Проекти та теми

У 2020 році науковці хімічного факультету виконують 13 держбюджетних тем 

Держбюджетні теми:

Тема ХH-73Ф “Синтез і кристалохімія нових інтерметалідів подвійного призначення”

Тема ХH-73Ф “Синтез і кристалохімія нових інтерметалідів подвійного призначення”

Науковий керівник: член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, заслужений діяч науки і техніки України, проректор з наукової роботи Львівського національного університету імені Івана Франка Гладишевський Р.Є.

Номер державної реєстрації: 0118U003609.
Термін дії теми: 01.01.2018–31.12.2020 р. Обсяг фінансування: 2890,000 тис.грн. у 2020 р.
Виконавці:
штатні співробітники – 21 (доктори наук – 2, кандидати наук – 14); сумісники – 3 (доктори наук – 0, кандидати наук – 2).

Резюме:
Визначено кристалічну струткуру, кількісні характеристики хімічного зв’язку та здійснено розрахунок електронної структури фаз нових багатокомпонентних сполук рідкісноземельних, лужноземельних чи лужних металів, d-елементів та p-елементів III-V груп періодичної системи. Апробовано зразки на предмет функціональних властивостей (сорбційних, електрохімічних, механічних, термічних, термоелектричних, електротранспортних, магнітних). Термоелектричний матеріал на основі сплаву Ni, Co і Sb із значно кращими термоелектричними параметрами у порівнянні з прототипами захищено патентом України.

Тема ХH-01Нр “Синтез, структура та нелінійно-оптичні властивості нових π-комплексів купруму (І) на основі алільних похідних біологічно важливих гетероциклічних сполук”

Тема ХH-01Нр “Синтез, структура та нелінійно-оптичні властивості нових π-комплексів купруму (І) на основі алільних похідних біологічно важливих гетероциклічних сполук”

Науковий керівник: к.х.н. Сливка Юрій Іванович.
Науковий співкерівник: д.х.н. Походило Назарій Тарасович
Термін виконання з 01.01.2020 по 31.12.2022. Обсяг фінансування на 2020 рік: 900 тис. грн.
Виконавці: штатні співробітники 7 / 1 д.х.н., 3 к.х.н. (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники 1 / 1 к.х.н. (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
Під час виконання етапу синтезовано низку алільних похідних органічних сполук, зокрема аденіну, піримідину, феніл сечовини, та на їх основі одержано кристали π-комплексів купруму(І). Кристалічну структуру координаційних сполук встановлено рентгеноструктурно методом монокристалу.

Тема ХH-03Ф “Кристалохімічний підхід до розробки неорганічних квантових матеріалів”

Тема ХH-03Ф “Кристалохімічний підхід до розробки неорганічних квантових матеріалів

Науковий керівник: к.х.н. Аксельруд Лев Гершович
Термін виконання з 01.01.2020 по 31.12.2022. Обсяг фінансування на 2020 рік: 1080 тис. грн.
Виконавці: штатні співробітники – 5 (доктори наук – 0, кандидати наук – 5, аспіранти – 0,
студенти – 0), сумісники – 2 (доктори наук – 0, кандидати наук – 2, аспіранти – 0,
студенти – 0), за цивільно-правовим договором – 1 (доктори наук – 0, кандидати наук – 1, аспіранти – 0, студенти – 0).

Резюме:
Зроблено літературний огляд останніх робіт по неорганічних квантових матеріалах. Напрацьовано основні напрямки роботи по дослідженню структури і властивостей інтерметалічних сполук, як нових квантових матеріалів. Підготовлено частину монографії по 3D+3 модульованих структурах.
Досліджено кристалічну структуру і фізичні властивості сполуки, яка належить до нового структурного типу Sc
5Rh6Sn18 (просторова група I41/acd, a = 13,5529(2) Å, c = 27,0976(7) Å). Аналіз хімічного зв’язку виявив високополярні ковалентні зв’язки Sc-Sn, Sn-Rh та Sc-Rh, дво- та трицентрові зв’язки, що включають атоми Sn, а також іонну природу зв’язування атомів Sc.

Тема ХH-04Ф “Керований синтез, будова та властивості купрумвмісних гомо- та гетерометальних сполук для оптоелектроніки”

Тема ХН-04Ф “Керований синтез, будова та властивості купрумвмісних гомо- та гетерометальних сполук для оптоелектроніки”

Науковий керівник: к.х.н. Павлюк Олексій Вікторович
Термін виконання з 01.01.2020 по 31.12.2022. Обсяг фінансування на 2020 рік: 336,8 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники – 4 (кандидати наук – 2); сумісники – 3 (доктори наук – 2, кандидати наук – 1); працівники за цивільно-правовим договором: – 1.

Резюме:
Впродовж початку виконання етапу синтезовано деякі ліганди (алільні похідні гетероциклічний сполук), розпочато синтез координаційних сполук купруму та аргентуму.

Тема ХH-64Нр “Нові інтерметаліди як основа енергоефективних матеріалів”

Тема ХН-64Нр “ Нові інтерметаліди як основа енергоефективних матеріалів ”

Науковий керівник: к.х.н. Тарасюк Іван Іванович
Термін виконання з  01.10.2017 по 30.09.2020. Обсяг фінансування на 2020 рік: 525,0 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники 13 / 6 к.х.н. (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники 1 / – (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
Під час виконання етапу досліджували фазовий склад зразків та концентраційні межі існування фаз, встановлювали кристалографічні параметри структур. Вимірювали фізико-хімічні властивості сполук, розраховували розподіл електронної густини. Дослідили нові сполуки La3Fe6,36Zn29,64 і Tl2Ga2TtSe6 (Tt = Ge, Sn), твердий розчин Tb2Ni17-xyLixMgy. Провели електрохімічне гідрування фаз Tb2Ni15LiMg, Tb2Ni17-xCox (0 ≤ x ≤ 17), Zr3Tb7,5Ni84,5Al5, GdMn2 та її легованих похідних. Здійснили електрохімічне літування твердого розчину на основі Bi. Встановили вплив допування на магнетизм NdCo4.5(Al, Li)x і на електрохімічні властивості GdFe2-xMx. Побудували ізотермічний переріз системи Mg–Ti–Sn.

Тема ХH-88Р “Універсальні вимірювальні комплекси для електрохімічних, корозійних та електроаналітичних досліджень”

Тема ХН-88Р “Універсальні вимірювальні комплекси для електрохімічних, корозійних та електроаналітичних досліджень”

Науковий керівник: к.х.н. Демченко Павло Юрійович
Термін виконання з  01.01.2019 р. по 31.12.2020 р. Обсяг фінансування на 2020 рік: 1015,0 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники – 2 (доктори наук – 0, кандидати наук – 2, аспіранти – 0, студенти – 0), сумісники – 0 (доктори наук – 0, кандидати наук – 0), працівники за цивільно-правовим договором: – 6 (доктори наук – 3, кандидати наук – 3).

