates 350 (94% of all) belonged to the genus Streptomyces. The antagonistic properties of the actinomycetes against a diverse range of test microorganism cultures were analysed. A significant number of isolates demonstrated the ability to inhibit the growth of pathogens associated with hospital-acquired infections, including Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae subsp. pneumonia, Proteus vulgaris and Candida albicans. Additionally, more than 60% of the isolates exhibited the capacity to inhibit the growth of at least one of the test cultures of phytopathogenic microorganisms used. Among these, the majority of antagonists were effective against Gram-negative phytopathogenic bacteria. A significant number of the studied natural isolates from the rhizosphere of J. excelsa exhibited plant growth-promoting properties, such as the assimilation of atmospheric nitrogen, solubilization of insoluble forms of phosphorus (P), synthesis of indole-3-acetic acid and production of siderophores. Dereplicative analysis of secondary metabolite extracts from actinomycete isolates, exhibiting varying spectra and levels of antimicrobial activity, revealed the presence of antibiotics, such as desertomycin A, canhanamycin A, streptorubin B, spectinabilin, antimycins, spiramycins and stambomycins. We employed specific microbial biosensors to screen for producers of particular antibiotic classes. As a result, two isolates producing berninamycins A and B, 31 isolates with the potential ability to synthesise bacterial cell wall inhibitors and 26 potential producers of pamamycins were identified. As a result of routine screening for secondary metabolites on the studied isolates with a broad range of antimicrobial activity, two new antibiotics, furaquinocins L and K, were discovered. Notably, these compounds feature modifications of the polyketide-naphthoquinone skeleton in their structures, which have not previously been described in furaquinocins. A cluster of genes likely responsible for the biosynthesis of furaquinocins K and L was identified.A putative biosynthesis pathway for furaquinocins K and L was proposed, considering the predicted functions of the genes found in the cluster and drawing from data on the biosynthesis of furaquinocin C and related compounds. It was observed that furaquinocin K exhibits cytotoxic activity against the HepG2 cell line with an IC50 value of 12.6 μg/ml, but it does not demonstrate antimicrobial activity. Furaquinicin L displays antibacterial activity against Gram-positive bacteria. This study highlights the significant biosynthetic potential of natural actinomycete isolates obtained from the rhizosphere of J. excelsa. The discovery of rare actinomycete genera during this research suggests a promising source of novel biologically active substances. Moreover, the collection of natural actinomycete isolates established during this study can serve as a platform for the development of new therapeutic drugs for medical and veterinary applications, as well as biological products for agriculture.

У дисертації наведено комплексне дослідження біолого-екологічних особливостей п'яти видів, двох форм і одного культивару деревних ліан родів Ampelopsis Michx. і Parthenocissus Planch. родини Vitaceae в умовах інтродукції в Правобережному Лісостепу України, включаючи біолого-екологічні особливості, адаптаційні можливості, сезонні ритми росту й розвитку, зимостійкість, посухостійкість. Висвітлено нетрадиційні способи застосування в озелененні, обґрунтовано принципи практичного застосування як грунтопокривних рослин. З'ясовано особливості сезонної ритміки росту і розвитку рослин родів Ampelopsis Michx. і Parthenocissus Planch. (Vitaceae) та їх узгодженість із погодно- кліматичними умовами району інтродукції, визначено пластичність феноритміки як основу адаптивного потенціалу. Досліджено особливості росту вегетативних пагонів, виявлено кореляційну залежність між швидкістю їх росту в довжину і збільшенням кількості міжвузлів й ритмікою таких екологічних факторів як температура і відносна вологість повітря, визначено оптимальні умови для росту. Встановлено продуктивний потенціал та способи розмноження рослин як основи їх введення в культуру.Визначено ступінь зимостійкості, біологічну межу морозостійкості однорічних пагонів, проведено інтегральне оцінювання морозо-зимостійкості інтродукованих рослин родини Vitaceae. Досліджено анатомічну будову листкової поверхні, що зумовлює посухостійкість рослин, особливості водного режиму, визначено стійкість до атмосферної посухи.Оцінено успішність інтродукції, висвітлено ряд нестандартних способів застосування ліан родини Vitaceae при озелененні територій, об'єктів сучасного містобудування, закритих приміщень. Розроблено наукові основи використання ліан родини Vitaceae як ґрунтопокривних.^UThe dissertation presents a comprehensive study of biological and ecological features that affect the species, two forms and one cultivator of woody vines Ampelopsis Michx. and Parthenocis Planch. (Vitaceae) in terms of introduction in the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine, including biological and ecological features, adaptive capabilities, seasonal rhythms of growth and development, stability, dishwashing. Highlighted methods of application in landscaping, substantiated the principles of practical application as ground cover plants.Presented the results of the literature review on the origin and phylogeny of plants of the Vitaceae family and their formation in the system of higher vascular plants.Determined the peculiarities of the seasonal rhythm of growth and development of plants of the genus Ampelopsis Michx and Parthenocissus Planch have been clarified and their consistency with the weather and climatic conditions of the introduction area, defined the plasticity of phenorhythmics as the basis of adaptive potential. Investigated the peculiarities of vegetative shoots growth, determined the correlation between their growth rate in length and increase in the number of internodes and the rhythm of such environmental factors as temperature and relative humidity is revealed, the optimal conditions for growth. Established the productive potential and methods of plant reproduction as the basis of their introduction into the culture.Carried out the degree of winter hardiness, the biological limit of frost resistance of annual shoots were determined, the integrated assessment of frost and winter hardiness of introduced plants of the Vitaceae family. The anatomical structure of the leaf surface, which determines the drought resistance of plants, the peculiarities of the water regime, the resistance to atmospheric drought has been determined.The success of the introduction is evaluated, a number of non-standard ways of using vines of the Vitaceae family in landscaping, modern urban planning, indoor spaces are highlighted. Scientific bases of using lianas of the Vitaceae family as ground cover have been developed.

Дисертаційна робота стосується дослідження взаємодії атомів, молекул і їх кла-стерів з поверхнею вуглецевих нанотрубок, що містять різні дефекти внаслідок їх легування бором чи азотом або функціоналізації їх поверхні кисневмісними або амі-новмісними групами. Електронну структуру вуглецевих нанотрубок при адсорбції ними галогеноводнів HX (X=F, Cl, Br), молекулярних аніонів (МА) MVIO42- (MVI =19Cr, Mo, W) та молекулярних комплексів MI2CrO4 (MI = Li, Na, K) та MIICrO4 (MII = Ca, Zn, Cd, Hg, Pb) досліджено в наближенні молекулярного кластера із застосуван-ням теорії функціоналу електронної густини. Встановлено залежності характеристик адсорбції від положення молекулярних аніонів CrO42- на поверхні вуглецевих нано-трубок. Досліджено вплив катіонів M+ (M+ = Li, Na, K) та M2+ (M2+ = Ca, Zn, Cd, Hg, Pb) на адсорбцію молекулярних аніонів поверхнею вуглецевих матеріалів. За допомо-гою розрахунків змодельовано вплив найбільш розповсюджених молекул атмосфер-ного середовища (H2O, N2 та O2) на адсорбцію аніонів CrO42- на поверхні вуглецевих нанотрубок. З'ясовано, що прості органічні функціональні групи підвищують адсор-бційну здатність вуглецевих нанотрубок у водному розчині стосовно хроматних мо-лекулярних аніонів. Проведено експериментальні дослідження і проаналізовано дані щодо особливостей спектроскопії комбінаційного розсіяння, поглинання, дифузного відбивання світла та люмінесценції поверхонь, які містять молекулярні комплекси K2CrO4, адсорбовані на поверхні вуглецевих нанотрубок.^UThe thesis deals with the study of the interaction of atoms, molecules and their clus-ters with the surface of carbon nanotubes with various defects: boron or nitrogen doping, or functionalization of the surface with oxygen- or ammonia-containing surface groups. The electronic structure of carbon nanotubes for adsorption hydrogen halide molecules HX (X = F, Cl, Br), molecular anions (MA) MVIO42- (MVI = Cr, Mo, W) and molecular complexes MI2CrO4 (MI = Li, Na, K) and MIICrO4 (MII = Ca, Zn, Cd, Hg, Pb) had been studied at the Density Functional Theory (DFT) level within molecular cluster approach using software package Gaussian 09. Calculations were performed for the cluster within B3LYP approximation for exchange-correlation functional. Calculated binding energies and values of electronic charges transferred to adsorbents were analysed, and the types of bonding between the investigated molecular compounds and the surface of carbon nano-tubes were identified. Adsorption characteristics dependence on the position of molecular anions CrO42- on the surface of carbon nanotubes was established. Effect of M+ (M+ =Li, Na, K) and M2+ (M2+ = Ca, Zn, Cd, Hg, Pb) cations on adsorption of molecular anions by the surface of carbon materials was studied. The influence of the most widely distributed atmospheric molecules (H2O, N2, O2) on CrO42- anions adsorption on the surface of carbon nanotubes was modelled in the calculations. It was found that simple organic functional groups increase the adsorption capacity of carbon nanotubes in an aqueous solution with respect to chromatic molecular anions. Experimental studies were carried out and analysis of the data those concern features of the Raman, absorption, diffuse reflection and lumi-nescent spectroscopy of the surfaces containing K2CrO4 molecular complexes adsorbed on the surface of carbon nanotubes was made.

