Получено распределение электростатического потенциала для трех моделей гидратной оболочки поверхности кремнезема, позволившие определить места первичной локализации на ней катионов. Установлено, что области минимальных значений потенциала расположены не возле силанольной группы, а у атома кислорода адсорбированной молекулы воды. Возможные траектории движения катионов из раствора или газовой фазы к минимумам потенциала проходят целиком по областям его отрицательных значений. Полученные данные свидетельствуют о том, что в результате ионного обмена освобождаются протоны адсорбированной воды.

Методом ССП МО ЛКАО в валентном приближении МЧПДП/3 исследовано пространственное и электронное строение кластеров, моделирующих различные участки поверхности алюмокремнеземов. Установлено, что при изоморфном замещении в поверхностном слое кремнезема гидроксилированных атомов кремния на алюминий образуются кислотные центры льюисовского типа. При аналогичном замещении атомов кремния, связанных четырьмя силоксановыми связями с соседними атомами кремния, реализуются кислотные центры бренстедовского типа. Рассмотрение локальной плотности состояний показало, что на трехкоординированных поверхностных атомах алюминия, а также на гидроксилированных атомах кремния локализованы вакантные поверхностные электронные состояния. Эти состояния могут быть ответственны за координационное связывание электронодонорных молекул гидроксилированными поверхностными атомами кремния.

Встановлено особливості локалізації катіонів різної природи та їх розподілення між основними структурними елементами каркасу у фожазиті з капсульованими гексаціанідними комплексами заліза (II) і кобальту (III): підвищення у порівнянні з фожазитом вмісту катіонів лужних металів у содалітових комірках і локалізація катіонів перехідних металів у великих порожнинах з утворенням фрагментів Me(S_II) - NC - Fe(CN)₅ (Me = Cu,Co) i (NC)₅Fe - CN - Me(S_V) - NC - Fe(CN)₅ (Me = Ni, Cu, Co).

При здійснюванні кількох циклів гідратація - дегідратація поруватість детемплантованого кремнеземного MCM-41, на відміну від алюмокремнеземного, істотно зменшується. Стабільність Si-MCM-41 не змінюється при адсорбції - десорбції неполярної речовини - н-гексану. Запропоновано пояснення впливу регідратації на поруватість MCM-41.

У надвисоковакуумній установці типу "чорної камери" спостерігалась ізотермічна десорбція молекул водню з поверхні W(110) при температурі зразка T_s ~ 5 К. Зареєстровано ізотермічну десорбцію з трьох різних адсорбційних станів, які ідентифіковано в порядку збільшення енергії зв'язку відповідно як стан полішарової конденсації і стани фізичної адсорбції у вигляді двовимірних 2D-газу і 2D-конденсату. Розподіл молекул між вказаними фізадсорбційними станами залежить від інтенсивності потоку молекул на поверхню, наслідком чого є, на перший погляд, аномальне зменшення кількості ізотермічно десорбованих молекул при відповідному збільшенні потоку. Збільшення потоку сприяє здійсненню фазового переходу 2D-газ - 2D-конденсат, що пригнічує випаровування, оскільки енергія активації десорбції із стану 2D-конденсату істотно більша за енергію десорбції із стану 2D-газу. Якщо інтенсивність потоку молекул менша ніж 10¹⁴ мол./(см^{2 .} c), залежність кількості ізотермічно десорбованих молекул від потоку задовільно описується ізотермою Ленгмюра, для інтенсивності потоку більшої за 10¹⁴ спостерігається різке відхилення від цієї залежності, спричинене фазовим переходом 2Dгаз - 2D-конденсат. Подано також дуже короткий огляд розвитку досліджень адсорбції газів в Інституті фізики НАН України.

Шляхом модифікування поліфосфатами каолініту та метакаолініту, оксигідроксиду та гідроксиду алюмінію одержано сорбенти для виділення іонів важких металів з водних розчинів. На прикладі сорбції катіонів Ni²⁺, Co²⁺ та Cr³⁺ показано, що сорбенти мають високу сорбційну ємкість та коефіцієнт розподілу по відношенню до іонів важких металів. Вивчено склад комплексів, що утворюються. Розроблено методи гранулювання сорбентів із реагентом, що їх зв'язує, та їх регенерації.

Представлено результати квантовохімічних розрахунків процесів адсорбції і десорбції водню на кластерах, що моделюють вакансійні дефекти на Ge(100). Обговорено можливі механізми протікання цих реакцій за різних ступенів покриття таких поверхонь дигідридною і моногідридною хемосорбційними фазами. Проводено порівняння результатів моделювання з існуючими експериментальними даними для упорядкованих і модифікованих поверхонь Ge.