Резюме:
Проведено аналіз сучасних методів полярографічних досліджень за використання низьких швидкостей розгортки потенціалу (класична полярографія), за використання високих швидкостей розгортки потенціалу (осцилографічна полярографія) та за використання попереднього накопичення речовини. Запропоновано рекомендації з визначення параметрів при проектуванні полярографу.
Здійснено вибір оптимальних електронних компонентів аналогової частини схеми полярографа, моделювання та інтегрування схеми джерела опорної напруги для мікроконтролерної частини. Розроблено наступні схеми: мікроконтролерного блоку, комбінованого блоку живлення, блоків аналого-цифрового та цифро-аналогового перетворювачів, апаратної та програмної частини USB інтерфейсу “ПК-прилад”. Створено програмне забезпечення USB інтерфейсу “ПК-прилад” полярографа для електроаналітичних досліджень.

Тема ХА-87Ф “Багатофункціональні матеріали клиноптилоліт-перехідні метали у хімічному аналізі та біології”

Тема ХА-87Ф “Багатофункціональні матеріали клиноптилоліт–перехідні метали у хімічному аналізі та біології”

Науковий керівник: д.х.н. Каличак Ярослав Михайлович
Термін виконання з  01.01.2019 р. по 31.12.2021 р. Обсяг фінансування на 2020 рік: 442,2 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники  2 / – (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники  3 / 1, 1 (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
Розроблені методики концентрування слідових кількостей Yb(III) на природній та Ce(III) на Naформі клиноптилоліту. Запропоновані методики сорбційно-люмінесцентного визначення нанограмових кількостей Yb(III) та моріну на основі композиції “клиноптилоліт – Yb(III) – морін”. Запропонована методика дає можливість визначати нанограмові кількості Yb(III) в присутності інших РЗЕ.
Розроблені ВА методики визначення амоксициліну з чутливістю C
min=3,8×10-7 моль/л, з інтервалами визначуваних концентрацій (0,05 – 2,0)×10-5 та (0,2 – 1,0)×10-4 моль/л. Методики апробовано при визначенні вмісту амоксициліну у лікарських препаратах. Розроблено полярографічну методику визначення анабазину у формі його N-оксиду, який водночас є і метаболітом. Лінійна залежність струму відновлення від концентрації N-оксиду анабазину зберігається в межах від 1∙10-6 до 4∙10-5 М. Нижня визначувана концентрація N-оксиду анабазину становить 3,9∙10-6 М.

Тема ХО-74Ф “Однореакторні і тандемні реакції у конструюванні гетероциклів та пошук біоактивних сполук для органічної електроніки”

Тема ХО-74Ф “Однореакторні і тандемні реакції у конструюванні гетероциклів та пошук біоактивних сполук і матеріалів для органічної електроніки”

Науковий керівник: д.х.н. Обушак Микола Дмитрович
Термін виконання з  01.01.2018 р. по 31.12.2020 р. Обсяг фінансування на 2020 рік: 980 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники 5/1;4 (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники 3/1,2 (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
За звітній період розроблено нові варіанти реакції Меєрвейна на основі гетарилдіазонієвих солей. Досліджено реакції інтрамолекулярного циклоприєднання у однореакторному процесі. Використано хіральні аміни для стереоселективного синтезу конденсованих ізоіндолонів за допомогою тандемних реакцій. Одержано гетероциклічні сполуки на основі продуктів арилювання піронів та кумаринів, придатних для потреб органічної оптоелектроніки та вивчено фотофізичні характеристики таких сполук.

Тема ХО-75Ф “Синтез та дослідження біологічної активності, хіміко-аналітичних властивостей похідних 1,3-тіазолу та 4-азалідону з використанням авторського обладнання”

Тема ХО-75Ф “ Синтез та дослідження біологічної активності, хіміко-аналітичних властивостей похідних 1,3-тіазолу та 4-азолідону з використанням авторського обладнання ”

Науковий керівник: д.х.н. Матійчук Василь Степанович
Термін виконання з  01.01.2018 р. по 31.12.2020 р. Обсяг фінансування на 2020 рік: 300 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники 2 /0, 1 (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники 3 / 1, 2 (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
 У результаті взаємодії 2-аміно-5-(R-бензил)тіазолів з 2,5-диметил-3-фуроїлхлоридом було отримано відповідні N-5-R-бензил-1,3-тіазол-2-іл)-2,5-диметил-3-фураміди з хорошими виходами. Структуру синтезованих сполук підтверджено 1Н ЯМР спектроскопією та мікроаналізом. Протипухлинну активність синтезованих сполук вивчали invitro на 60 лініях ракових клітин у концентрації 10 мкМ. Лінії пухлинних клітин людини отримували з дев’яти різних типів раку: лейкемії, меланоми, легенів, товстої кишки, ЦНС, яєчників, нирки, простати та молочної залози. Встановлено, що сполуки з галогеном у молекулі, проявляють високу активність з GP = 29,05 – 35,02 %, тоді як інші помірну при GP = 60,31–67,36 %. Найактивніша сполука виявила високу інгібуючу активність (GI50<10 мкМ) проти 54 з 58 клітинних ліній пухлин людини із середніми значеннями GI50= 4,22 мкМ, а субпанель раку товстої кишки продемонструвала найвищу активність із середнім значенням GI50= 2,53 мкМ. Найбільш чутливою лінією була Т-47D (Рак молочної залози, GI50 = 0,088 мкм). Значення MG-MID для найбільш активної сполуки є меншим, у порівнянні з 5-фторурацилом, куркуміном та цисплатином при тестуванні аналогічим чином. Розроблено вольтамперометричні та спектрофотометричні методики визначення Os(IV) та Pd(II) з використанням азолідону 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону. Розроблено методики спектрофотометричного визначення Pd(II) з використанням нітро заміщеного 1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу у варіанті попереднього мікроекстракційного концентрування та безпосередньо у водно-органічному середовищі. Розроблено програмно керований контролер реактора органічного синтезу.