Дисертацію присвячено аналізу сезонної та міжрічної мінливості концентрацій забруднюючих речовин (ЗР) та впливу метеорологічних умов на формування рівня забруднення атмосферного повітря в промислових містах України. Визначено сезонні коливання забруднюючих речовин та проаналізовано особливості розподілу їх характеристик: амплітуд, фаз, коефіцієнтів детермінації, середніх багаторічних значень. Встановлено причини появи сезонності вмісту ЗР в окремі періоди. На основі обчислених залишків сезонного ходу визначено закономірності міжрічної мінливості забруднюючих речовин. Тренди досліджуваних домішок характеризуються різноспрямованістю та, переважно, узгоджуються зі змінами обсягів викидів.Виявлено залежність міжрічних коливань ЗР із ключовими для їх накопичення та виведення метеорологічними характеристиками.^UThe thesis is dedicated to the analyses of pollutants' seasonal and inter-annual variability and the influence of meteorological conditions on the formation of atmospheric air pollution level in Ukrainian industrial cities. The study analyzes the significant seasonal variations of pollutants' content, its spatial distribution, amplitudes, phases, determination coefficients and average values. It was found that the seasonality appears for dust in case of the fogs' frequency increase. The seasonal variations of sulfur dioxide in cities are better observed under the prevailing coal burning during the heating season. The seasonality of carbon monoxide amplifies in case of emission decrease from point sources. It might increase the sensitivity to the impact of wildfire emissions and open burning during the warm period. The seasonal variations of nitrogen dioxide are better observed when the concentrations decrease and natural factors of NO2 variations tend to be predominant. Moreover, phases shift is usually observed from the cold to warm season. The seasonality of formaldehyde in cities does not depend on the changes of emissions and meteorological variability. The quantitative characteristics differ in cities which showed the crucial role of local conditions for the HCHO spatio-temporal distribution.

В дисертаційній роботі розвинуто наукові підходи щодо розроблення каталізаторів багатостадійних процесів газофазного перетворення етанолу та 1-бутанолу з подвоєнням вуглецевого ланцюга. На підставі з'ясування впливу компонентів каталітичних систем MgO-Al2O3(CeOx) та ZrO2-MxOy (M = Ce, Y) на кислотно-основні характеристики поверхні та визначення способів їх регулювання запропоновано шляхи досягнення високої активності та селективності каталізаторів в процесах газофазної конверсії етанол → 1-бутанол та 1-бутанол → 2-етил-1-гексанол. Вперше реалізовано процес газофазної конденсації 1-бутанолу в 2-етил-1-гексанол в проточному режимі в присутності каталітичних Mg-Al-оксидних систем; підтверджено можливість послідовного перетворення: етанол → 1-бутанол → 2-етил-1-гексанол, за атмосферного тиску в проточному режимі, що дозволить отримувати 2-етил-1-гексанол безпосередньо з етанолу.Показано, що для ефективного перетворення вихідних спиртів у цільові продукти (1-бутанол та 2-етил-1-гексанол) бінарний оксидний каталізатор MgO-Al2O3 має включати кислотно-основні пари Льюїса (Mg-O-Al), сформовані за умов прожарювання гідроталькітів. Найбільший вихід за 1-бутанолом (18 %) досягнуто у присутності каталізатора із співвідношенням Mg/Al = 2, найбільший вихід за 2-етил-1-гексанолом (11 %) ‒ на каталізаторі зі співвідношенням Mg/Al = 1.З'ясовано, що модифікування Mg-Al оксидних систем катіонами Се3+ на стадії синтезу гідроталькітів призводить до підвищення концентрації кислотних та основних центрів на поверхні каталізаторів, що забезпечує збільшення питомої швидкості утворення 1-бутанолу порівняно з немодифікованим каталізатором. Найбільший вихід 1-бутанолу (14 %) досягається в присутності каталізатора зі співвідношенням Mg/Al/Се = 2:0,9:0,1.Визначено, що добавки CeO2, Y2O3 впливають на фазовий склад ZrO2, який визначає кислотно-основні властивості його поверхні. В результаті стабілізації тетрагональної фази ZrO2 добавками CeO2 та Y2O3 відбувається збільшення концентрації основних центрів на поверхні каталізаторів, що зумовлює підвищення селективності утворення 1-бутанолу з етанолу в їх присутності.Встановлено, що зразок з вмістом CeO2 10 %мас. характеризується найбільшою концентрацією основних центрів на поверхні серед досліджених ZrO2-CeO2 систем, що забезпечує збільшення в 2 рази селективності та продуктивності каталізатора за 1-бутанолом в порівнянні з індивідуальним ZrO2.Показано, що ведення модифікуючої добавки Y2O3 та прожарювання Zr-Y-оксидної системи за температури 500 °C сприяє збільшенню концентрації основних центрів на поверхні каталізаторів разом зі зменшенням концентрації кислотних центрів. В присутності каталізатора ZrO2-Y2O3 досягаються високі значення селективності утворення (до 70 %) та виходу 1-бутанолу (17 %).Запропоновано каталітичні системи на основі MgO-Al2O3 зі співвідношенням Mg/Al = 1 та 2 для процесів перетворення етанол → 1-бутанол та 1-бутанол → 2-етил-1-гексанол, що забезпечують показники продуктивності за 1-бутанолом 87 гBuOH/(кгкат·год) та за 2-етил-1-гексанолом 40 г2-ЕГ/(кгкат·год). Пріоритет розробки захищено патентом України на корисну модель. Виявлено, що застосування каталітичної системи ZrO2-Y2O3 (3,4 %мас. Y2О3, температура прожарювання 500 °C) в процесі перетворення етанол → 1-бутанол, забезпечує селективність за 1-бутанолом – до 70 %, з продуктивністю 27 гBuOH/(кгкат·год). Пріоритет розробки захищено патентом України на корисну модель.Зазначені каталітичні системи перспективні для створення високопродуктивних каталізаторів синтезу 1-бутанолу та 2-етил-1-гексанолу із етанолу.^UScientific approaches to development of catalysts for multistage processes of gas-phase ethanol and 1-butanol conversion with doubling of a carbon chain are developed in the thesis. Based on elucidation of the influence of components of MgO-Al2O3(CeOx) and ZrO2-MxOy (M = Ce, Y) catalytic systems on their acid-base surface characteristics and determination of methods of their varying, the ways to achieve the high activity and selectivity of catalysts in gas-phase ethanol → 1-butanol and 1-butanol → 2-ethyl-1-hexanol conversion are proposed.The process of gas-phase condensation of 1-butanol to 2-ethyl-1-hexanol in the flow reactor over Mg-Al-oxide catalytic systems was realized for the first time. The possibility of sequential ethanol → 1-butanol → 2-ethyl-1-hexanol conversion at atmospheric pressure in the flow mode was confirmed. It will allow to obtain 2-ethyl-1-hexanol directly from ethanol.It is shown that for the efficient conversion of initial alcohols into target products (1-butanol and 2-ethyl-1-hexanol) the binary oxide catalyst MgO-Al2O3 should include Lewis acid-base pairs (Mg-O-Al) formed under the conditions of calcination of hydrotalcites. The highest yield of 1-butanol (18%) is achieved over the catalyst with a ratio of Mg/Al = 2, and the highest yield of 2-ethyl-1-hexanol (11%) is achieved over catalyst with a ratio of Mg/Al = 1.It is found that modification of Mg-Al oxide systems by Се3+ cations during the hydrotalcite synthesis leads to an increase in the concentration of acid and base sites on the catalyst surface, which provides an increase in the specific rate of 1-butanol formation comparing to unmodified catalyst. The highest yield of 1-butanol (14%) is achieved over the catalyst with a ratio of Mg/Al/Ce = 2:0.9:0.1.It is established that the CeO2, Y2O3 additives affect the phase composition of ZrO2, which determines the acid-base properties of its surface. As a result of stabilization of the tetragonal phase of ZrO2 by the addition of CeO2 and Y2O3 there is an increase in the basicity of the catalysts which leads to an increase in the selectivity of 1-butanol formation from ethanol in their presence.It is found that the sample with a 10 wt.% of CeO2 is characterized by the highest concentration of base sites on the surface among the studied ZrO2-CeO2 systems, which provides a twofold increase in the selectivity and productivity of the catalyst for 1-butanol formation comparing with unmodified ZrO2.It is shown that the introduction of a modifying additive Y2O3 and calcination of the Zr-Y-oxide system at 500 °C leads to an increase in the concentration of the base sites on the surface of the catalysts together with a decrease in the concentration of acid sites. Over the ZrO2-Y2O3 catalyst the high values of selectivity (up to 70%) and yield of 1-butanol (17%) are achieved.MgO-Al2O3 catalytic systems with the ratio of Mg/Al = 1 and 2 are suggested for ethanol → 1-butanol and 1-butanol → 2-ethyl-1-hexanol conversion processes, which provide productivity of 1-butanol formation 87 gBuOH/(kgcat·h) and 2-ethyl-1-hexanol 40 g2-EH/(kgcat·h). The priority of development is protected by the Patent of Ukraine for Utility Model.It is found that the usage of ZrO2-Y2O3 catalytic system (3.4 wt.% Y2O3, calcination temperature 500 °C) in the ethanol → 1-butanol conversion, provides selectivity for 1-butanol up to 70%, with the productivity of 27 gBuOH/(kgcat·h). The priority of development is protected by the Patent of Ukraine for Utility Model.These systems are promising for the creation of high-performance catalysts for the synthesis of 1-butanol and 2-ethyl-1-hexanol from ethanol.

