Анотація до роботи:

Березовська І.С. Кремнеземи із сферичною морфологією частинок і впорядкованою мезопористою структурою. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 01.04.18 – фізика і хімія поверхні. – Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, Київ, 2008.

Дисертацію присвячено дослідженню умов синтезу однорідномезопористих кремнеземів із сферичною морфологією частинок, визначенню структурно-направляючої ролі іонену типу 1,4-MePh у темплатному синтезі мезопористих кремнеземів та розробці методики синтезу однорідномезопористих кремнеземів в нанореакторах на основі крупнопористих неорганічних матриць.

Показано можливість контролю геометричних параметрів структури і морфології синтезованих кремнеземів залежно від рН середовища і співвідношення вихідних компонентів. В спиртово-основному середовищі модифікованим методом Штобера із використанням міцелярних розчинів СТАВ і TEOS синтезовано однорідномезопористі кремнеземи типу МСМ-41, що мають розвинену питому поверхню, виключно вузький розподіл пор за розмірами і складаються із однорідних частинок сферичної форми, розміром 0,5 мкм. В кислому середовищі проведено темплатний синтез впорядкованих пористих кремнеземів із високими значеннями питомої поверхні і сферичною грануляцією частинок розміром 10 мкм.

В спиртово-основному середовищі проведено синтези із використанням у складі міцелярного темплату полііонену типу 1,4-MePh. Встановлено, що введення невеликих кількостей іонену дозволяє синтезувати кремнезем із високими значеннями питомої поверхні і впорядкованою гексагональною структурою пор. Вперше показано можливість проведення темплатного синтезу мезопористих кремнеземів в нанореакторах на основі крупних пор силікагелю.

1. На основі аналізу літературних даних встановлено актуальність дослідження особливостей формування мезопористих матеріалів із сферичною морфологією частинок і контрольованою пористою структурою та відмічено, що важливим напрямом в області синтезу нанопористих матеріалів є підвищення їх структурної стабільності.

2. Досліджено вплив рН середовища, природи спирту і концентрації вихідних компонентів міцелярних розчинів на структурно-адсорбційні характеристики та морфологію впорядкованих кремнеземів і встановлено, що в залежності від рН середовища утворюються матеріали із однорідною сферичною грануляцією частинок та різним ступенем впорядкування структури.

3. Розроблено методику синтезу в спиртово-основному середовищі однорідномезопористих кремнеземів типу МСМ-41, що мають високу питому поверхню (550–1200 м²/г), виключно вузький розподіл пор за розмірами і складаються із однорідних частинок сферичної форми, розміром 0,5 мкм. Показано можливість контролю геометричних параметрів структури синтезованих кремнеземів залежно від співвідношення вихідних компонентів і типу спирту.

4. Показано можливість одержання впорядкованих пористих кремнеземів із високими значеннями питомої поверхні (600 м²/г) і сферичною грануляцією частинок та розміром 10 мкм, при проведенні темплатного синтезу в кислому середовищі.

5. Встановлено, що використання в спиртово-основному середовищі як міцелярного темплату суміші СТАВ і різних кількостей полііонену типу 1,4-MePh дозволяє синтезувати впорядковані кремнеземи із бімодальною пористою структурою і високими значеннями питомої поверхні (1000–1200 м²/г).

6. Запропоновано використання міцелярних розчинів СТАВ і TEOS для проведення темплатного синтезу мезопористих кремнеземів в крупних порах силікагелю.

Публікації автора:

1. Березовская И. С. Нанопористые кремнеземы с однородной сферической морфологией частиц / И.С. Березовская, В.В. Янишпольский, В.А. Тертых // Наноструктурное материаловедение. – 2005. – Т. 1. – С. 24–28.

Здобувачем проведено синтез мезопористих кремнеземів типу МСМ-41 із сферичною морфологією частинок в спиртово-аміачному середовищі та досліджено структурно-адсорбційні характеристики синтезованих матриць.

2. Template synthesis of porous silica adsorbents with spherical morphology of particles / I. S. Berezovska, V.V. Yanishpolskii, V.A. Tertykh, T.F. Lobunets, A.V. Ragulya // Adsorption Science and Technology. – 2006. – V. 24, № 5. – P. 403–410.