Тема ХФ-05Ф “Синтез, фізико-хімічні та термодинамічні властивості та наноструктурованих матеріалів для електрохімічних систем”

Тема ХФ-05Ф “Синтез, фізико-хімічні та термодинамічні властивості нанорозмірних та наноструктурованих матеріалів для електрохімічних систем”

Науковий керівник: д.х.н. Решетняк Олександр Володимирович
Термін виконання з  01.01.2020 р. по 31.12.2022 р. Обсяг фінансування на 2020 рік: 880 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники 4 /1, 2 (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники 9 / 1, 3 (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
Біметалічні наноструктуровані каталізатори Pd-Au було досліджено щодо підвищення ефективності електроокиснення метанолу. Запропоновано, що їх висока електрокаталітична активність пов’язана значною мірою з різницею електронегативностей двох металів, що призводить до поступового переходу Auδ+ Auδ- зі збільшенням вмісту Pd. Тому біметалічний наносплав Pd-Au, збагачений золотом, був рекомендований як каталізатор процесів окиснення. Порівняно електрокаталітичні властивості наночастинок Pd, Au і Pd–Au (50–350нм) осаджених в середовищі диметилсульфоксиду імпульсним режимом. Встановлено, що швидкість окиснення на поверхні електрода, модифікованого біметалічними наночастинками Pd-Au, у 1,5 рази вища порівняно як за використання електродів, модифікованих Pd або Au монометалічними наночастинками. Запропоновано механізм окиснення метанолу у лужних розчинах на електродах даного типу залежно від напряму сканування потенціалу під час вольтамперометричних досліджень, а також проаналізовано та пояснено форму отриманих вольтамперометричних кривих.

Тема ХФ-06Ф “Структура, кінетика формування та фізико-хімічні властивості нанофазних композитів на основі алюмінію”

Тема ХФ-06Ф “Структура, кінетика формування та фізико-хімічні властивості нанофазних композитів на основі алюмінію”

Науковий керівник: к.х.н. Бойчишин Лідія Михайлівна
Термін виконання з  01.01.2020 р. по 31.12.2022 р. Обсяг фінансування на 2020 рік: 480 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники 3 /0, 2 (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники 3 / 1, 2 (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
Досліджено кінетику формування нанокомпозиту на основі аморфних сплавів системи Al-РЗМNi, де РЗМ = Y, Gd, Dy. На основі калориметричних, Х-променевих та дифрактометричних досліджень визначено основні температури фазових переходів і нанокристалізації для аморфних сплавів з різним співвідношенням компонентів, а також розраховано кінетичні параметри наноструктурування і зміни ближнього впорядкування атомів в залежності від елементного складу аморфних сплавів та режимів термообробки. Досліджено вплив наноструктурування на механічні властивості досліджуваних зразків. Представлено результати структурних досліджень та мікротвердості складнолегованих нанокристалічних аморфних сплавів.

Тема ХФ-07Р “Оптимізація процесів формування полімер-напівпровідникових структур для пристроїв моніторингу газових середовищ”

Тема ХФ-07Р “Оптимізація процесів формування полімер-напівпровідникових структур для пристроїв моніторингу газових середовищ”

Науковий керівник: д.х.н. Дутка Володимир Степанович
Термін виконання з  01.01.2020 р. по 31.12.2021 р. Обсяг фінансування на 2020 рік: 336 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники 2 /0, 0 (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники 4 / 2, 1 (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
Удосконалено методи отримання та оптимізовано склад полімер-напівпровідникових композитів. Встановлено характер зміни структури, оптичних і електричних властивостей композиційних плівок під дією газів (аміак, сірководень, хлороводень та ін.) та парів органічних і вибухових речовин. Виготовлено лабораторні зразки газочутливих плівок та визначено їх експлуатаційні характеристики.

Тема ОБ-77Ф “Оптимізація процесів формування полімер-напівпровідникових структур для пристроїв моніторингу газових середовищ”

Тема ОБ-77Ф “Оптимізація процесів формування полімер-напівпровідникових структур для пристроїв моніторингу газових середовищ”

Науковий керівник: д.х.н. Аксіментьєва Олена Ігорівна
Термін виконання з  01.01.2018 р. по 31.12.2020 р. Обсяг фінансування на 2020 рік: 580 тис. грн.
Виконавці:  штатні співробітники 3 /1, 0 (всього / доктори наук, кандидати наук), сумісники 6 / 2, 1 (всього / доктори наук, кандидати наук).

Резюме:
З використанням комплексу фізичних та фізико-хімічних методів проведено апробацію синтезованих нанокомпозитів як чутливих елементів оптичних і резистивних сенсорів для екологічних та біомедичних досліджень, а також як матеріалів з електрооптичними властивостями. Показано, що гібридні наносистеми на основі спряжених поліаренів та карбонових нанокластерів (КНТ, графен оксид) виявляють підвищену (в 10 разів і більше) сенсорну чутливість до нітроген оксиду, аміаку та ін. газів. Допування графен оксидом забезпечує підвищення швидкості переносу заряду і швидкодії гібридних плівок. Встановлено вплив ближнього ІЧ та СВЧ випромінювання на спектри поглинання і відбивання термореактивних полімерних композитів з магнітним наповнювачем. Досліджено фізико-хімічні і колоїдні властивості дисперсій титан оксиду.

 

У 2019 році науковці хімічного факультету виконували 10 держбюджетних тем (сумарний обсяг фінансування – 7991.6 тис грн.), в тому числі, 1 держбюджетна тема спільно з науковцями факультету електроніки.

Держбюджетні теми:

Тема ХH-73Ф “Синтез і кристалохімія нових інтерметалідів подвійного призначення”

Тема ХH-73Ф “Синтез і кристалохімія нових інтерметалідів подвійного призначення”

Науковий керівник: член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, заслужений діяч науки і техніки України, проректор з наукової роботи Львівського національного університету імені Івана Франка Гладишевський Р.Є.