У дисертації викладено результати досліджень закономірностей перерозподілу тритію в природно-техногенних біогеосистемах, шляхів і агентів міграції та іммобілізації тритію в біотичній і абіотичній складових ландшафтно-геохімічних систем в районах розміщення об'єктів, з яких відбувається емісія тритію. Оцінено вклад природних і техногенних джерел утворення тритію у формування його сучасного біосферного балансу. Із застосуванням принципів ландшафтної геохімії визначено закономірності перерозподілу тритію в природно-техногенних біогеосистемах на основі оцінки адсорбційної ємності спряжених біотичних і абіотичних складових. Експериментально оцінено швидкість ізотопного обміну водню в процесі фотосинтетичної метаболізації тритію рослинністю з водного розчину. Виявлено ефект ізотопного осмосу при використанні монтморилонітових іон-провідних мембран у водних системах. Визначено кінетичні параметри іммобілізації тритію мінеральними адсорбентами. Встановлено ефект електрохімічного ізотопно-водневого фракціонування у водному розчині електролітів на целюлозно-мінеральних мембранах. Показано, що електроосмотична фільтрація тритійованого електроліту супроводжується фракціонуванням ізотопів водню в мінеральній мембрані.^UThe thesis is devoted to the determination of the laws of technogenic transformation of the balance of tritium in natural and technogenic biogeosystems, the study of ways and agents of migration and the laws of immobilization of tritium in the biotic and abiotic components of landscape-geochemical systems in the tritium emission areas. The transfer of atmospheric and water flows leads to a dilution of the concentration of tritium in the environment of transit agents in the background levels. A significant source of tritium is radioactive waste storage (RWS), where significant amounts of this radioactive isotope of hydrogen are concentrated. Deficiencies in the protective structures of storage facilities lead to a violation of their tightness and the release of tritium into the environment in the form of gas-aerosol emanations and hydro-geofiltration flows through a discontinuity of engineering barriers - floors, walls and bottom of the storage. After extraction from the air and deposition on vegetation and soil surface, tritium is included in the short-term and long-term circulation in the natural-manmade biogeosystems. The atmogeochemical flow from the sources of tritium into the environment causes a coordinated process of accumulation of tritium in transpirational water (TW) and in an organically bound tritium (OBT) in the grass and in the leaves of perennial vegetation. The correlation coefficients between tritium in TB and OBT for grass are 0.98 and for leaves are 0.89. The process of tritium transpiration may be accompanied by the cumulative effect of the formation of OBT. In the zone of influence of the preservation station of the Kiev Interregional Special Plant, the content of OBT predominates over the tritium content in TV in perennial vegetation by 29% and in annual vegetation by 14%. The adsorption capacity of the biotic component of local landscape-geochemical systems is estimated. The total stock of tritium accumulated in the OBT of phytomass at the elemental site (in the herbage and perennial vegetation as a whole) can exceed 900 Bq×m–2. The rate of hydrogen isotope exchange in the process of photosynthetic metabolism of tritium by vegetation from an aqueous solution was first experimentally estimated. The kinetic parameters of the metabolic formation of OBT by plants from an aqueous solution were calculated. The patterns of tritium immobilization from hydrogeofiltration flows on geochemical barriers are determined. The adsorption capacity of local blocks of the geological environment in the areas where objects from which tritium is released is calculated. When tritiated water is filtered, the elementary unit of the geological environment is able to extract tritium in the amount of up to 55,000 Bq×m–3, incl. reliably fix in the structure of clay minerals more than 7000 Bq×m–3. The kinetic parameters of tritium filtration and adsorption-desorption processes in dynamic water-mineral systems with used of typical clay minerals (structural types 1: 1, 2: 1 and minerals with modulated layers with joined strips) and finale hydrogen radioactive isotope immobilization in their structures was experimentally investigated. In stationary model water-mineral systems created from clay minerals (kaolinite, montmorillonite, saponite, palygorskite and sepiolite) and tritiated water, was established the effects of hydrogen-isotopic fractionation with the maximum fractionation factor in montmorillonite α = 1.28 with surface adsorption, α = 1.28 at the molecular HTO → H2O exchange in the interlayer space of montmorillonite and α = 1.24 in the structural OH positions. The effect of isotope osmosis was first found when using ion-conducting montmorillonite membranes in an aqueous system consisting of distilled protium (H2O) and tritiated (“HTO”) water. It is established that the behavior of the fluid in the cell above the bentonite membrane depends on the isotopic composition of water in the cell and reservoir. The maximum isotope-osmotic pressure in the aquatic environment was 0.29 kPa. The electrochemical isotope-hydrogen fractionation effect in aqueous solution using mineral and composite cellulose-mineral membranes was first experimentally established. The greatest fractionation effect was obtained using a montmorillonite-cellulose membranes with a 50% of clay mineral (Δ = 278 Bq). The effect of fractionation of hydrogen isotopes was observed during electroosmotic filtration of tritiated electrolyte through low-permeable clay membranes, with a maximum value of α = 1.16 in the montmorillonite. It is proposed to conduct further research to refine the design of electroosmotic equipment, and to search for or create new, more efficient proton-conducting substances that can be used as electroosmotic membranes oriented specifically to the fractionation of hydrogen isotopes.

