The model of a solid containing open (connected with the external surface by channels) and closed pores is applied to a coal substance absorbing (or releasing) methane. The influence of the layer of adsorbed gas molecules on the kinetics of gas absorption (release) by a porous solid is investigated. It is established that the presence of closed porosity results in an increase of the gas release duration. The developed system of open pores promotes a decrease of the released gas quantity, i.e., it is followed by the gas release suppression.

Вивчено адсорбацію саліцилової, ацетилсаліцилової, аскорбінової, нікотинової кислот на мідному електроді в катодній області потенціалів. Показано, що залежно від потенціалу електрода досліджені кислоти адсорбуються у вигляді аніонів або нейтральних молекул. Встановлено особливості процесу адсорбції, пов'язані з будовою та ступенем дисоціації кислот, а також присутністю в розчині кисню.

Розглянуто основні закономірності адсорбції капринату, лаурату, міристату та пальмітату калію свіжоосадженими гідроксидами ітербію та празеодиму. Розраховано основні термодинамічні характеристики - константу адсорбційної рівноваги, зміну вільної енергії, ентальпію та ентропію - процесу адсорбції. Показано, що адсорбція носить переважно хімічний характер і здійснюється за рахунок утворення координаційного та водневого зв'язків між молекулами адсорбенту та іонами адсорбату.

Квантовохімічним методом СУП МО ЛКАО в наближенні НДП виконано розрахунок електронної структури адсорбційних комплексів кисню і монооксиду вуглецю на поверхні кристалічного AlN (структурний тип вюрциту). Показано, що центрами адсорбції молекулярного кисню є катіони алюмінію, а атомарного - катіони алюмінію та азот. Адсорбований кисень відносно поверхні проявляє акцепторні властивості. В процесі адсорбції СО спостерігається часткове перенесення електронної густини від молекул адсорбату на поверхню каталізатора AlN, що є причиною стабілізації зв'язку С - О.

За результатами спектроскопічних та адсорбційних досліджень установлено, що метиленовий синій необоротно адсорбується на силікагелі завдяки донорно-акцепторній взаємодії з поверхнею оксиду та з адсорбованими агрегатами барвника.

Досліджено особливості атомно-емісійного спектрального аналізу високочистих промислових і прісних природних вод на вміст 17 елементів після їх сорбційного концентрування на немодифікованих кремнеземах різної дисперсності. Запропоновано комбінований метод аналізу кремнеземних матеріалів і маломінералізованих вод з границями виявлення елементів 2 - 10 мкг/л.

Узагальнено літературні та власні дані автора з калориметричних і хроматографічних теплот сорбції води, метанолу, оксиду вуглецю, аміаку та деяких інших полярних речовин на широкому колі адсорбентів: графітованій сажі та активних вуглях, кремнеземі та оксиді алюмінію, шаруватих силікатах, синтетичних і природних цеолітах, мезопористих молекулярних ситах. Результати проаналізовано з позицій енергетичної стехіометрії. Показано важливість такого підходу для розвитку науки про поверхневі явища й адсорбцію.

Встановлено оптимальні умови хемосорбції триметил(трихлорметил)силану (ТМТХМС) на поверхні діоксиду кремнію. Показано, що реакція ТМТХМС з поверхнею кремнезему здійснюється за механізмом електрофільного заміщення протону в ізольованих силанольних групах. Триметил(трихлорметил)силан можна використовувати для ефективного силілювання поверхні діоксиду кремнію та для ендкеппінгу залишкових силанольних груп у хімічно модифікованих кремнеземах.

Встановлено взаємозв'язок між сорбційно-структурними характеристиками (питомою поверхнею, об'ємами різних видів пор, параметрами мікропористої структури та ін.) різних вуглецевих матеріалів та їх сорбційною ємністю і селективністю по відношенню до хлоридних комплексів радію, паладію, іридію і платини. Обговорено причини знайдених закономірностей.