Номер державної реєстрації: 0118U003609.
Термін дії теми: 01.01.2018–31.12.2020 р. Обсяг фінансування: 2890,000 тис.грн. у 2019 р.
Виконавці:
Штатні – 20 (пр.н.сп., д.х.н. – 1; пр.н.сп., к.х.н. – 3; ст.н.сп., к.х.н. – 7; ст.н.сп., к.ф.-м.н. – 1; ст.н.сп. – 1; н.сп., к.х.н. – 4; м.н.сп. – 3).
Сумісники – 6 (ст.н.сп., к.х.н. – 3; н.сп. – 1; інж. – 1).
За цивільно-правовим договором – 1 (інж. – 1).
Резюме:
Вдосконалено концепцію поліангуляції багатокомпонентних металічних систем, побудовано діаграми стану чотирикомпонентної системи Sm–Li–Со–Si (при 400°С), 34 потрійних систем: Er–Zr–Ni (в області Ni–ErNi–Zr, при 800°С), {Ti,V}–Cu–Al (800°C), La–Cr–Al (600°C), La–Cu–Al (0-25 ат.% La, 600°C), Y–Zn–Al (0-70 ат.% Y, 400°C), Sm–B–Al (600°C), B–Al–Ga (600°C), Gd–Ni–In (600°C), Er–Zn–In (0-33,3 ат.% Er, 600°C), Tb–{Fe,Ni}–C (800°C), ErCoC (800°С), Tb–B–C (1000°C), {Dy,Yb}–Ga–Si (600°C), Lu–V–Ge (600°C), {Y,Er}–Cr–Ge (800°C), {Dy,Yb}–Ga–Ge (600°C), Nd–Si–Ge (600°С), Lі–Y–Sn (30-100 ат.% Sn, 400°С), Li–Tb–Sn (400°C), Lu–V–Sn (600°C), Ho–Fe–Sn (400°C), Ho–Co–Sn (500°C), Tb–Cu–Sn (400°C), Pd–Ga–Sn (500°C), Gd–Ge–Sn (600°C), Ta–Mn–P (0-80 ат.% P, 800°C), {Y,Tm}–Ni–Sb (600°C), Zr–Cr–Sb (600°C); 19 квазіподвійних систем: Dy2Ni2Al–Dy2Ni2Ga, RGe2–LuGe2 (R = Pr, Nd), SmGe2RGe2 (R = Gd, Tb, Ho, Er, Tm), CeNiIn–CeNiM (M = Al, Ga), LaNiIn–LaNiM (M = Al, Ge), CeNiIn–CeNiM (M = Ge, Sb), GdTIn–GdTSb (T = Ni, Cu), TbNiIn–TbNiM (M = Al, Ga, Sb).
Рентгенівськими дифракційними методами порошку та монокристалу, з урахуванням невпорядкованості, дефектності, деформацій, помилок укладки шарів, прецизійно визначено кристалографічні параметри структур 149 інтерметалідів: Li2Zn5, YNi5, Y2Ni7, Er2Zn17, ZrAl3, HfAl3, YbAl2, Lu3Si5, Mg11Y2Ni2, Mg3Y4Ni2, MgYNi, SmMn6,8Ni5,2, Er0,17Zr0,83Ni2, TiCu0,45Al2,55, TiCu2,11Al0,89, Ti1,15Cu0,09Al2,76, TiCu0,72Al1,28, HfRe1,18Al0,82, LaCr4Al8, LaCr2Al20, La2Cr6Al11, La3Ni4Al2, YbNi2,31Al2,69, YZn0,90-1,05Al1,10-0,95, Y3Zn3,15-4,10Al7,85-6,90, Y4Zn22,56Al9,66, Sc1,33Pd3Al8, Mg3Ni2Ga, Mg6Ni9Ga14, RNi3Ga9 (R = Gd, Dy, Er), SrPt3In2, Sc3Co1,64In4, Sc10Co9In20, Y11Co4In9, RNiIn2 (R = Y, Gd), RE23Ni7In4 (RE = Gd, Tb, Dy), Sc5CuIn3, CeCu9In2, R11Pd4In9 (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er), Er5Pd2In, Tb15Fe8C25, Tb13Fe10C13, Tb2Ni5C3, TbNiC2, ErCoC2, ErCoC, GdFe0,68Si2, Sc12Co43,2Si27, RNi9Si4 (R = La, Eu), PrNi8,6Si2,4, Dy3Ni11,83Si3,98, LuNi10Si2, Lu5Ni0,09Si, Hf2,05V3,95Ge5, ZrAl2,52Ge0,48, Zr5Al2,7Ge0,3, Zr5AlGe3, HfAl2,40Ge0,60, TbB2C2, Tb5(B,C)8,3-9,2, Dy4B3C4, Ce0,75Y0,25Ge, YCr0,23Ge2, ErCr0,28Ge2, ErCr6Ge6, LaNiGe, Ce5Ag0,1Ge3,9, DyGa2,92-2,52Ge0,08-0,48, DyGa2,32-2,20Ge0,68-0,80, DyGa0,5-0,4Ge1,3-1,4, Dy4Ga1,4Ge5,6, Dy3Ga3,5Ge1,5, Dy3Ga2,8-2,4Ge2,2-2,6, LiYSn2, LiY5Sn3, LiRSn (R = Y, Tb), R5Fe6Sn18 (R = Tm, Lu), Er2Ni2Sn, RCu5Sn (R = Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm), Sc5Ir6Sn18, Gd2Ge3,85Sn0,93, Ta1-xMxP2 (M = V, Fe, Co, Ni, Cu, Zr; x = 0,06-0,14), Ta1,10-0,75Mn0,90-1,25P, Ta0,91Mn0,09P2, Li0,24Mg1,52Al0,24C0,86, Li20Mg6Cu13Al42, DyErNi2Al, CeNiIn0,79Al0,21, CeNiIn0,46Al0,54, TbNiIn0,29Al0,71, CeNiIn0,22Ga0,78, TbNiIn0,83Ga0,17, TbNiIn0,12Ga0,88, R3MnAl3Ge2 (R = Y, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu), R5Ni3Al3Ge4 (R = Ho, Tm), R3CoAl3Ge2 (R = Y, Sm, Tm, Yb, Lu), REPt2Ga3In (RE = Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb), ErLuCoNiAl, Li20Mg6Cu13Al24Si18, R5Ni1,5Co1,5Al3Ge4 (R = Tb, Ho, Er), Gd1-xLaxSn2-ySbyMz (M = Li, Na, Mg); 12 гідридів інтерметалідів: Mg2NiHx, Mg3Ni2AlHy, Tb2Co2GaH6,2, Tb3Co3GaH9,7, Tb2Ni2GaH5,1, Ho2Ni1,7InH2,7, Er2Ni2SnH3,5, Er2Ni2SnH3,5-х, Ho2Ni2In0,9Al0,1H3,4, DyErNi2AlH5,2, ErLuCoNiAlH5,2, Dy2Ni2Al1-xGaxHy (x = 0, 0,2, 0,5, 0,8, 1); 10 комплексних сполук.
Досліджено кристалічну структуру, розподіл електронної густини, електротранспортні та магнітні властивості й електронно-енергетичні характеристики твердих розчинів заміщення Ti1-xScxCoSb (х = 0,005-0,15), Ti1-xMoxCoSb (х = 0-0,06), Zr1-xVxNiSn (х = 0-0,10), а також електротранспортні властивості бінарного скутерудиту CoSb3, легованого Cr. Сплави Ti1-xScxCoSb (х = 0,005-0,15) рекомендовані як матеріали для термоелементів і термоохолоджуючих пристроїв. Отриманий результат захищений патентом України. Встановлено кількісні параметри хімічних і фізичних властивостей для 42 сполук і твердих розчинів: каталітичних (Ga1-xSnxPd2 (x = 0-1)), електротранспортних (PrNi8,6Si2,4, DyNiSi3, DyNiSi, DyGa2,92-2,52Ge0,08-0,48, DyGa2,32-2,20Ge0,68-0,80, R5Fe6Sn18 (R = Tm, Lu), RNiSn2 (R = Gd, Tb, Ho), RCu5Sn (R = Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm), R3Cu4Sn4 (R = Ce, Nd, Sm), R3Ag4Sn4 (R = Gd, Tb, Dy, Ho), Sc5Ir6Sn18), магнітних (Tb15Fe8C25, Y11Co4In9, R3Ni2In4 (R = Tb, Dy, Ho, Er, Tm), CeCu9In2, R5Fe6Sn18 (R = Tm, Lu), Er2Ni2Sn, GdPt2Ga3In, Er2Ni2SnH3,5, Er2Ni2SnH3,5-х), механічних (TiCu0,45Al2,55, TiCu2,11Al0,89, Ti1,15Cu0,09Al2,76, TiCu0,72Al1,28); здійснено електрохімічний синтез сполуки LiB25, електрохімічне літування, натріювання та магніювання фази Gd1-xLaxSn2-ySby, електрохімічне гідрування Gd1-xTxNi (x = 0-1) і Mg76Li12Al12 та газове гідрування фаз DyErNi2Al, ErLuCoNiAl, Dy2Ni2Al1-xGax (x = 0, 0,2, 0,5, 0,8, 1). Розроблено способи титанування деталей з металевих сплавів, які захищено трьома патентами України на винахід.