Інтерес до вивчення неоднорідної структури іоносфери Землі ґрунтується на щохвилинному використанні у повсякденному житті радіозв'язку та освоєнні навколоземного космічного простору. Іоносфера використовується людством для радіозв'язку на великих відстанях. Для правильного використання того чи іншого частотного діапазону радіохвиль варто враховувати особливості іоносфери, її просторову та часову мінливість. Крім того, кожна область іоносфери характеризується процесами фонової іонізації, що залежать від пори року, доби, сонячної активності, географічного розташування та геомагнітної активності. Відомо, що атмосфера та іоносфера Землі знаходяться під впливом зовнішніх процесів як природного так і техногенного походження. Серед них важливу роль відіграють сонячний термінатор (СТ), сонячні затемнення, магнітні бурі, землетруси, цунамі, вибухи, старти ракет, потужне радіовипромінювання і т. ін. Основним механізмом поширення енергії та імпульсу від таких збурень в атмосфері є акустико-гравітаційні хвилі (АГХ). В свою чергу АГХ, що генеруються в нижній атмосфері та забезпечують зв'язок з верхньою, на висотах іоносфери часто мають прояви у вигляді рухомих іоносферних збурень (РІЗ). РІЗ призводять до спотворень радіохвиль, що впливає на роботу засобів радіолокації, радіозв'язку та супутникової навігації (погіршуючи точність геопозиціонування). Дослідження генерації АГХ і РІЗ, особливостей їхнього поширення та руйнування, сприяють покращенню прогнозування плазмових збурень та врахування їх дії на функціонування радіосистем різного призначення. Саме тому вивчення і моніторинг АГХ і РІЗ є актуальною задачею радіофізики та фізики атмосфери і геокосмосу, що має не тільки фундаментальне, а й велике прикладне значення. Одним з найбільш інформативних вимірювальних інструментів для іоносферної діагностики є радар некогерентного розсіяння (НР). В обсерваторії Інституту іоносфери НАН і МОН України (м. Харків) розташований єдиний у центральній Європі радар НР. Радар дозволяє отримувати дані про стан іоносфери в діапазоні висот від 100 до 1500 км. Більш повну інформацію про її параметри, на висотах нижче максимуму іонізації, одержують завдяки використанню іонозонду. Метою дисертаційної роботи є виявлення РІЗ, які викликані високоенергійними природними процесами, та аналіз їх параметрів за даними радарів НР; порівняльний аналіз параметрів РІЗ над різними довготними секторами для різних геофізичних умов та рівнів сонячної активності; фізичне тлумачення спостережуваних іоносферних ефектів.Наукова новизна дисертаційної роботи визначається поставленими завданнями та вперше отриманими результатами і полягає у наступному. 1. Вперше отримано характеристики РІЗ над Україною у діапазоні періодів 5 - 125 хв протягом багаторічного моніторингу стану іоносфери методом НР з 2006 р. по 2018 р. у спокійних умовах. Продемонстровано, що найбільша кількість РІЗ спостерігалася поблизу зимового сонцестояння та осіннього рівнодення.2. Оцінено основні параметри РІЗ поблизу характерних геофізичних періодів та під час геокосмічної бурі 1 – 3 вересня 2016 р. Встановлено взаємозв'язок низки РІЗ зі змінами магнітного поля в високих широтах.3. Вперше за даними радара НР Інституту іоносфери встановлено наявність ВМ РІЗ протягом усього року, що вказує на відсутність чітко вираженої залежності появи таких структур відносно рівня геомагнітної активності. 4. Проведено порівняння фонових параметрів іоносфери в періоди весняного рівнодення та літнього сонцестояння у 2016 р. за даними радарів НР Інституту іоносфери та обсерваторії Хейстек МТІ. Практична значимість отриманих результатів полягає у наступному.Дані, про варіації характеристик РІЗ над Східною Європою необхідні для поглиблених знань фізики процесів, що протікають в іоносфері та механізмів взаємодії між різними шарами атмосфери. Отримані результати параметрів СМ та ВМ РІЗ можуть бути використані при розробці моделі неоднорідної структури середньоширотної іоносфери, а також дозволять уточнити глобальні іоносферні моделі. Також, отримані результати дозволять більш точно прогнозувати ступінь нестабільності каналів радіозв'язку та налаштовувати їх параметри за різних геофізичних умов. Нарешті, такого роду дослідження, важливі для розвитку методів прогнозування та оцінки помилок геопозиціонування з використанням глобальних навігаційних супутникових систем.^UThe interest in studying the inhomogeneous structure of the Earth's ionosphere is based on every minute use of radio communications in everyday life and the exploration of outer space. Depending on the properties, the ionosphere is used by human civilization to establish long-distance radio communication. For the correct use of radio waves frequency range it is necessary to take into account the features of ionosphere, its spatial distribution and temporal variability. In addition, each region of the ionosphere is characterized by background ionization processes that depend on the season, day, solar activity, geographical location and geomagnetic activity. It is known that the external processes of both natural and anthropogenic origin impact on the Earth's atmosphere and ionosphere. Among them, the solar terminator (ST), solar eclipses, magnetic storms, earthquakes, tsunamis, explosions, rocket launches, powerful radio emission, and others play an important role. The main mechanism of energy and momentum transfer of such perturbations in the atmosphere is acoustic-gravity waves (AGW). AGW generated in the lower atmosphere and providing the energy transfer to the upper atmospheric layers manifest themselves at the ionospheric heights as traveling ionospheric disturbances (TIDs). TIDs lead to distortions of radio waves that impact on operation radars, radio communication and satellite navigation (deteriorating the accuracy of positioning). Studies of the generation of AGW and TIDs, features of their propagation and destruction, help to improve the prediction of plasma perturbations and take into account their effect on the functioning of different radio systems. That is why the study and monitoring of AGW and TIDs is an urgent task of radio physics and physics of the atmosphere and geospace, which is not only fundamental but also of great applied importance.One of the most informative measuring instrument for ionospheric diagnostics is incoherent scatter (IS) radar. It is the only radar in Central Europe which is located in the observatory of the Institute of Ionosphere of the National Academy of Sciences of Ukraine and the Ministry of Education and Science of Ukraine (Kharkiv). Radar allows to obtain the data on the ionospheric conditions in the range from 100 to 1500 km. More complete information about ionosphere parameters, at altitudes below the maximum of ionization, is obtained using the traditional ionosonde technique. The thesis aims to identify and analyze TIDs parameters caused by high-energy natural processes using data of IS radars; comprehensive analysis of TIDs parameters over different longitudinal sectors for different geophysical conditions and levels of solar activity; physical interpretation of the observed effects in the ionosphere.The scientific novelty of the dissertation is determined by the tasks and the results obtained for the first time and is as follows.1. For the first time the TIDs characteristics over Ukraine in the range of periods 5 - 125 min during long-term monitoring of the ionosphere from 2006 to 2018 in calm conditions were obtained using IS technique. 2. The main TIDs parameters near the characteristic geophysical periods and during the geocosmic storm on September 1 – 3, 2016 are estimated. The relationship of TIDs number with magnetic field changes at high latitudes is established.3. For the first time, according to the IS radar of Institute of Ionosphere, the presence of large-scale TIDs was established throughout the year. This indicates the lack of a clear dependence of such structures appearance with geomagnetic activity level.4. A comparison of background ionospheric parameters in the periods close to the vernal equinox and the summer solstice in 2016 was performed. Information about TIDs characteristics over Eastern Europe has a big importance for extending the knowledge about the physics of processes occurring in the ionosphere and the mechanisms of interaction between different atmosphere layers. The obtained results of the parameters of medium-scale and large-scale TIDs can be used for improving the local model of the mid-latitude inhomogeneouse ionosphere, as well as allow to upgrade the global ionospheric models. Also, the obtained results will allow to more accurately predict the degree of instability of radio channels and adjust their parameters under different geophysical conditions. Finally, the obtained results are important for the development of techniques for predicting and estimating the geopositioning errors of global navigation satellite systems.

Дисертаційна робота присвячена розв'язанню актуальної проблеми –експериментальному та теоретичному дослідженню впливу високоенергетичнихджерел природного та штучного походження на характеристики радіохвиль іатмосферно-космічні радіоканали, які використовуються засобамителекомунікації, радіолокації, радіонавігації, радіопеленгації, тощо.Метою дисертаційної роботи є дослідження фізичних процесів в атмосферіта геокосмосі, що супроводжували падіння Челябінського та Камчатськогометеороїдів, геокосмічних бур, тайфунів, землетрусів, стартів ракет, польотівкосмічних апаратів, важливих для поширення радіохвиль і функціонуваннярадіоканалів.Проведено теоретичні та багаторічні експериментальні дослідження збуреньв атмосферно-космічних радіоканалах, характеристик радіохвиль і параметріватмосфери й іоносфери, викликаних дією потужних природних і штучних джерел.Вперше отримано кількісні характеристики збурень як параметрів радіосигналів,так і атмосфери й іоносфери.Експериментальні дослідження виконані на технічній базі Радіофізичноїобсерваторії ХНУ імені В. Н. Каразіна та Харбінського інженерного університету(КНР) і радарі некогерентного розсіяння (Інститут іоносфери НАНУ і МОНУ).^UThe dissertation is concerned with solving a topical problem, the experimentaland theoretical study of the impact of high-energy sources of natural and artificialorigins on the characteristics of radio waves and on atmospheric and space radiochannels that are used in radar, radio navigation, telecommunications, direction-findingradio system, etc.The goal of the dissertation is to study the main physical processes in theatmosphere and geospace that accompanied the impact of the Chelyabinsk andKamchatka meteoroids on the environment, the influence of geospace storms, typhoons,earthquakes, launches of large rockets, and of the firing of orbital maneuveringthrusters, as well as the influence of high-power nanosecond radio emissions, which allare important for radio wave propagation and radio channel performance.The theoretical and experimental studies of disturbances in the atmospheric andspace radio channels, radio wave characteristics, as well as in the parameters of theatmosphere and the ionosphere, which arise under the action of powerful natural(earthquakes, typhoons, large meteoroids, and geospace storms) and anthropogenicsources (main engine and orbital maneuvering system engine burns), have beenconducted for many years. For the first time, numerical values for the disturbances inboth radiowave and atmospheric-ionospheric parameters have been obtained.The Sun–interplanetary–medium–magnetosphere–ionosphere–atmosphere–Earthand Earth-atmosphere-ionosphere-magnetosphere formations are found to be complexopen dynamic nonlinear stochastic systems. The basic principles of the systemsparadigm have been developed.The demonstration has been given of the Chelyabinsk celestial body entry andexplosion to cause appreciable (or large) disturbances in all geospheres.Using long-term observational data, local time and seasonal dependences of themagnitude, direction, zonal and meridional components of the wind velocity in themesosphere have been obtained. Its magnitudes have been shown likely to be 10 – 80m/s with 3 – 7 m/s error.The electron heating in the 30 – 60-km altitude range by an ultra-short pulse hasbeen established to be essential even when the pulse length  = 1 ns and power P = 1GW. The atmospheric breakdown in the 30 – 60-km altitude range begins to occur whenP min =0.3–1.3 GW and the frequency f  10 GHz.The capability of observing the dynamic processes accompanying a moderateearthquake of Richter magnitude M  5.9 has been proved to be successful.The action of the super typhoon has been shown to be accompanied byenhancements in the wave activity in the atmosphere, when wave processes aregenerated with periods of 2 to 7 min and of 12–15 to 60–150 min. The couplingoccurring in the atmosphere–upper-atmosphere–ionosphere has been confirmed to becarried by acoustic and gravity atmospheric waves. The greatest effect that the typhoon had on the ionosphere was revealed to occur when it had maximum energetics (8, 10,and especially 9 October 2019).A new classification of the ionospheric storms vs geomagnetic state has beenadvanced. The first group is comprised of strong ionospheric storms, which accompanystrong magnetic storms (K p  8). The second group is comprised of strong ionosphericstorms, which accompany minor magnetic storms. The third group is comprised ofmoderate ionospheric storms, which accompany strong magnetic storms. Naturally,moderate ionospheric storms accompany moderate magnetic storms.Experiments conducted for many years have revealed that disturbances exhibitthree groups of speeds: 0.5 – 0.7 km/s and smaller, 2 – 3 km/s, and 10 – 25 km/s. Theycorrespond to acoustic and atmospheric gravity waves, slow MHD, and gyrotropicwaves, respectively.The experimental studies used the instrumentation located at the V. N. KarazinKharkiv National University Radiophysical Observatory (MF radar, ionosonde, HFDoppler radar transmitting at vertical incidence, and fluxmeter magnetometer) and themulti-frequency multiple path HF Doppler radio system for oblique-incidence soundingof the ionosphere, which employs a software defined technology, at the HarbinEngineering University, PRC. In some cases, the incoherent scatter radar was employed(Institute for the Ionosphere of NAS and MES of Ukraine).