The results of quantum-chemical calculations of hydrogen adsorption and desorption processes on clusters, simulating vacancy defect on Ge(100), are presented in the work. The possible reaction mechanisms at different coverage of such surfaces by dihydride and monohydride chemisorption phases are discussed. The comparison of simulation results with experimental data for ordered and disordered Ge surfaces is carried out

Розроблено методику синтезу одностінних вуглецевих нанотрубок на поверхні нанесеного металічного каталізатора та їх очистки. Одержаний матеріал охарактеризовано методами скануючої електронної мікроскопії та Раманівської спектроскопії, досліджено адсорбційні властивості щодо поширених газів.

Здійснено огляд певних моделей для опису процесів адсорбції та десорбції на поверхні матеріалу. Модель граткового газу, що зазвичай використовується, дозволяє відобразити ізотерми одно- та багатошарової адсорбції простих газів. Узагальнення цієї теорії для випадку реальних об'єктів не є тривіальним. Для цього модифіковано моделі, що дозволяють здійснити теоретичний опис, зокрема, процесів каталітичних, а також адсорбції у пористих матеріалах. Зазначено, що кінетика адсорбції - десорбції та дифузії на поверхні кристала може розглядатися як ефективна квантово-механічна задача. Проаналізовано відповідність між динамікою поверхневих процесів і квантовими спіновими моделями.

Рассмотрены выбранные модели для описания процессов адсорбции и десорбции на поверхности материала. Модель решеточного газа, которая обычно используется, позволяет отобразить изотермы одно- и многослойной адсорбции простых газов. Обобщение этой теории для случая реальных объектов не является тривиальным. Для этого модифицированы модели, которые позволяют осуществить теоретическое описание, в частности, процессов каталитических, а также адсорбции в пористых материалах. Предложен тезис, что кинетика адсорбции - десорбции и диффузии на поверхности кристалла может рассматриваться как эффективная квантово-механическая задача. Проанализировано соответствие между динамикой поверхностных процессов и квантовыми спиновыми моделями.

Вивчено структурно-сорбційні характеристики вуглецевих матеріалів (молодого вугілля, природного графіту та терморозширеного графіту), якісно та кількісно визначено активні центри на їх поверхні. Показано їх важливу роль у процесі адсорбції молекул води вуглецевими матеріалами.

Досліджено взаємодію ібупрофену (2-(4-ізобутилфеніл)пропіонової кислоти) з поверхнею вуглецевих та оксидних адсорбентів. Показано суттєву роль широких пор під час адсорбції ібупрофену на вуглецевих адсорбентах за присутності білкових молекул. У разі малих концентрацій ібупрофен сорбується на поверхні гідрофільних і гідрофобних адсорбентів у вигляді мономеру, проте за умов збільшення його концентрації зростає внесок адсорбованого димеру.

Представлен обзор опубликованных результатов исследования адсорбции некоторых простых газов на поверхности металлов при низких (<$E symbol Г~30~roman K>) температурах подложки, вплоть до температуры жидкого гелия. Кратко описаны методы исследования низкотемпературной адсорбции газов. Наибольшее внимание уделено адсорбции водорода на переходных и благородных металлах. Результаты экспериментальных исследований на переходных металлах включают сведения о состоянии адсорбированных частиц (атомы-молекулы), спектрах адсорбционных состояний, кинетике адсорбционно-десорбционных процессов, участии предадсорбционных состояний в механизме адсорбции, роли различия квантовых свойств молекул H2 и D2, влиянии двумерных фазовых переходов, структуре адсорбированного слоя, электронно-стимулированных процессах. Экспериментальные исследования адсорбции водорода на благородных металлах в сочетании с теоретическими расчетами предоставили информацию о тонких особенностях квантового механизма прилипания, в частности, захвате молекул в квазисвязанные состояния и влиянии дифракции на решетке поверхностных атомов. Рассмотрены данные о роли вращательного состояния молекул, орто-пара конверсии и прямой фотодесорбции. Приведен также обзор немногочисленных работ по адсорбции кислорода, окиси углерода и азота.

Запропоновано метод одержання стовпчастої глини на основі Ca-монтморилоніту з упровадженими в її міжшарові проміжки олігомерними катіонами <$E roman {[Al sub 13 O sub 4 ( OH ) sub 28] sup 3+}> з концентрованих дисперсій глини та розчинів основних солей алюмінію. Сорбент має щілиноподібні мікропори завтовшки 0,84 нм, питому поверхню 270 - 300 <$E roman {м sup 2 "/" г}> та високу каталітичну активність в реакціях, пов'язаних з переносом водню.