Захищено дисертацій за тематикою роботи:
Захищено одну дисертаційну роботу на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук:
Мацелко О.В. “Системи Al–Ga–Pd, Ga–{Sn,Sb}–Pd: фазові рівноваги, кристалічні структури та каталітичні властивості сполук”. Спеціальність 02.00.01 – неорганічна хімія. Науковий керівник: чл.-кор. НАНУ, проф. Гладишевський Р.Є.
Захист відбувся 15 травня 2019 року.

Публікації:
За звітний період опубліковано 1 розділ монографії в іноземному видавництві, 70 статей (з них 41 – у журналах, що входять до наукометричних баз даних Scopus та/або Web of Science) та тези 99 доповідей на конференціях (з них 56 – на міжнародних), отримано 4 патенти України (з них 3 – на винахід).
На базі науково-дослідної роботи на кафедрі неорганічної хімії підготовлено та захищено 12 магістерських (7 – ІІ рік професійної магістратури, 5 – ІІ рік наукової магістратури) і 30 курсових (5 – магістри ІІ року навчання, 8 – магістри І року навчання і 17 – бакалаври) робіт.

Тема ХH-55Ф “Структурно-модифіковані оксиди та споріднені металічні сполуки – нові квантові матеріали

Тема ХH-55Ф “Структурно-модифіковані оксиди та споріднені металічні сполуки – нові квантові матеріали

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник кафедри неорганічної хімії Аксельруд Л.Г.

Номер державної реєстрації: 0117U001234.
Термін дії теми: 01.01.2017–31.12.2019 р. Обсяг фінансування: 450,000 тис. грн. у 2019 р.
Виконавці:
Штатні – 3 (пр.н.сп., к.х.н. – 1; ст.н.сп., к.ф.-м.н. – 1; н.сп., к.х.н. – 1).
Сумісники – 1 (н.сп., к.х.н. – 1).
Резюме:
Сполуку LuGe3 отримано в умовах високого тиску та високих температур (тип DyGe3). Проаналізовано характер хімічного зв’язку у структурі цієї сполуки, зокрема виявлено двоцентрові електрондефіцитні зв’язки Ge–Ge, багатоцентрові полярні Lu–Ge взаємодії та поодинокі пари атомів германію. За результатами вимірювання магнітної сприйнятливості та електропровідності встановлено наявність переходу в надпровідний стан при Tc = 3,3(3) К. Сполуку BaSi3 отримано при високому тиску та температурі (I-42m, похідна типу CaGe3). Проаналізовано характер хімічного зв’язку і за результатами вивчення температурної залежності електричного опору та магнітної сприйнятливості встановлено металічний тип провідності. Структурні особливості модульованої структури сполуки SrGe6-x (x ≈ 0,45) досліджено за допомогою монокристальної та порошкової рентгенівської дифракції в поєднанні з квантово-хімічними розрахунками (похідна типу EuGa2Ge4). Встановлено неспіввимірний характер надструктури та модуляцію впорядкування вакансій у германієвій підкомірці. Отримано відтворювані експериментальні докази моноклінної деформації структури простої речовини кальцію (C2/c), попередньо віднесеної до тетрагональної структури типу β-Sn. Інша низькотемпературна модифікація кальцію має просторову групу Cmcm, а не раніше вказану Cmmm. Ці структурні зміни суттєво впливають на густину станів на рівні Фермі і, таким чином, на електронні властивості. Сполука Fe2MnN, синтезована при високому тиску та високій температурі (тип ε-Fe3N), є феромагнетиком з температурою Кюрі приблизно 402 К. Створено світлодіодну структуру на основі p-GaN/n-ZnO. Полікристалічні галати ZnGa2O4:Mn2+ та ZnGa2O4:Mn2+,Eu3+ синтезовано методом твердофазної реакції та вивчено методами рентгенівської дифракції, трансмісійної електронної мікроскопії, енергетично-дисперсної рентгенівської спектроскопії, оптично-люмінісцентної спектроскопії. Досліджено абсорбційні спектри та структурні параметри кристалів [N(C2H5)4]2CoCl2Br2. Вивчено вплив фазових переходів на температурну еволюцію спектрів абсорбції. Побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем {Ce,Gd}–{Ti,Zr}–Sb при температурі 600°C. Підтверджено існування сполук Ce2Ti7Sb12, Ce3TiSb5, Gd2Ti11Sb14 та виявлено утворення нових стибідів Ce0,08(3)Zr1,92(3)Sb, ~CeZrSb4, ~Ce2Zr3Sb5, ~Gd3Zr3Sb14.

Публікації:
За звітний період опубліковано 1 монографію, 13 статей та тези 10 доповідей на конференціях.
На базі науково-дослідної роботи підготовлено та захищено 2 магістерські роботи.

Тема ХН-64Нр “Нові інтерметаліди як основа енергоефективних матеріалів”

Тема ХН-64Нр “Нові інтерметаліди як основа енергоефективних матеріалів”

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, лауреат премії Президента України для молодих вчених, науковий співробітник кафедри неорганічної хімії Тарасюк І.І.

