Напрями досліджень

На хімічному факультеті Львівського національного університету імені Івана Франка офіційно затверджені наказом Міністерства освіти України “Про підсумки акредитації вузів України“ №186 від 17.06.94, № 229 від 13.07.94, № 278 від 3.10.94 дві наукові школи, а саме: “Кристалохімія” – на кафедрі неорганічної хімії (керівник – член-кореспондент НАН України, д-р хім. наук, професор, завідувач кафедри неорганічної хімії Гладишевський Р.Є.) та “Фізико-хімія полімерів” на кафедрі фізичної та колоїдної хімії (керівник – д-р хім. наук, професор завідувач кафедри фізичної та колоїдної хімії Решетняк О.В.).

 

“Кристалохімія інтерметалічних сполук”

Наукові дослідження на кафедрі неорганічної хімії виконують в рамках наукової школи “Кристалохімія”, науковий напрямок “Кристалохімія інтерметалічних сполук” і стосуються інтерметалідів і споріднених сполук – гідридів, оксидів, металоорганічних сполук.

У 2019 році на кафедрі працювали 49 науковців, з них 1 член-кореспондент НАН України, 4 доктори і 29 кандидатів наук, 12 аспірантів; співробітники виконували 4 держбюджетні науково-дослідні теми, 1 міжнародну госпдоговірну тему, 1 тему в межах робочого часу викладачів, 1 НДР в рамках українсько-чеського науково-технологічного співробітництва та 1 міжнародний ґрант. Відповідно до наказу МОН України № 444 від 02.05.2018 р. на базі кафедри функціонує Центр колективного користування науковим обладнанням “Лабораторія матеріалознавства інтерметалічних сполук”. Виконання тем забезпечили 22 штатні співробітники науково-дослідної частини: 6 провідних, 6 старших, 5 наукових співробітників і 5 молодших наукових співробітників. У 2019 році один науковий працівник кафедри отримав вчене звання старший дослідник. Вчені кафедри за час існування наукової школи зробили вагомий внесок у розвиток неорганічної хімії, кристалохімії, матеріалознавства. При кафедрі успішно функціонують докторантура та аспірантура, до наукової роботи залучаються студенти. Доробок кафедри в галузі кристалохімії інтерметалічних сполук становить 20% світових досягнень.

За звітний період побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану 1 чотирикомпонентної системи, 39 потрійних металічних систем, 20 квазіподвійних систем за участю лужних, лужноземельних, рідкісноземельних металів, перехідних d-елементів і p-елементів III-VI груп, визначено кристалічну структуру 175 інтерметалідів і 30 гідридів, оксидів, халькогенідів, халькогенгалогенідів і комплексних сполук, відкрито низку нових структурних типів, описано алгоритм пошуку кристалохімічних закономірностей. Для синтезованих сполук досліджено каталітичні, воденьсорбційні, електрохімічні, електротранспортні, термоелектричні та магнітні властивості. Термометричні інтерметалічні матеріали – сплави твердого розчину на основі фази напів-Гейслера Ti1-xScxCoSb (0,005 ≤ x ≤ 0,15), спосіб синтезу монокристалів гетерометальних p-комплексів Сu(I)/Fe(II) і Cu(I)/Zn(II) на основі аліл-вмісних лігандів, а також способи титанування деталей з металевих сплавів захищено патентами України.

За звітний період вийшли з друку 1 наукова монографія, 2 розділи монографій, 2 навчальні посібники, опубліковано 96 статей (з них 54 у виданнях, що що входять до наукометричних баз даних Scopus та/або Web of Science, з яких 32 у виданнях, які мають імпакт-фактор) та тези 133 доповідей на наукових конференціях (з них тези 70 доповідей на міжнародних конференціях), одержано 5 патентів України (з них 3 патенти на винахід). Видано 2 номери міжнародного наукового журналу “Хімія металів і сплавів – Chemistry of Metals and Alloys”. Працівники кафедри організували та провели V Науково-методичну конференцію “Сучасні тенденції навчання хімії”, Всеукраїнський конкурс юних дослідників “Кристали” імені Євгена Гладишевського “Анізотропія кристалів”, Семінар кафедри неорганічної хімії з нагоди 95-річчя від дня народження засновника Львівської кристалохімічної школи професора Євгена Івановича Гладишевського, І Львісько-Краківський семінар з неорганічної хімії, ХІV Міжнародну конференцію з кристалохімії інтерметалічних сполук і VII Школу молодих науковців “Рентгенівська дифракція: метод монокристалу”, а також взяли участь в організації та проведенні XVІІ Наукової конференції “Львівські хімічні читання – 2019” та Семінару з електронної мікроскопії. На кафедрі відбулося 18 наукових семінарів; доповідачами з інших установ були 11 науковців, з них 7 – фахівці з-закордону. Співробітники кафедри неорганічної хімії проводять спільні дослідження з вченими 22 університетів, галузевих інститутів і наукових організацій України та 48 закордонними науковими центрами (з 16 країн світу). На кафедрі виконано та захищено 1 кандидатську дисертаційну роботу та подано до розгляду на Спеціалізовану Вчену раду ще 2 роботи.