За допомогою модифікування синтетичного гідроксилапатиту (ГА) поліфосфатами та фероціанідами (II) одержано сорбенти, які мають високі сорбційну ємність та вибірковість щодо іонів важких металів. За допомогою ІЧ-спектроскопії вивчено взаємодію модифікувальних агентів з поверхнею ГА. Визначено шляхи раціонального використання одержаних сорбентів для виділення іонів важких металів з водних середовищ.

Одержано різні модифікації антрациту та розглянуто сорбційні та іонообмінні властивості їх і деяких промислових вуглецевих сорбентів (БАВ, ДОВ, сульфовугілля), вугілля з карбонізата сибірської модрини, напівкоксів бурого вугілля в ході селективного вилучення окремих неорганічних мікродомішок з природної води та складних систем, до яких відносяться заводські стічні води хімічних виробництв. Досліджено антимікробні препарати на основі антрациту, деревного вугілля та вуглецевої тканини, одержані за допомогою хлорування за різних умов.

Досліджено умови сорбції <$E roman Ni sup 2+ > та <$E roman Cu sup 2+ > новими комплексоутворювальними волокняними сорбентами Тіопан-1 і ПАН-АГУ, одержаними з використанням прищепленого сополімеру поліакрилонітрилу та поліглициділметакрилату з подальшою його модифікацією відповідно тіосемікарбазидом та аміногуанідином. Розроблено методики розділення, концентрування та сорбційно-атомно-абсорбційного визначення <$E roman Ni sup 2+ > і <$E roman Cu sup 2+ > у водяних розчинах із застосуванням сорбентів Тіопан-1 і ПАН-АГУ.

За допомогою методу іонної хроматометрії вивчено селективність природних цеолітів Грузії - ломонтіту і сколециту по відношенню до одно- і двозарядних катіонів. На підставі одержаних результатів встановлено ряди селективності обох цеолітів. Одержані дані вказують на зростання селективності цих цеолітів зі збільшенням іонного радіусу протиіону.

З використанням люмінесцентного методу досліджено сорбцію європію (III) цеолітами (Цт) різних типів і встановлено наявність інтенсивної люмінесценції його сорбатів після обробки їх ортохлорбензойною та хінальдиновою кислотами. Показано вплив різних форм цеолітів, pH розчину та часу контакту фаз на ступінь вилучення Eu (III) з розчину. Припущено про внутрішньоцеолітний перерозподіл іонів Eu (III) та утворення комплексів його сорбатів різного складу за різних температурних режимів обробки сорбатів і повного насичення Цт. Визначено сорбційні ємності (СЄ) досліджуваних цеолітів. Установлено наявність кореляції між СЄ та інтенсивністю люмінесценції комплексів Eu (III) в сорбатах.

We present molecular simulation results of the adsorption of krypton in a model of MCM-41 mesoporous material. The adsorption isotherm and adsorption enthalpies have been studied at 77 K. The comparison of experimental and simulation data allows us to analyze how the available interaction models (Kr - Kr and Kr - walls) are able to reproduce the experimental situation. The role of the heterogeneous interactions versus homogenous model is studied and compared with the previous simulation results of nitrogen adsorption in MCM-41. The results show that a model of ideal cylindrical pores gives qualitatively and quantitatively different results. A distribution of the adsorption sites must exist to explain the loading at low pressure (below capillary condensation). Such distribution in MCM-41 is a consequence of non-homogenous walls that contain a wide variety of attractive sites ranging from weakly attractive silica-type to highly attractive regions. In our simulations, the MCM-41 structure is modeled as an amorphous array of oxygen and silicon atoms, each one interacting with an adsorptive atom via the atom-atom potential. The distribution of the adsorption sites is merely a consequence of local atomic structure. Such a model of the wall reproduces the smooth increase in loading seen experimentally.

Вивчено вплив ряду комплексоутворювачів органічної і неорганічної природи, температури, концентрації та співвідношення компонентів у водних розчинах на тривалість переходу золів фосфату та гідратованого діоксиду цирконію в гелі. Розроблено нові підходи стосовно синтезу гідрогелів цирконійвмісних сорбентів за кімнатної температури змішуваних розчинів та досліджено їх порувату структуру та сорбційні властивості щодо важких металів (<$E roman {Cu sup 2+ ,~Zn} sup 2+>) та фосфат-аніону.