Номер державної реєстрації: 0117U007192.
Термін дії теми: 01.10.2017–30.09.2020 р. Обсяг фінансування: 684,400 тис. грн. у 2019 р.
Виконавці:
Штатні – 11 (н.сп., к.х.н. – 3; м.н.сп., к.х.н. – 3; м.н.сп. – 5).
Сумісники – 1 (інж. 1 кат.).
За цивільно-правовим договором – 3 (ст.н.сп., к.ф.-м.н. – 1; ст.лаб. – 2).
Резюме:
Монокристальним методом рентгенівської дифракції уточнено кристалічну структуру трьох фаз, які належать до споріднених типів (La2Mg17-xSnx (x = 0-0,8) і Gd2Zn17-xMx (M = Mn, Fe)) і вивчено вплив третього компонента на зміну параметрів структури. Встановлено, що легування Sb та Ni суттєво покращує електрохімічні характеристики електродів на основі твердих розчинів La2Mg17-xMx (M = Sn, Sb, Ni). Вперше синтезовано тверді розчини на основі Tb2Ni17 з Co, Zr, Zn і La, та досліджено їхні електрохімічні властивості. Визначено, що вони залежать від розміру відповідних октаедричних та тетраедричних пустот і корозійної стійкості у середовищі електроліту. Для серії твердих розчинів GdFe2-xMx (M = Zn, Ni) зі структурою типу MgCu2 встановлено, що розрядні характеристики є кращими для Ni-вмісного електрода. Простежено вплив структурної особливості при електрохімічному гідруванні на прикладі фаз на основі GdZn2 зі (тип KHg2), який не має тетраедричних пустот для включення атомів гідрогену. Легування TbCo5 Li, Mg, Al і Sb призводить до покращення гідрогенсорбційних характеристик, номінальна напруга розряду та відтворюваність заряд-розрядних кривих є найкращою у випадку TbCo4,5Li0,4Sb0,1 та TbCo4,8Mg0,1Al0,1. Виявлено, що процес електрохімічного літування CeNiC2 проходить у дві стадії: втілення атомів Li у міжповерхневі шари структури та часткова декарбонізація електрода. Літування TiSb і Ti2Sb теж характеризується двома послідовними процесами: включення атомів Li в октаедричні пустоти та часткове заміщення атомів Al на Li. Електрохімічне літування ряду алюмінідів V і Ti дозволило зробити узагальнення, що тип утвореного твердого розчину з літієм залежить від розміру октаедричної пустоти.
Побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем {Sc,Ti}–Cu–Al за 800°С у повному концентраційному інтервалі. Для трьох інтерметалідів зі Sc проведено вимірювання електричного опору і підтверджено металічні властивості у діапазоні 11-290 К. Досліджена кристалічна структура фаз і встановлені межі областей гомогенності у системі CeCo1-хNiхC2. Уточнена магнітна і електронна структура Dy11Ni60C6, визначена залежність параметрів елементарної комірки від температури. Встановлено, що після високоенергетичного помолу за різних швидкостей співіснують кристалічна і аморфна форми β-As4S4. Запропоновано оригінальний спосіб синтезу монокристалів гетерометальних π-комплексів Cu(I)/Fe(II) і Cu(I)/Zn(II), яким притаманна висока ефективність генерації третьої оптичної гармоніки. Вперше синтезовано та методом монокристала визначено кристалічну структуру сполуки Tl2Ga2SnSe6 з вузькою областю гомогенності.

Публікації:
За звітний період опубліковано 6 статей (з них 4– у журналах, що входять до наукометричних баз даних Scopus), тези 15 доповідей на конференціях (з них 9 – на міжнародних), 1 патент України на корисну модель, захищено 1 магістерську роботу.

Тема ХН-88Р “Універсальні вимірювальні комплекси для електрохімічних, корозійних та електроаналітичних досліджень”

Тема ХН-88Р “Універсальні вимірювальні комплекси для електрохімічних, корозійних та електроаналітичних досліджень”

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, старший дослідник, лауреат Премії Верховної Ради України найталановитішим молодим ученим в галузі фундаментальних і прикладних досліджень та науково-технічних розробок, провідний науковий співробітник кафедри неорганічної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка Демченко П.Ю.

Номер державної реєстрації: 0119U002208.
Термін дії теми: 01.10.2019–30.09.2020 р. Обсяг фінансування: 1015,000 тис. грн. у 2019 р.
Виконавці:
Штатні – 2 (пр.н.сп., к.х.н. – 1; ст.н.сп., к.х.н. – 1).
За цивільно-правовим договором – 6 (доктори наук – 2; кандидати наук – 4).

Резюме:

Сформульовано основні вимоги до універсального потенціостату-гальваностату на основі результатів аналізу основних вольамперометричних методів електрохімічних та корозійних досліджень. В результаті проектування та створення прототипів потенціостату-гальваностату Отримано комплекс нових даних. Вибрано оптимальну електронну схему та конструкцію універсального потенціостату-гальваностату. Створено оптимальне програмне забезпечення для проведення вольтамперометричних досліджень з використанням розробленого потенціостату-гальваностату. Створено та апробовано 1 прототип – універсальний потенціостат-гальваностат MTech PGP-550M/S, виготовлено його 15 екземплярів, які були апробовані у 6 наукових та освітніх закладах України під час виконання 4 науково-дослідних держбюджетних тем та при виконанні 23 магістерських/дипломних/курсових робіт. В результаті отримано комплекс нових експериментальних даних, одержаний в результаті лабораторних випробувань потенціостату-гальваностату з відповідним програмним забезпеченням із застосуванням методів циклічної, потенціодинамічної та стріпінгової вольтамперометрії, хроноамперометрії та хроновольтамперометрії, потенціостатичної і гальваностатичної поляризації за використання прототипу електрохімічної комірки та реальних об’єктів дослідження.

Публікації:

За звітний період опубліковано 3 статті у журналах, що входять до науково-метричних баз даних Web of Science та/або Scopus, 2 статті у журналах, що включені до переліку наукових фахових видань України, тези 8 доповідей на конференціях. Подано 1 заявку на отримання патенту України, отримано 2 патенти України на корисну модель.

Тема ХА-87Ф “Багатофункціональні матеріали клиноптилоліт–перехідні метали у хімічному аналізі та біології”

Тема ХА-87Ф “Багатофункціональні матеріали клиноптилоліт–перехідні метали у хімічному аналізі та біології”

Науковий керівник: Каличак Ярослав Михайлович, доктор хімічних наук, професор.