Наведено огляд результатів досліджень поверхні високодисперсних оксидів та їх взаємодії з водою та деякими іншими адсорбатами, виконаних з використанням експериментальних (ЯМР, ОС, ЛКС, ТПД тощо) і теоретичних (квантовохімічних тощо) методів.

Досліджено ефект впливу адсорбції аміаку на електронні властивості і фотолюмінесценцію зразків поруватого кремнію (ПК). Зразки мають характерну неоднорідність поруватої і хімічної структур вздовж поверхні матеріалу і по його глибині. Обговорюється можливий механізм явищ, що спостерігаються.

Досліджено вплив протікання обмінних реакцій у розчинах та високотемпературних твердофазних обмінних реакцій в електротермічних атомізаторах в присутності металокомплексних модифікаторів оксихінолінатів міді та магнію на аналітичний сигнал індію, кадмію, сурми, нікелю, марганцю. Встановлено різний механізм термостабілізації в присутності металокомплексних модифікаторів для досліджуваних елементів. Показано, що термостабілізуюча здатність оксихіноліната магнію не поступається модифікаторам на основі солей магнію, паладію, що дозволяє ефективно усувати вплив складних сольових матриць.

Експериментально виявлено ефект появи електрорушійної сили на контактах зразків мікропоруватого кремнію з характерною неоднорідністю параметрів вздовж поверхні матеріалу після адсорбції аміаку та під дією освітлення. Обгрунтовано фізичний механізм явища.

Розглянуто методи апріорної оцінки розрахунку сорбційних рівноваг неорганічних летючих гідридів на синтетичному активованому вугіллі. Розраховано ізотерми адсорбції моносилану, диборану, фосфіну й арсину на різних типах активованого вугілля та проведено оцінку селективності процесів сорбційного розділення сумішей летючих гідридів. Проаналізовано шляхи підбору активованого вугілля для сорбційного очищення летючих гідридів від мікродомішок.

Розглянуто основні наукові напрямки діяльності інституту. Коротко проаналізована історія розвитку в Україні адсорбційного методу.

Запропоновано приклади та задачі з технології виготовлення контактних мас, окиснення аміаку та діоксиду сірки, каталітичної очистки газових викидів, іонітної очистки. На сучасному етапі поставлено важливе завдання - створити нові хімічні процеси з високоефективними каталітичними системами, які забезпечують значне прискорення хімічних реакцій.

Запропоновано квантовохімічну модель адсорбції органічних молекул на поверхні металу в розчинах електролітів. В основі підходу лежить метод електростатичних зображень, модифікований на випадок присутності подвійного електричного шару і реалізований у рамках методу ППП. Результати розрахунків добре узгоджуються з наявними експериментальними даними.

Описаны теоретические методы, используемые при рассмотрении электронного строения поверхности твердых оксидов, а также результаты их применения для изучения электростатических аспектов адсорбации на поверхности дисперсных кремнеземов и цеолитов; рассмотрена роль электростатического поля кристалла в адсорбации на поверхности диоксида кремния, исследована роль электростатических взаимодействий в цеолитах. Проанализировано влияние на распределение электростатического потенциала таких факторов, как химическая модификация поверхности, ее гидратация и изоморфное замещение кремния на алюминий. Проанализированы свойства бренстедовских кислотных центров цеолитов и роль их поверхности в процессе конверсии метанола в этилен.

Методом термодесорбційної спектрометрії досліджено сорбцію водню нанопористим вуглецем за температур 570...970 К. Термодесорбційні спектри складаються з кількох фаз, зумовлених хемосорбцією в декілька незалежних станів на поверхні нанопористого вуглецю. Кожен із цих станів охарактеризовано енергією активації та передекспоненціальними множниками констант швидкості десорбції. Отримано оцінки ефективної енергії активації та теплоти сорбції.

Розроблено кінетичну модель парогазового активування біпористого вугілля. Показано, що перехід частини мікропор під час їх зростання у дрібні мезопори суттєво впливає на структурно-сорбційні характеристики вугілля. Перевірено адекватність запропонованої моделі на прикладі одержання синтетичного вугілля СКН.