Здобувачем здійснено синтез однорідномезопористих кремнеземів із сферичною морфологією частинок в основному і кислому середовищах, проведено порівняльний аналіз відмінностей у формування структури і контролю морфології залежно від середовища.

3. Особливості синтезу однорідномезопористих та металовмісних кремнеземних матриць / В.А. Тьортих, В.В. Янишпольський, І.С. Березовська, К.В. Каток, А.М. Павленко // Фундаментальні орієнтири науки. Хімія та наукові основи перспективних технологій. – 2005. – C. 74–88.

Здобувачем здійснено темплатний синтез однорідномезопористих матриць і проведено характеризацію їх структури.

4. Ionene role in composition of porous structure of template-synthesized silicas / I.S. Berezovska, V. V. Yanishpolskii, V.A. Tertykh, M.V. Burmistr, K.M. Sukhyy // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. – 2006. – V. 86, № 1. – P. 93–96.

Здобувачем синтезовано мезопористі кремнеземи із використанням полііонену в якості темплату.

5. Behavior of pure water and water mixture with benzene or chloroform adsorbed onto ordered mesoporous silicas / V. M. Gun’ko, V.V. Turov, A.V. Turov, V. I. Zarko, V. I. Gerda, V. V. Yanishpolskii, I. S. Berezovska, V. A. Tertykh // Central European Journal of Chemistry. – 2007. – V. 5, № 2. – P. 420–454.

Здобувачем синтезовано впорядковані мезопористі кремнеземи у основному середовищі із використанням етанолу, а також проведено їх дослідження методом низькотемпературної адсорбції азоту.

6. Мезопористые кремнеземные матрицы и их применение в синтезе наноструктур / В.А. Тертых, В.В. Янишпольский, К.В. Каток, И.С. Березовская // Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур : [сб. науч. трудов / под ред. А. П. Шпака и П. П. Горбика]. – К. : Наукова думка, 2007. – Т. 1. – С. 366–393.

Здобувачем здійснено синтез мезопористих кремнеземів із сферичною морфологією частинок, а також проведено аналіз пористої структури і морфології частинок методами низькотемпературної адсорбції азоту, рентгеноструктурного аналізу, трансмісійної і скануючої електронної мікроскопії.

7. Березовська І.С. Синтез та дослідження однорідномезопористих кремнеземних матриць із сферичною морфологією частинок / І.С. Березовська, В.В. Янишпольський, В.А. Тьортих // Наукові записки. НАУКМА, Хімічні науки і технології. – 2006. – Т. 55. – С. 69–75.

Здобувачем представлено результати синтезу мезопорстих кремнеземів із впорядкованою структурою пор і сферичною морфологією частинок у різних середовищах, здійснено характеризацію їх структури.

8. Berezovska I. S. Template synthesis of silica adsorbents with controlled porosity and spherical morphology of particles / I. S. Berezovska, V.V. Yanishpolskii, V.A. Tertykh // 9-th Polish-Ukrainian Symposium on Theoretical and Experimental Studies of Interfacial Phenomena and their Technological Applications. – Sandomierz, Wolka Milanowska, Poland, 5–9 September 2005. – P. 22–25.

Здобувачем проведено аналіз структури впорядкованих кремнеземів синтезованих в основному середовищі при різних співвідношеннях міцелярного темплату та прекурсору кремнезему із використанням етанолу та ізопропанолу.

9. Березовська І.С. Синтез та дослідження нанопористих кремнеземів із сферичною морфологією частинок / І.С. Березовська, В.В. Янишпольський, В.А. Тьортих // 10-та міжнародна конференція «Фізика і технологія тонких плівок» ; Івано-Франківськ, 16–21 травня 2005 р. – Івано-Франківськ, 2005. –
   С. 53–54.

Здобувачем проведено синтез впорядкованих мезопористих кремнеземних структур типу МСМ-41 в основному середовищі, досліджено структуру і морфологію синтезованих зразків.

10. Березовська І.С. Синтез та дослідження мезопористих кремнеземних матриць із контрольованою морфологією частинок / І.С. Березовська, В. В. Янишпольський, В.А. Тьортих // Всеукраїнська конференція молодих вчених «Наноматеріали в хімії, біології та медицині» ; Київ, Україна, 24–25 травня 2006 р. – К., 2006. – С. 54.