Номер державної реєстрації: 0119U002207;
Термін виконання: 01.01.2019– 31.12.2021 р.р. Обсяг фінансування на 2019 р.: 442,2 тис. грн.
Виконавці:
Штатні 3 (наук. спів роб – 1, мол.наук. спів роб – 2)
Сумісники 13 (гол. наук. співроб., д.х.н. (д.б.н.) 3, пр. наук. співроб., к.х.н. (к.ф-м.н.) 3, ст. наук.співроб., к.х.н. (к.б.н.) 2, наук.співроб., к.х.н 1, мол.наук.співроб. 1, пров. інж. 2, інж. І кат. 1

Резюме:

Вивчено закономірності сорбції Pr(III), Gd(III), Lu(III) з водних розчинів за допомогою природної та Н-форм закарпатського клиноптилоліту. Запропоновано методики концентрування Pr(III), Gd(III) та Lu(III) в режимі твердофазової екстракції. Знайдено умови розділення Gd та Тb, які належать до ітрієвої групи, з використанням Н-клиноптилоліту. З’ясовано оптимальні умови процесу окиснення платифіліну за участі 2KHSO5∙KHSO4∙K2SO4. Розроблено вольтамперометричну методику визначення алкалоїду платифіліну. Продуктом окиснення, найімовірніше, є N-оксид платифіліну, який здатний відновлюватися на р.к.е. Вивчено взаємодію амоксициліну з сульфаніловою кислотою, стрептоцидом, сульфатіазолом та бензидином. На основі встановлених оптимальних умов реакції розроблено нові методики спектрофотометричного визначення амоксициліну. Досліджено селективність цих методик в присутності допоміжних (наповнювачів, консервантів) та діючих речовин. Розроблені методики апробовано при аналізі модельних розчинів та одно- і багатокомпонентних лікарських препаратів. Досліджено антимікробні властивості клиноптилоліту в композиції з Ag+ та Mn2+ щодо типових штамів хвороботворних грам-негативних бактерій Escherichia coli і Pseudomonas aeruginosa. Проведено скринінг на виживаність клітин епітелоїдних ліній (карциноми), мезенхімальних ліній (гліоми), псевдонормальних фібробластів лінії NІH 373 миші та НЕК 293 ембріональної нирки людини за присутності цеолітів, збагачених одно- (Ag+), дво- (Cu2+, Zn2+) і трьох- (рідкісноземельні: Gd3+, Ga3+, Lu3+, Tb3+, Yb3+, Ce3+, Nd3+) валентними катіонами методом МТТ-тестування. Встановлено, що найбільш виражений токсичний вплив мають зразки зі сріблом. Ефект пригнічення приросту біомаси має слабкий дозозалежний ефект, що дає змогу припустити переважання цитостатичного процесу над власне токсичністю.

Публікації:

За результатами роботи у 2019 р. опубліковано: 21 наукових статей, з них статті у журналах списку Scopus, Web of Science – 11, в інших іноземних виданнях – 2; статті у фахових виданнях України – 8, та 32 тез доповідей на конференціях, з них – 17 на міжнародних; 2 статті до Фармацевтичної енциклопедії. Отримано 1 патент України на винахід.

Тема ХО-74Ф “Однореакторні і тандемні реакції у конструюванні гетероциклів та пошук біоактивних сполук і матеріалів для органічної електроніки”

Тема ХО-74Ф “Однореакторні і тандемні реакції у конструюванні гетероциклів та пошук біоактивних сполук і матеріалів для органічної електроніки”.

Науковий керівник: д-р хім. наук, професор Обушак М.Д.
Номер державної реєстрації: 0118U003610
Термін виконання: 01.01.2018–31.12.2020. Обсяг фінансування у 2019 р.:  980,00 тис. грн.
Виконавці (з оплатою):
штатні – 6, у т. ч.: 1 пров.н.сп., д.х.н. (1,0 ст.), 3 с.н.сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 м. н. сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 м. н. сп. (1,0 ст., 5 міс.).
сумісники (0,5 ст.) – 1 гол.н.сп., д.х.н., проф. – 8 міс.

Резюме:

Розроблено умови низки препаративно зручних методів синтезу гетероциклічних реагентів з вінільними фрагментами для застосування у реакціях інтрамолекулярного [2+4] циклоприєднання. Знайдено оптимальні умови таких реакцій та досліджено можливості кінетичного та термодинамічного контролю їх перебігу. Вивчено реакції гетероциклізацій та конденсації одержаних сполук, що дало змогу синтезували нові речовини для дослідження біоактивності та застосування в органічній електроніці. Розроблено нові варіанти тандемних реакцій. Досліджено застосування арил- і гетарилазидів у конструюванні функціоналізованих триазолів та тієнопіримідинів.

Захищені дисертації співробітниками, докторантами та аспірантами
Захищено 1 кандидатську дисертацію:
Вахула А.Р. «Застосування альдегідів фуранового ряду у мультикомпонентних реакціях» 02.00.03 – органічна хімія, дата захисту: 06.05.2019 р.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 2 навчальні посібники, 26 статей, з них 18 у журналах, які мають імпакт-фактор, 8 – у фахових виданнях України), 37 тез доповідей на конференціях (з них 7 – на міжнародних).

Подані заявки, отримані патенти на винахід (корисну модель)
Отримано 2 патенти України на корисну модель.

Тема ХО-75Ф “Синтез та дослідження біологічної активності, хіміко-аналітичних властивостей похідних 1,3-тіазолу та 4-азолідону з використанням авторського обладнання”

Тема ХО-75Ф “Синтез та дослідження біологічної активності, хіміко-аналітичних властивостей похідних 1,3-тіазолу та 4-азолідону  з використанням авторського обладнання”.

Науковий керівник: д-р хім. наук, професор Матійчук В. С.

Номер державної реєстрації: 0118U003611
Термін виконання: 01.01.2018–31.12.2020. Обсяг фінансування у 2019 р.:  300,00 тис. грн.
Виконавці (з оплатою):
штатні – 4, у т. ч.: 1 н.сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 м.н.сп. (0,5 ст.), 2 лаб. (0,5 ст.),
сумісники – 3, у т. ч.: 1 гол.н.сп. (0,5 ст.), 2 н.сп., к.х.н.