Дисертація присвячена визначенню та аналізу динаміки і розподілу загального вмісту озону (ЗВО) під дією планетарних хвиль в атмосфері та теплових тропічних аномалій за даними дистанційних наземних та супутникових вимірювань. Проведено детальне порівняння супутникових та наземних вимірювань ЗВО. Розглянуто вплив планетарних хвиль на характеристики озонової діри. Показано, що амплітуда квазістаціонарних планетарних хвиль в кінці зими (у серпні) є індикатором стану озонової діри наступної весни. Визначено, що від інтенсивності взаємодії «хвиля – зональний потік» у серпні залежать умови проникнення планетарних хвиль із тропосфери в стратосферу, що визначає темпи подальшого наростання динамічних збурень навесні. Вперше виявлено джерело атмосферних збурень в центральній тропічній частині Тихого океану, здатних досягати антарктичної стратосфери. Вперше визначено просторові характеристики цього теплового джерела атмосферних збурень, області відгуку в антарктичному регіоні, шляху розповсюдження тропічного сигналу в атмосфері та часові характеристики максимального зв'язку між тропічним та антарктичним регіонами. Виявлено проникнення аномалії зональної циркуляції із стратосфери у тропосферу у жовтні з одночасною генерацією меридіонального цуґа квазістаціонарних планетарних хвиль у тропосфері та нижній стратосфері.^UThe thesis deals with the study and analysis of the dynamics and distribution of the total ozone (TOC) according to long-term groundbased and satellite measurements under the influence of processes that affect this distribution and dynamics: planetary waves in the atmosphere and thermal tropical anomalies. A detailed comparison of satellite and ground-based measurements of TOC is carried out. The influence of planetary waves on the characteristics of the ozone hole is considered. It is shown that the amplitude of quasi-stationary planetary waves at the end of winter (in August) is an indicator of the state of the ozone hole in the next spring. It has been determined that the conditions of penetration of planetary waves from the troposphere into the stratosphere, which determines the rate of further growth of dynamic disturbances in the spring, depend on the intensity of the "wave – zonal flow" interaction in August. For the first time, a source of atmospheric disturbances was discovered in the central tropical part of the Pacific Ocean, capable of reaching the Antarctic stratosphere. For the first time, the spatial characteristics of this heat source of atmospheric disturbances, the response areas in the Antarctic region, the path of propagation of the tropical signal in the atmosphere and the temporal characteristics of the maximum connection between the tropical and Antarctic regions have been determined. The penetration of the zonal circulation anomaly from the stratosphere into the troposphere in October with the simultaneous generation of the meridional wave-train of quasi-stationary planetary waves in the troposphere and lower stratosphere was found.

Робота присвячена дослідженню процесів в абсорбційних термотрансформаторах з використанням сонячної енергії з метою підвищення продуктивності і зниження енерговитрат у системах отримання води з атмосферного повітря. Розроблена схема системи отримання води з атмосферного повітря на базі абсорбційних водоаміачних термотрансформаторов (АВТТ) і сонячних колекторів з водою в якості теплоносія, яка може вирішувати завдання отримання води з джерелом тепла від 85 °С. Отримані чисельні значення мінімально необхідних температур джерела тепла, а також залежності теплового коефіцієнта і потужності циркуляційного насоса від характерних температур експлуатації. Виконано моделювання процесів теплообміну при гравітаційному плині рідкої плівки і висхідному потоці пари для випадку очищення парової водоаміачних суміші в умовах змінних температур стінки.^UThe work is devoted to the study of processes in absorption thermotransformers using solar energy in order to increase productivity and reduce energy consumption in systems for obtaining water from atmospheric air. The scheme of system of receiving water from atmospheric air on the basis of absorption water-ammonia thermotransformers (AVTT) and solar collectors with water as the heat carrier which can solve a problem of receiving water with a heat source from 85 ° C is developed. The numerical values of the minimum required temperatures of the heat source, as well as the dependence of the heat coefficient and power of the circulating pump on the characteristic operating temperatures are obtained. The simulation of heat exchange processes at the gravitational flow of the liquid film and the ascending flow of steam for the case of purification of steamammonia mixture under conditions of variable wall temperatures is performed.

В дисертаційному дослідженні вирішено науково-практичне завдання вивчення реальних шляхів підвищення рівня екологічної безпеки зон стаціонарної та регульованої рекреації національного природного парку «Вижницький» на основі моніторингових досліджень санітарно-гігієнічного та мікробіологічного стану заповідних територій. У дисертаційній роботі обґрунтовано концептуальний підхід щодо основних складових, які визначають рівень екологічної безпеки рекреаційних території територій ПЗФ Карпатського регіону. Описано нові методичні підходи очищення поверхневих вод грунтів, що зазнали надмірного антропогенного навантаження в т.ч. і від наднормового рекреаційного навантаження. Наведено результати експериментальних досліджень щодо отримання паливних гранул методом екструзії, охарактеризовано очисну конструкцію «ВіКа. Здійснено оцінку поверхневих вод, грунтів та атмосферного повітря основних об'єктів рекреації на основі моніторингу санітарно-гігієнічних та мікробіологічних показників.. Показано, що зростання вмісту завислих речовин та органічних забруднювачів супроводжується зменшенням концентрації у воді вільного кисню та зростанням величини показників БСК, ХСК в порівнянні із еталонною «заповідною» зоною національного природного парку «Вижницький». Має місце також збільшення колі-індексу в середньому в пробах річкової води, відібраних у зоні рекреації НПП. Виявлено порушення санітарно-гігієнічного та мікробіологічного балансу грунтів, річкової мережі рекреаційних територій НПП внаслідок ерозії та зсувів, ведення лісогосподарського та тваринницького господарства на прилеглих до заповідного об'єкту територіях в зоні традиційних господарських ландшафтів. Доказана необхідність екологізації господарської діяльності довкола заповідних територій шляхом створення буферних зон. Виявлено, що природне та напівприродне середовище заповідної зони та зон рекреації характеризується підвищеним вмістом легких аероіонів в порівнянні із господарською зоною НПП. Прослідковується тісний зв'язок між рівнем забруднення гідросфери, грунтів та екологічним станом атмосферного повітря. Показано, що вивчені санітарно-гігієнічні та мікробіологічні показники екотопу є надійними індикаторами екологічної безпеки та відображають збалансованість розвитку заповідного об'єкту. Для розширення рекреаційних послуг та зменшення можливих небезпек та ризиків запропонована системи інженерно-технічних та управлінських рішень.Розроблено інженерні заходи (використання конструкції «ВіКа», отримання паливних гранул та брикетів) для зменшення забруднення гідроекосистеми і грунтів та мінімізації екологічної небезпеки на території заповідного об'єкту. Серед запропонованих організаційно-управлінських рішень, що направлені на підвищення рівня екологічної безпеки об'єктів рекреації ПЗФ Карпатського регіону: розширення території та винесення в натуру меж заповідних об'єктів; розробка пропозиції для органів місцевого самоврядування щодо формування території НПП за вододільним принципом; залучення науковців ВНЗ регіону та громадських екологічних організацій до питань управління природоохоронною діяльністю на заповідних територіях; розширення сфери екологічних послуг ( в т.ч. рекреаційних) для місцевого населення; розвиток рекреації із врахуванням антропогенного навантаження; активне залучення коштів міжнародних грантових програм до зміцнення структури та матеріального забезпечення НПП.На основі проведених досліджень та врахування принципів екологічної безпеки розроблено та впроваджено програму сталого розвитку рекреаційних територій для національних природних парків «Вижницький» та «Черемоський». Ключові слова: заповідні території, рекреаційна діяльність, антропогенне навантаження, санітарно-екологічні індикатори, еталонні території, екологічна безпека, екосистемний підхід, сталий розвиток.