 

“Фізико-хімія полімерів”

В наукових дослідженнях протягом 2019 року брали участь 4 доктори наук, з них 3 професори та 1 провідний науковий співробітник; 8 кандидатів наук (з них 5 доцентів, 1 ст. наук. співробітник, 1 мол. наук. співробітник, 1 докторант); 1 старш. наук. співробітник, 2 наук. співробітники та 1 інженер без ступеня; в аспірантурі при кафедрі протягом року навчався 1 аспірант.

В рамках діяльності наукової школи «Фізико-хімія полімерів» кафедри фізичної та колоїдної хімії було проведено наступні дослідження:

Вивчено електрохімічне осадження співполімерів аніліну та ізомерних меркаптоанілінів на поверхні платинового електрода. З’ясовано, що лейкоемеральдинові форми осаджених співполімерів ефективно відновлюють аніони AuCl4 з утворенням нанокомпозитів полі(An-co-n-MAn)/Au. Досліджено електрокаталітичні властивості осаджених співполімерів та золотих нанокомпозитів на їх основі щодо реакції окиснення гліоксалю у слабокислому середовищі (рН = 6,86). Виявлено, що процес є оборотним та двостадійним з проміжним утворенням гліоксилової кислоти, що робить перспективним використання таких модифікованих електродів у препаративній електрохімії. Вивчено структуру і морфологію поліфункціональних органо-неорганічних композитів на основі спряжених полімерів та оксидних і карбонових нанокластерів (графен оксид, нанокристали Si, SiO2). Досліджено оптичні, електричні властивості отриманих наноматеріалів. Досліджено вплив електричного поля на морфологію та оптичні властивості тонких плівок поліортоанізидину та полі-3,4-етилендіокситіофену, отриманих на поверхні напівпровідникових станум оксидних електродів методом електрохімічного осадження. Вивчено вплив кластеризації аморфних металевих сплавів системи Fe(Al)-ПМ-РЗМ, де ПМ = Ni, Mo, Mn, Nb, Co; РЗМ= Y, Gd, Dy, Tb на зміну їх магнітних (магнітної сприйнятливості, індукції насичення, коерцитивної сили), механічних (мікротвердості, пластичності) характеристик, електричних властивостей та корозійної тривкості (струм та потенціал корозії тощо). Досліджено тмпературні залежності стадійності процесу кластерування аморфних сплавів системи Fe(Al)-ПМ-РЗМ, де ПМ = Ni, Mo, Mn, Nb, Co; РЗМ = Y, Gd, Dy, Tb, магнітні та механічні характеристики сплавів з різною композицією легуючих додатків. Представлено результати вимірювань мікротвердості, електроопору та корозійних характеристик складнолегованих кластеризованих металевих систем. Подано практичні рекомендації щодо цільового застосування кластеризованих аморфних сплавів. Досліджено будову та властивості синтезованого композита поліаніліну з іоном фериціаніду, який одержували методом окиснювальної поліконденсації аніліну під дією пероксидисульфату амонію (NH4)2S2O8 в кислому середовищі (анілін + HCl) за наявності у вихідній реакційній суміші доданків H3[Fe(CN)6]. Досліджено фазові рівноваги системи Ag–Zn–Ge–S в частині ZnS–Ag2GeS3–Ge–GeS2. Отримано нанокристали твердого розчину сульфідів цинку і кадмію електролітичним методом. Досліджено фізико-хімічні властивості композитів поліаніліну з водорозчинними полімерами. Вивчено термомеханічні властивості отриманих композитів.

За результатами проведених досліджень у звітному році опубліковано 4 монографії, 32 розділи колективних монографій, 45 статей та 80 тез доповідей на наукових конференціях різного рівня, отримано 1 патент України на винахід і 1 патент України на корисну модель.

 

Тематика наукового пошуку відповідає пріоритетним тематичним напрямам досліджень Університету в галузі хімії на п’ятирічний період і узгоджується з пріоритетними напрямами розвитку науки в Україні та світі, зокрема, пошук нових функціональних матеріалів на основі неорганічних та органічних сполук; розробка нових композиційних наноматеріалів для різноманітних сенсорів; вдосконалення фізико-хімічних методів в аналітичному контролі вод, технологічних розчинів, біосубстратів, лікарських засобів, продуктів харчування.