Здобувачем досліджено особливості використання різних середовищ та концентрацій вихідних компонентів для синтезу впорядкованих мезопористих структур із сферичною морфологією частинок.

11. Berezovska I. S. Synthesis of mesoporous silica matrices with spherical morphology of particles / I.S. Berezovska, V.V. Yanishpolskii, V.A. Tertykh // International Conference «Modern Physical Chemistry for Advanced Materials» ; Kharkiv, Ukraine, 26–30 June 2007. – Kharkiv 2007. – P. 80–81.

Здобувачем визначено структурно-адсорбційні характеристики впорядкованих мезопористих кремнеземів, розрахованих a_s-методом, представлено методики темплатного синтезу мезопористих кремнеземів в порах силікагелю.

12. Роль ионенов в темплатном золь-гель синтезе кремнеземов / И.С. Березовская, В.В. Янишпольский, В.А. Тертых, М.В. Бурмистр, К.М. Сухой, В.В. Шилов // Девятая международная конференция по химии и физикохимии олигомеров «Олигомеры – 2005» ; Одесса, Украина, 13–16 сентября 2005 г. – Одеса, 2005. – С. 190.

Здобувачем синтезовано кремнеземи із впорядкованою структурою гексагонально розміщених пор і високими значеннями питомої поверхні із використанням суміші СТАВ і полііонену в ролі темплату.

13. Effect of ionene on porous structure of silicas / I. S. Berezovska, V. V. Yanishpolskii, V. A. Tertykh, M. V. Burmistr, K. M. Sukhyy, V. V. Shilov //
    30-th International Conference on Vacuum Microbalance Techniques. – Wroclaw, Poland, 29 June – 1 July 2005. – P. 19.

Здобувачем досліджено вплив полііонену на формування пористої структури у золь-гель синтезі кремнеземів

14. Berezovska I. S. Ionene role in template synthesis of silicas with controlled porosity / I.S. Berezovska, V.V. Yanishpolskii, V.A. Tertykh // International Conference «Nanomaterials in Chemistry, Biology and Medicine» ; Kyiv, Ukraine, 14–17 September 2005. – Kyiv, 2005.– P. 91.

Здобувачем визначено концентрації полімеру типу 1-4МеPh необхідні для темплатного синтезу впорядкованих кремнеземів,

15. Berezovska I. S. Morphology control and approach to mechanical strength improvement of template-synthesized silicas / I.S. Berezovska, V.V. Yanishpolskii, V.A. Tertykh // 11-th Polish-Ukrainian Symposium on Theoretical and Experimental Studies of Interfacial Phenomena and their Technological Applications.– Krasnobrod – Zamosc, Poland, 22– 26 August 2007. – Р. 4.

Здобувачем здійснено постадійний синтез мезопористих кремнеземів в порах силікагелю.

16. Berezovska I. S. Template synthesis of mesoporous silicas inside large pores of silica gel and their morphology control / I.S. Berezovska, V.V. Yanishpolskii, V.A. Tertykh // NATO Advanced Research Workshop: «Sol-gel Approaches to Materials for Pollution Control, Water Purification and Soil Remediation» ; Kyiv, Pushcha-Voditsa, Ukraine, 25–27 October 2007. – Kyiv, 2007. – P. 32.

Здобувачем представлено результати розрахунків структурно-адсорбційних характеристик мезопористих кремнеземів синтезованих в порах силікагелю методом низькотемпературної адсорбції азоту.

17. Berezovska I. S. Mesoporous silicas: morphology control and approach in improvement of their mechanical stability / I.S. Berezovska, V.V. Yanishpolskii, V.A. Tertykh // 31-th International Vacuum Microbalance Techniques Conference. – Izmir, Turkey, 12–14 September 2007. – P. 49.

Здобувачем представлено результати контролю морфології і структури мезопористих кремнеземів залежно від концентрації вихідних компонентів міцелярного розчину, а також запропоновано підхід до підвищення їх механічної стабільності шляхом синтезу в порах силікагелю.