^UThe dissertation research has solved the scientific and practical problem of forming the level of ecological safety of recreational areas within the object of the nature reserve fund. on establishment of peculiarities of formation of ecological danger of urban areas under the influence of technogenic-transformed precipitation.In the dissertation the conceptual approach to the main components that determine the level of ecological safety of the recreational territories of the territories of the PFP of the Carpathian region is substantiated. New methodological approaches of surface water treatment of soils that have undergone anthropogenic loading, including and from excess recreational load. The description of the experimental plant for the production of fuel granules by the extrusion method is described, the purification structure «ViKa.The estimation of surface water, soil and atmospheric air of the main objects of recreation on the basis of monitoring of hygienic and microbiological indicators is shown. The "protected" zone of the Vizhnytsky National Nature Park (NPP). There is also an increase in the coli index on average in river water samples sampled in the NPP recreation area.Violations of sanitary-hygienic and microbiological balance of soils, river network of recreational areas of NPPs due to erosion and landslides, management of forestry and animal husbandry in the adjacent territories in the area of traditional economic landscapes were revealed. The necessity of greening of economic activity around protected areas by creation of buffer zones has been proved.It is revealed that the natural and semi-natural environment of the protected area and recreation zones is characterized by the increased content of light air ions in comparison with the economic zone of the NPP. The close relationship between the level of pollution of the hydrosphere, soil and the environmental state of the air is traced.It is shown that the studied hygiene and microbiological indicators of the ectotope are reliable indicators of ecological safety and reflect the balance of development of the protected site.Systems of engineering, technical and management solutions have been proposed to expand recreational services and reduce potential hazards and risks.Engineering measures have been developed (the use of the ViCa design, the production of fuel pellets and briquettes) to reduce pollution of the hydro-ecosystem and soil and minimize environmental hazards in the protected area.Among the proposed organizational and management decisions aimed at improving the environmental safety of the Carpathian region's PPF recreation facilities: expanding the area and delimiting the protected areas; development of proposal for local self-government bodies on the formation of NPP territory on the watershed principle; Involvement of scientists from universities of the region and public environmental organizations in the issues of environmental management in protected areas; expanding the scope of environmental services (including recreational ones) to the local population; development of recreation taking into account anthropogenic load; active involvement of funds from international grant programs in strengthening the structure and material support of NPPs.On the basis of the conducted researches and taking into account the principles of ecological safety, a program of sustainable development of recreational areas for the national natural parks "Vizhnitsky" and "Cheremosky" was developed and implemented.Keywords: protected areas, recreational activity, anthropogenic load, sanitary-environmental indicators, reference territories, ecological safety, ecosystem approach, sustainable developmentKeywords: protected areas, recreational activity, anthropogenic load, sanitary-environmental indicators, reference territories, ecological safety, ecosystem approach, sustainable development.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.07 – Хімічна технологія палива і паливно-мастильних матеріалів. Національний авіаційний університет, м. Київ, 2019 р.Дисертаційну роботу присвячено створенню етанолвмісних палив, що містять низькі концентрації (10-3 – 10-2 %, мас.) бромованих сфероїдальних карбонових наночастинок, з покращеними експлуатаційними та екологічними властивостями.Методами ТЕМ, СЕМ, АСМ, КР-спектроскопії та рентгенофазового аналізу синтезованих карбонових матеріалів доведено їх приналежність до наноматеріалів cферичної форми з розміром частинок у діапазоні 6…100 нм, які містять цибулеподібні (сarbon onion) кластери. За допомогою методу динамічного когерентного розсіювання лазерного світла показано, що введення присадки бромованих нанокарбонових кластерів до органічного середовища супроводжується утворенням навколо них сольватної оболонки, розмір якої змінюється від 21 до 1000 нм залежно від хімічної природи розчинника. Для етанолу розмір утворюваних сольватних угрупувань (доменів) становить ~ 400 нм, що значно перевищує розмір індивідуальних частинок присадки. Доведено, що зміна мікрогетерогенної структури палива проявляється у зміні фізико-хімічних, експлуатаційних та екологічних характеристик палива. Зокрема, встановлено, що наявність у складі сумішевого палива нанокарбонових кластерів покращує пускові та корозійні властивості палива. Наведено результати порівняльних досліджень експлуатаційних показників товарного вуглеводневого бензину та сумішевого етанольного палива Е-85 з присадкою бромованих нанокарбонових структур. Показано суттєві переваги альтернативних палив за такими параметрами, як протизадирні та протизносні властивості, екологічні характеристики, а також встановлено можливість зменшення витрат сумішевого етанольного палива під час застосування мікрокількостей нанокарбонових матеріалів як присадок. Ключові слова: етанольне паливо, нанорозмірні сфероїдальні карбонові кластери; фізико-хімічні, експлуатаційні, екологічні властивості палива.^UThe thesis for the degree of candidate of technical sciences, speciality 05.17.07 - Chemical technology of fuel and lubricants. National aviation university, Kyiv, 2019.The thesis is dedicated to creating of ethanol fuel with improved performance and environmental properties.One of the ways to create environmentally friendly fuels of non-petroleum origin can be the development of compound ethanol fuel formulations. Considering the unsatisfactory lubricating properties of ethanol fuels, as well as corrosivity, high heat of evaporation, the introduction of polyfunctional additives to the composition of the fuel is proposed. As the latter, the product was used to synthesize nanocarbon material obtained by the method of electric arc discharge in propane-butane medium at atmospheric pressure, a pulse voltage at the generator output of 6–10 kV and a pulse frequency of the original voltage from 1 to 100 kHz. Using TEM, SEM, AFM, Raman spectroscopy, and X-ray phase analysis of synthesized carbon materials, it has been proved that they belong to spherical nanomaterials with a predominant particle size of 6–100 nm, which contain onion-like carbon nanoclusters). Brominated nanoparticles are used as additives.It has been established that to improve the operational and environmental characteristics of ethanol fuel, it is sufficient to introduce low concentrations (10–3– 10–2 wt.%) Into the synthesized brominated nanoparticles. The concept of the formation of solvate formations in the organic medium — domains whose size, determined by the photon correlation laser spectroscopy method, varies from 21 to 1000 nm depending on the chemical nature of the solvent, is proposed and substantiated.For ethanol, the size of such formations was ~ 400 nm, which significantly exceeds the size of the individual additive particles. It is shown that the change in the microheterogeneous structure of fuels affects the change in its physicochemical, operational and environmental characteristics: the dielectric constant and hydrophobicity of the medium decrease, the pressure of saturated vapors increases, which improves the starting properties of the fuel; hydrophobization of the environment contributes to reducing the corrosion properties of ethanol fuel by 1, as a result of which additional introduction of a corrosion inhibitor is not required; the carrying capacity of the fuel in the presence of brominated nanoparticles increases by 1.5 times compared with the base fuel with a corresponding decrease in damage to the metal surface of friction pairs.During the comparative bench tests it was revealed that the developed composite fuel exceeds the A-95 gasoline in terms of energy and environmental performance, namely: the values of the maximum torque (by 4%) and the effective efficiency (by 20%) increase; the indicator of specific effective heat consumption decreases by 17%; the amount of emissions is reduced: carbon monoxide - by five times, emissions of unburned hydrocarbons - by two times, emissions of nitrogen oxides - by 10 times in comparison with motor gasoline A-95.Keywords: ethanol fuel, carbon nanoscale spheroidal clusters, physico-chemical, performance and ecological properties of the fuel.

