Анотація до роботи:

Лесишина Ю.О. Інгібітори та активоване вугілля на основі обпалого листя. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.13 – нафтохімія і вуглехімія. Інститут фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України, Донецьк. 2007

Дисертаційна робота присвячена дослідженню можливостей комплексної переробки обпалого листя з одержанням на його основі активованого вугілля і природних інгібіторів окислення. Вивчено структурно-груповий склад етанольних екстрактів обпалого листя різних деревних порід. Досліджено інгібуючу активність цих екстрактів у реакції з дифенілпікрилгідразильним радикалом. Показано наявність в екстрактах сполук, що містять два типи реакційних центрів, сумарна активність яких на один-два порядки перевищує активність іонолу. Знайдено оптимальні умови карбонізації й парогазової активації, при яких утворюється активоване вугілля з максимальним виходом і розвиненою питомою поверхнею. Вивчено структурні і фізико-хімічні характеристики активованого вугілля, визначено його сорбційні властивості по відношенню до різних сорбатів. Досліджено особливості сорбції метиленового блакитного на поверхні одержаного активованого вугілля. Показано можливість термохімічної активації обпалого листя у присутності розчинів гідроксидів (або солей) лужних металів. Встановлено вплив природи і концентрації іонів лужних металів у процесі термічного розкладу обпалого листя на формування поверхні активованого вугілля, що при цьому утворюється. Вивчено структурні особливості органічної складової одержаних вуглецевих матеріалів, визначено їх фізико-хімічні характеристики та сорбційні властивості. Встановлено, що запропонований спосіб переробки обпалого листя в сорбенти дозволяє з меншими енерговитратами одержувати мезопорувате активоване вугілля з розвиненою питомою поверхнею. Одержано регресійні залежності, які дозволяють пов’язувати сорбційні властивості активованого вугілля з його структурними та фізико-хімічними характеристиками.

1. Вперше проведено системні дослідження конверсії обпалого листя в активоване вугілля (АВ) та вивчено властивості рослинних екстрактів з інгібуючою активністю.

2. Проведено загальний структурно-груповий хімічний аналіз обпалого листя каштана. Визначено мікроелементний склад листя, встановлено вміст у листі головних вуглеутворюючих компонентів целюлози (37%) і лігніну (22%), а також наявність комплексу екстрактивних речовин різної хімічної природи, серед яких присутні фенольні сполуки, що мають властивості інгібіторів окислення.

3. Досліджено реакційну здатність етанольних екстрактів обпалого листя різних деревних порід в реакції з дифенілпікрилгідразильним радикалом. Встановлено, що в етанольних екстрактах обпалого листя містяться фенольні сполуки з двома типами реакційних центрів. Антирадикальна активність речовин, що входять до складу екстрактів, перевищує на один-два порядки активність іонолу.

4. Визначено оптимальні умови парогазової активації обпалого листя, які дозволяють одержувати АВ з максимальним виходом та розвиненою поруватою структурою. Досліджено якісний склад і структурні параметри АВ. Визначено його фізико-хімічні характеристики і сорбційні властивості відносно барвника метиленового блакитного (МБ), йоду та фенолу.

5. Показано можливість теромохімічної активації обпалого листя у присутності гідроксидів (або солей) лужних металів. Встановлено вплив природи і концентрації іонів лужних металів в процесі термічного розкладу обпалого листя на формування поверхні АВ, що при цьому утворюється. Методами електронної мікроскопії, ІЧ-спектроскопії і рентгенофазового аналізу вивчено структурні особливості органічної складової АВ, визначено його фізико-хімічні характеристики та сорбційні властивості. Встановлено, що запропонований спосіб переробки обпалого листя в сорбенти дозволяє з меншими енерговитратами одержувати мезопорувате АВ з розвиненою питомою поверхнею.

6. Встановлено, що визначаючу роль у сорбційній активності АВ відносно йоду та МБ відіграють його питома поверхня, питома основність і природа іону лужного металу.

Список опублікованих праць здобувача

1. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Шендрик Т.Г., Галушко О.Л., Константинова Т.Е., Глазунова В.А. Свойства активированного угля, полученного на основе палой листвы каштана. // Углехим. журн. – 2005. - № 1-2. - С.29-34.

2. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Шендрик Т.Г., Галушко Л.Я, Горбань О.А., Чотий К.Ю. Возможности комплексного использования палой листвы. // Химия раст. сырья. - 2005. - №4. - С. 71-78.

3. Дмитрук О.Ф., Лесишина Ю.О., Галушко Л.Я., Крюк Т.В., Пікула Л.Ф. Фізико-хімічні властивості карбонумісних сорбентів із нетрадиційної сировини. // Обладнання та технології харчових виробництв: темат. зб. наук.пр. - Донецьк: ДонДУЕТ. – 2005. – Т.2, Вип. 13. - С.247-254.

4. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Опейда И.А. Антирадикальная активность этанольных экстрактов листового опада. // Наукові праці ДонНТУ. Серія: Хімія і хімічна технологія. - 2006. – Вип. 108 (8). - С.89-94.

5. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Шендрик Т.Г., Галушко Л.Я. Влияние природы ионов щелочных металлов на процесс формирования поверхности и свойства углеродных сорбентов из листового опада. // Вопросы химии и химической технологии. – 2006. - №.5. - С. 189-193.

6. Лесишина Ю.О., Дмитрук А.Ф. Особливості сорбції метиленового блакитного на активованому вугіллі з листового опаду // Донецький вісник наукового товариства ім. Шевченка. - Донецьк: Донецьке відділення НТШ. - 2006. - Т. 10. - С.79-84.

7. Дмитрук О.Ф., Лесишина Ю.О., Симонова В.В., Каменев В.И. Структурные характеристики и сорбционные свойства активированных углей из листового опада. // Наукові праці ДонНТУ. Серія: Хімія і хімічна технологія. – 2007. – Вип. 119 (9). – С.142-146.

8. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Шендрик Т.Г., Галушко Л.Я. Получение и свойства пористых углеродных материалов на основе листвы. // Химия тверд. топлива. –2007. - №5. – С. 55-59.

9. О. Дмитрук, Т. Крюк, Ю. Лесишина, Л. Пікула “Вивчення сорбційної здатності й антиоксидантної активності листя каштана кінського” Зб. наук. пр. IX наукової конференції “Львівські хімічні читання” 21-23 травня 2003. - Львів. - С. А15.

10. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О., Галушко Л.Я., Крюк Т.В., Пикула Л.Ф. Физико-химические свойства углеродсодержащих сорбентов, полученных на основе нетрадиционного сырья. // Матеріали Міжнародної конференції “Сучасні проблеми фізичної хімії”. - Донецьк, 2004. – С.168.

11. Лесишина Ю.О. Получение сорбентов термохимической активацией палой листвы ионами щелочных металлов. // Матеріали ІІІ Всеукраїнської конференції молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії. Тези доповідей. - Харків, 2005.- С.121.

12. Дмитрук А.Ф., Лесишина Ю.О. Получение активированных углей на основе палой листвы. // Наукова молодь: Зб. пр. молодих учених: Матер. І регіональної наук.-практ. конф. “Внесок молодих вчених у розвиток науки регіону”. - Луганськ: Знання. - 2005. – Т.3. - С.12-19.

13. Лесишина Ю.О., Дмитрук А.Ф. Возможности рационального использования листового опада // Экологические проблемы индустриальных мегаполисов: Матер. ІІІ международной научн-практ. конференции-выставки, г. Донецк - Авдеевка. 23-27 мая 2006г. - Донецк, ДонНТУ, 2006. – С. 21-23.

14. Лесишина Ю.О. Особенности сорбции метиленового голубого на углях из листового опада. // Сучасні проблеми хімії: Матер. VII Всеукраїнської конф. студентів та аспірантів. – Київ, 2006. - С. 184.

15. Лесишина Ю.О., Дмитрук А.Ф. Сорбционные свойства активных углей из листового опада. // Матер. IV Всероссийской научн. конф. “Химия и технология растительных веществ” – Сыктывкар, 2006. - С. 407.

16. Лесишина Ю.О., Дмитрук А.Ф. Влияние природы ионов щелочных металлов на процесс формирования поверхности и свойства углеродных сорбентов из листового опада. // Матер. конф. «Перспективы развития химической переработки горючих ископаемых». - Санкт-Петербург, 2006. - С. 222.