Дисертація присвячена розробленню електрохімічного коповерхневого чотирипарного давача поляризаційного опору для оцінювання зміни корозивності атмосферного повітряного середовища відносно металоконструкцій в замкнутих об'ємах та наявності градієнта температур між металоконструкцією та оточуючим повітрям. Це дозволило адаптувати метод поляризаційного опору при зміні відносної вологості повітря від 100 до 75 % (наближеної до критичної) та температур від 24 до 70 оС в умовах утворення тонких плівок вологи товщиною від 0,6 до 45 мкм. Швидкість корозії, визначена методом поляризаційного опору, в цих умовах змінюється від 0,44 до 2,08∙10–5 мм/рік. Нижня границя вимірювань давачем швидкості корозії 10–5 мм/рік.Запропоновано методичний підхід до розроблення давачів. Теоретично обґрунтовано конструкцію електрохімічної комірки та вибір оптимальних критичних параметрів електродів та кількості електродних пар давача; можливість застосування константи методу поляризаційного опору, визначену для об'єму електроліту, для умов тонкоплівкової корозії; окреслено похибки вимірювання багатоелектродних давачів.Розроблено та впроваджено методику моніторингу захисту металоконструкцій від атмосферної корозії на об'єктах тривалої експлуатації, яка грунтується на визначенні миттєвої швидкості корозії за допомогою давача нової конструкції.^UElectrochemical cosurface sensors (one-pair and four-pair) were designed to evaluate changes in the corrosivity of atmospheric air environment with respect to metal structures during monitoring the effectiveness of atmospheric corrosion protection. The lower limit of corrosion rate measurement using the sensor is 10–5 mm/year (2∙10–10 A/cm2). The sensor is adapted for determination of the corrosion rate in the humidity conditions and at the presence of a temperature gradient between the metal structure and the atmospheric air during a daily cycle. This allowed expanding the area of applying the polarization resistance method under the conditions of atmospheric corrosion protection. The sensor was verified at the SE “Ukrmetrteststandart” and the performance test protocol was received.

Дисертацію присвячено підвищенню рівня екологічної безпеки шляхом створення комбінованих систем фільтрації. Досліджено та впроваджено кілька розрахункових схем динамічних очисників повітря від пилу. Установлено, що на ступінь очищення впливає діаметр кільцевого каналу, частота його обертання, осьова довжина очисника й розміри порошин. З результатів розрахунків випливає, що запропоноване обладнання має ступінь очищення, характерний для фільтрів бар'єрного типу, причому не видається складним подальше поліпшення їх очисних характеристик. У дисертаційній роботі приведено результати науково-прикладних досліджень із розробки системи вентиляції шахтових комплексів інноваційним способом очистки пилоповітряної суміші, що викидається в атмосферне повітря, з дотриманням вимог екологічної безпеки. Результати роботи пройшли достатню апробацію та мають впровадження, що підтверджено відповідними актами. Проаналізовано методи розрахунку концентрації домішок від точкових джерел викидів за різних умов експлуатації. Проте кожен з цих методів має обмежену галузь застосування. Виявлено, що актуальним завданням є створення універсального методу розрахунку, єдиного для різних типів джерел. Доведено, що фільтрацію забрудненого шахтового пилу при викидах його в атмосферне повітря необхідно проводити у два етапи. На першому слід проводити очищення від частинок пилу великих розмірів, на другому – від дрібних, тим більше, що саме ці частки становлять найбільшу небезпеку для дихальних шляхів. Запропоновано та обґрунтовано спосіб очищення екологічно небезпечних вентиляційних викидів шахтових комплексів шляхом створення комбінованих систем фільтрації. Розроблено інформаційну модель, вирішено важливу і досить складну наукову задачу щодо створення надійних систем спостереження за викидами та забезпечення їх безаварійної роботи. На підставі теоретичного й експериментального дослідження підтверджено, що основна маса шахтового пилу у викидах має розмір часток у діапазоні 1–10 мкм, що зумовлює перевищення гранично допустимої концентрації пилу в 1,2–2,0 рази на границі санітарно-захисної зони шахт. Виходячи з аналізу одержаних даних, стає очевидним, що запропонований спосіб системи фільтрації вентиляційних викидів шахтового повітря є екологічно безпечним та доцільним. Індекс фільтрації вентиляційних викидів шахтового повітря забезпечує ефективне уловлювання дрібнодисперсних часток пилу (1–10 мк) на 95–99 %.^UThe dissertation is devoted to increasing of the level of environmental safety by creating combined filtration systems. Several calculation schemes of dynamic air purifiers from dust have been studied and implemented. It is established that the degree of cleaning is influenced by the diameter of the annular channel, it's frequency of rotation, the axial length of the cleaner and the size of the dust. The results of the calculations show that the proposed equipment has a degree of purification characteristic of barrier-type filters, and it does not seem to be difficult to further improvement of their cleaning characteristics. In the dissertation work are given the results of scientific and applied researches on development of system of ventilation of mine complexes by an innovative way of clearing of the dust and air mixtures, which is thrown out in atmospheric air, with observance of requirements of environmental safety. The results of the work have passed sufficient testing and are implemented, which is confirmed by the relevant acts. The methods for calculating the concentration of impurities from point sources of emissions under different operating conditions are analyzed. However, each of these methods has a limited scope. Revealed that the urgent task is to create a universal method of calculation, common to different types of sources. It is proved that the filtration of contaminated mine dust during it's emissions into the atmosphere must be carried out in two stages. The first one should be cleaned of large dust particles, the second – of small, especially as these particles are the greatest danger to the respiratory tract. A method of cleaning environmentally hazardous ventilation emissions of mine complexes by creating combined filtration systems is proposed and substantiated. An information model has been developed, an important and rather complex scientific task has been solved to create reliable emission monitoring systems and ensure their trouble- free operation. Based on theoretical and experimental research was confirmed that the bulk of mine dust in emissions has a particle size in the range of 1–10 μm, which causes the maximum permissible dust concentration to be exceeded by 1.2–2.0 times at the boundary of the mine protection zone. Based on the analysis of the obtained data, it becomes obvious that the proposed method of filtration of ventilation emissions of mine air is environmentally friendly and feasible. The index of filtration of ventilation emissions of mine air provides effective capture of fine dust particles (1–10 μm) by 95–99%.

В дисертаційній роботі для вирішення задач, пов’язаних з дослідженням процесів спалювання сумішей з добавками водню до метану, визначенням їх теплоти згоряння, дослідженням утворення оксидів азоту був допрацьований експериментальний стенд, а також розроблена відповідна методика проведення експериментів. Процес горіння в роботі розглядався як трикомпонентна реакція за участю водяної пари, що міститься в атмосферному повітрі, розпад води на складові запускає основні процеси ланцюгових реакцій, які притаманні горінню палива. Теоретичне вивчення процесів горіння включало кількісний аналіз енергії, яка витрачається на нагрів та випаровування води, що міститься в атмосферному повітрі, та оцінки її частки по відношенню до корисної енергії палива, яка залежить від вмісту водню в паливі та коефіцієнту надлишку повітря. Визначено, що при вмісті вологи у повітрі 20г/м3 і коефіцієнті надлишку повітря 1,15, значення цієї частки енергії знаходиться в межах від 1,98% (природний газ) до 6,01 % (водень).З метою виявлення впливу домішок водню, який подавався у вигляді водного розчину перекису водню, на процес утворення оксидів азоту і доокислення NO до NO2 у процесах горіння, були проведені експериментальні дослідження. Розчин перекису водню різної концентрації (від 4% до 30%, що відповідало вмісту водню у водному розчині від 10,8% до 9,44%) вносився у вигляді краплі рідини у фронт полум’я ламінарного факелу метану.Встановлено, що характер отриманих залежностей є аналогічним розподілу концентрації монооксиду азоту при введенні у фронт полум’я краплі дистильованої води. Інтенсивне зростання концентрації оксидів азоту спостерігається вже у початкових перерізах фронту полум’я з моменту початку розігрівання суміші ще до досягнення максимальної температури. При чому чим вища концентрація розчину Н2О2, що вноситься у фронт полум’я, тим інтенсивніше відбувається зростання вмісту оксидів азоту. При внесені у фронт полум’я 30% розчину Н2О2 (що відповідає вмісту Н2 в розчині 9,44 %) рівень концентрації NO практично досягає початкового, тобто одержаного без внесення краплинної вологи (90-95 мг/м3), тоді як внесення у фронт полум’я Н2О (що відповідає вмісту Н2 в розчині 11,1 %) приводить до зниження концентрації NO до 65 мг/м3, тобто на 35-40 %. Це можливо пояснити тим, що Н2О2 інтенсивніше ніж Н2О утворює радикал ОН-, що бере активну участь у окисленні вуглеводнів. Таким чином, збільшення концентрації Н2О2 до 30% у розчині (відповідно концентрації Н2 в розчині до мінімальної в експериментах - 9,44%) призводило до збільшення сумарного виходу монооксиду азоту на 35-45% для умов експерименту за рахунок інтенсивнішого утворення радикалів ОН-, НО2- і збільшення рівня температур за рахунок догорання СО.Відокремлені вимірювання NO і NO2 показали, що залежність частки NO2 від вмісту Н2 у розчині, що вводиться у фронт полум’я, є неоднозначною і істотно залежить від місця відбору проби в перерізі фронту полум’я. Температура понад 800 С істотно впливає на швидкості реакції і змінює кінетику процесів, що відбуваються за участі перекису водню, причому у різних перерізах фронту ці зміни різні за характером, що можна пояснити зменшенням часу існування Н2О2 у полум’ї ( 20 мс і менше). Найсприятливішими умовами доокислення NO в NO2 є введення у факел розчину, в якому вміст водню становить 10,0 - 10,5 %, у температурному інтервалі 800 – 1000º С. Цим умовам відповідає не фронт полум’я, а заполум’яна область. Тому при збільшенні концентрації водню у метановодневій паливній суміші у топці котла буде відповідно зростати концентрація NO, частка NO2 буде зменшуватися. Інтенсивність доокислення NO в NO2 має свій екстремум, який залежить від концентрації водню у розчині, що вводиться. Максимальне утворення NO2 в наших експериментах спостерігалось для вмісту Н2 у розчині близько 9,4%. Збільшення концентрації розчину Н2О2 від нуля до 30% (і відповідно зменшення вмісту водню у розчині від 10,8% до 9,44 %) призводило до збільшення сумарного утворення оксидів азоту на 35-45% і збільшення рівня температур в тому числі за рахунок догорання СО.^UIn the dissertation, an experimental laboratory stand was developed to solve the problems related to the study of combustion processes of mixtures with hydrogen added to methane, the determination of their heat of combustion, the study of the formation of nitrogen oxides, and the appropriate method of conducting experiments was also developed.The combustion process in the work was considered as a three-component reaction involving water vapor contained in the atmospheric air, the breakdown of water into components triggers the main processes of chain reactions that are inherent in fuel combustion. The theoretical study of combustion processes included a quantitative analysis of the energy spent on heating and evaporation of water contained in the atmospheric air, and estimates of its share in relation to the useful energy of the fuel, which depends on the hydrogen content in the fuel and the coefficient of excess air. It was determined that with a moisture content in the air of 20g/m3 and an excess air ratio of 1.15, the value of this share of energy ranges from 1.98% (natural gas) to 6.01% (hydrogen).In order to identify the effect of hydrogen impurities, which was supplied in the form of an aqueous solution of hydrogen peroxide, on the process of formation of nitrogen oxides and post-oxidation of NO to NO2 in combustion processes, experimental studies were conducted. The hydrogen peroxide solution of different concentrations (from 4% to 30%, which corresponded to the hydrogen content in the aqueous solution from 10.8% to 9.44%) was introduced as a drop of liquid into the flame front of the laminar methane torch.It was established that the nature of the obtained dependences is similar to the distribution of nitrogen monoxide concentration when a drop of distilled water is introduced into the flame front. An intense increase in the concentration of nitrogen oxides is already observed in the initial cross-sections of the flame front from the moment the mixture begins to heat up, even before the maximum temperature is reached. Moreover, the higher the concentration of the H2O2 solution introduced into the flame front, the more intensively the nitrogen oxide content increases. When a 30% H2O2 solution (which corresponds to a 9.44% H2 content in the solution) is introduced into the flame front, the level of NO concentration almost reaches the initial level, i.e. obtained without the introduction of droplet moisture (90-95 mg/m3), while introduction into the front the H2O flame (corresponding to the H2 content in the solution of 11.1%) leads to a decrease in the concentration of NO to 65 mg/m3, i.e. by 35-40%. This can be explained by the fact that H2O2 forms the OH- radical more intensively than H2O, which takes an active part in the oxidation of hydrocarbons.Thus, an increase in the concentration of H2O2 to 30% in the solution (corresponding to the concentration of H2 in the solution to the minimum in the experiments - 9.44%) led to an increase in the total yield of nitrogen monoxide by 35-45% under the conditions of the experiment due to the more intensive formation of OH- radicals, HO2- and an increase in the temperature level due to the afterburning of CO.Separate measurements of NO and NO2 showed that the dependence of the fraction of NO2 on the content of H2 in the solution introduced into the flame front is ambiguous and significantly depends on the place of sampling in the cross section of the flame front. A temperature above 800 ºC significantly affects the reaction rate and changes the kinetics of the processes taking place with the participation of hydrogen peroxide, and these changes are of a different nature in different sections of the front, which can be explained by a decrease in the time of existence of H2O2 in the flame (20 ms or less).The most favorable conditions for the reoxidation of NO to NO2 are the introduction into the torch of a solution with a hydrogen content of 10.0 - 10.5%, in the temperature range of 800 - 1000º C. These conditions are not met by the flame front, but by the flaming area. Therefore, with an increase in the concentration of hydrogen in the methane-hydrogen fuel mixture in the boiler furnace, the concentration of NO will increase accordingly, and the proportion of NO2 will decrease.The intensity of the post-oxidation of NO to NO2 has its extreme, which depends on the concentration of hydrogen in the injected solution. The maximum formation of NO2 in our experiments was observed for the H2 content in the solution of about 9.4%.An increase in the concentration of the H2O2 solution from zero to 30% (and, accordingly, a decrease in the hydrogen content in the solution from 10.8% to 9.44%) led to an increase in the total formation of nitrogen oxides by 35-45% and an increase in the temperature level, including due to afterburning CO.

У роботі представлено апарат, що дозволяє отримати полієкстракт з плодів шипшини з застосуванням водного екстрагенту та температурах не вище 50 ° С, що позитивно впливає на якість продукту. Розглянуто різіні конструкції апаратів.. Обґрунтовано структуру рівняння в узагальнених змінних для вакуумного екстрагування в мікрохвильовому полі з плодів шипшини. Досліджено гідравлічні процеси у апараті. Порівняння екстрагування традиційним тепловим способом і в мікрохвильовому полі, підтверджує, що при дії останнього підвищується загальний вихід екстрактивних речовин у 5 разів. Узагальнення експериментальних досліджень масообміну дозволило визначити ступеня в критеріальному рівнянні для числа Шмідта 0,43, Бурдо 0,35, безрозмірною проникності 0,42, еквівалентного діаметра частинок сировини 1,2. Складено інженерні методики розрахунку апарату. При експериментальних дослідженнях апарату отримано екстракт.^UThis thesis is devoted to extraction from rose hips in microwave field. The modes of free flow of the extractant through the layer of raw material, extraction in the microwave field under atmospheric pressure and under the conditions of rarefaction are studied. In the introduction and the first chapter of the thesis reasons for urgency of the problem of producing herbal remedies based on wild rose hips, development of innovative approaches to extraction from medicinal plant material are presented. By using traditional heat treatment methods, it is impossible to ensure preservation of a large proportion of valuable components, such as vitamins and aromatic substances. The wide range of herbal remedies, technologies of their production, devices and modes for extraction process, technological lines are analyzed.The world experience in production of herbal remedies, the actual problems of the production of herbal remedies based on wild rose are analyzed. Noted that positive experience was gained from the use of microwave technologies, both in European countries and Asian scientific schools. Device for microwave extraction show good results. Analysis of experimental and analytical methods of research has been carried out, methods have been determined, number of studies have been planned. In the second chapter of the thesis these methods are presented, methods of experimental and analytical modeling are described. The third chapter of the thesis presents the results of experimental research using laboratory stands, including innovative equipment. Innovative equipment provided in the thesis allows obtaining concentrated rose hips extracts. It is revealed that due to phenomenon of barodiffusion, possibility of obtaining polyextract with the use of one extractant - water, appears. Goal of modeling hydrodynamic and mass transfer processes under conditions of rarefaction is to define the constituents of the criterion equations which can not be determined analytically. Using the techniques of similarity theory and dimensional analysis, a general type of mathematical model is established. Given the peculiarities of the process of extraction in the machine, model is simplified. Effect on the magnitude of coefficient is the difference in concentrations between the extract and the solid phase, contact area of the extraction phase and the raw material, duration of extraction, specific heat of vapor formation, and the field strength.Kinetics of mass transfer during extraction from rose hips, conditions of phase equilibrium were determined. Experimental determination of the maximum content of dry matter in the rose hips variety used in the studies, which was 23% of total weight of the fruits. In the course of experimental studies, the efficiency of extraction in a thermostat and in a microwave field is comparatively. It is determined that when using a microwave field, the efficiency of extraction increases by about 5 times. It was also established that the vitamin C content and other extractive components significantly increase in the extracts obtained. The results of experiments prove that there is a barodiffusion effect, which contributes to the release of more extractive components. The analysis of material balances showed that during the extraction process, the solid phase is more efficient than classical extraction. On average, 2…5% more extractive components can be removed.The influence on the kinetics of hydromodule extraction, the intensity of the action of the microwave field, and the size of the hips fetal particles has been experimentally determined. In the conditions of free flow of the extractant through the layer of raw material, the influence of the extractant's charge on the initial concentration of the extract is determined, and the dependence on the results of the experiments is constructed. The fourth section of the paper presents the results of simulation and optimization of the apparatus and models. Using the methods of similarity theory and the dimension analysis method, degree constants for Schmidt, Burdo numbers, and dimensionless parametric permeability are determined.