Резюме:

Взаємодією 3-арил-4-імінотіазолідин-2-онів з ацетооцтовим естером отримано ряд нових 3-арил-5-гідрокси-7-метил-3H-тіазоло[4,5-b]піридин-2-онів. Одержаний на даній стадії 3-феніл-5-гідрокси-7-метил-3H-тіазоло[4,5-b]піридин-2-он модифіковано за положенням 5 у реакції ацилювання. Для усіх синтезованих сполук проведено первинний фармакологічний скринінг антиоксидантної активності; отримані результати демонструють потенціал пошуку антиоксидантних агентів серед тіазоло[4,5-b] піридин-2-онів.
Розроблено методики визначення Pt(IV) та Rh(III) за допомогою 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону та проведена їх апробація на модельних розчинах та реальних складних об’єктах. Розроблено спектрофотометричну методику визначення Pd(II) з 4-iмiно-5-[4-(1-оксо-етансульфонiл)-фенiлазо]-тiазолiдин-2-оном. Показана можливість вольтамперометричного визначення Cu(II) з 1-[5-(4-метоксибензил)-1,3-тіазол-2-іл]азо-нафтален-2-олом та Mn(ΙΙ), Ni(ΙΙ), Co(ΙΙ) з 1-[5-(3-нітробензил)-1,3-тіазол-2іл]азонафтален-2-олом. Розроблено схему та виготовлено робочий прототип кондуктометра MTech COND-350. Потенціостат MTech OVA-410М доповнено модулем для прямої потенціометрії та потенціометричного титрування.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 15 статей, в т.ч. – 4 в журналах з імпакт-фактором та 11 статей у фахових виданнях України, 25 тез доповідей на конференціях.

Подані заявки, отримані патенти на винахід (корисну модель)
Отримано 1 патент України.

Тема ХФ-56Ф “Нанокомпозитні та наноструктуровані системи з каталітичними властивостями”

Тема ХФ-56Ф “Нанокомпозитні та наноструктуровані системи з каталітичними властивостями”

Науковий керівник: – д-р хім. наук, проф. Решетняк О.В.
Номер державної реєстрації: 0117U001235.
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін дії теми: 01.01.2017–31.12.2019 р. Обсяг фінансування: 450,00 тис. грн. у 2019 р.
Виконавці:
Штатні – 5 (пров. наук. співроб., д.х.н. – 1; ст. наук. співроб., к.ф.-м.н. (докторант, 0,25 ст.) – 1; ст. наук. співроб., Ph.D. – 1; мол. наук. співроб., б/с – 2).
Сумісники – 4 (гол. наук. співроб., д.х.н. – 1; ст. наук. співроб., к.х.н. – 1; наук. співроб., к.х.н. – 1; мол. наук. співроб., б/с – 1).

Резюме:

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. Встановлено, що такі тонкі плівки синтезованих співполімерів володіють каталітичною активністю щодо оборотного окиснення/відновлення гліоксалю. Декорація їх поверхні золотими наночастинками значно збільшує величину струмів окиснення/відновлення субстрату за рахунок збільшення площі поверхні та провідності модифікаційного шару, але практично не впливає на каталітичну активність. З’ясовано, що процес окиснення/відновлення гліоксалю на електродах, модифікованих тонкими плівками співполімерів полі(An-co-n-MAn) або їх нанокомпозитів полі(An-co-n-MAn)/Au, є двостадійим процесом з проміжним утворенням гліоксилової кислоти при рН 6,86 і концентрації гліоксалю понад 0,01 М. Різниця між положеннями максимумів, що відповідають послідовному окисленню двох альдегідних груп, перевищує 0,3 В, що робить такі модифіковані електроди перспективними щодо використання у препаративній електрохімії під час цілеспрямованого виробництва гліоксилової кислоти. Запропоновано, що для цього найкраще використовувати композит полі(An-co-2-MAn)/Au, для якого окремі стадії окиснення гліоксалю окремо виражені більш чітко.

Захищені дисертації співробітниками і аспірантами: Співробітниками теми захищено 1 докторську та 1 кандидатську дисертаційну роботу:

  • Салдан І.В. Механізм реакцій розкладу нанокомпозитів на основі борогідридів магнію та літію: дис. докт. хім. наук: 02.00.04 фізична хімія – Львів, 2019 (науковий консультант: д.х.н., проф. Решетняк О.В.); захист відбувся 17.10.2019 р. на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 35.051.10 при Львівському національному університеті імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України)
  • Даниляк М.-О. М. Вплив складу та морфології поверхні на фізико-хімічні властивості аморфних сплавів систем Fe82Nb2B14RE2 (RE = Y, Gd, Tb, Dy): дис. канд. хім. наук: 02.00.04 фізична хімія – Львів, 2019. – 164 с. (науковий керівник: канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л.М.); захист відбувся 05.06.2019 р. на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 35.051.10 при Львівському національному університеті імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України).

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 2 розділи монографії у закордонному виданні, 1 розділ монографії в україномовному виданні, 1 навчальний посібник, 17 статей (5 – виданнях, що входять до наукометричних баз даних, 11 – у фахових, 1 – у інших виданнях України) та 33 тези доповідей на конференціях

Тема ХФ-57Ф “Фізико-хімія формування магнітних кластерів, їхній вплив на властивості аморфних сплавів, легованих перехідними та рідкісноземельними металами”

Тема ХФ-57Ф «Фізико-хімія формування магнітних кластерів, їхній вплив на властивості аморфних сплавів, легованих перехідними та рідкісноземельними металами»

Науковий керівник: – канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л. М.

Номер державної реєстрації: 0117U001236
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін виконання: 1.01.2017 р. – 31.12.2019 р. Обсяг фінансування у 2019 р.:  200,00 тис. грн.
Кількість штатних співробітників – 2 (1 – ст. наук. співроб., канд. хім. наук (0,25 ст.); 1 – мол. наук. співроб., канд. хім. наук (1,0 ст.), 4 – лаборанти (0,5 ст., студенти)).
Кількість сумісників – 3 (1 – пров. наук. співроб., канд. хім. наук, (0,5 ст); 1 – ст. наук. співроб., канд. хім. наук (0,5 ст.), 1 – мол. наук. співроб.).
Молодих учених з оплатою – 2, студентів з оплатою – 4.

Резюме:
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.

Захищені дисертації співробітниками і аспірантами:
Даниляк М.-О. М. Вплив складу та морфології поверхні на фізико-хімічні властивості аморфних сплавів систем Fe82Nb2B14RE2 (RE = Y, Gd, Tb, Dy): дис. …канд. хім. наук: 02.00.04 – фізична хімія / Даниляк Марія-Олена Михайлівна – Львів, 2019. – 164 с. (науковий керівник – канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л.М.; захист відбувся 05.06.2019 р. на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 35.051.10 при Львівському національному університеті імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України).

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях:
1 монографія опублікована за рішенням Вченої ради університету (16 д.а.), 1 монографія у закордонному виданні англійською мовою (8,6 д.а.), 1 практикум для студентів хімічного факультету (27,3 д.а.), 4 статей (2 – ISI, Scopus, 8 – фахові видання України, 4 – інші вітчизняні видання) та 13 тез доповідей на конференціях (3 – на міжнародних конференціях).

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі):
1 патент України на винахід та 1 патент України на корисну модель

Тема ОБ-77Ф “Механізм формування поліфункціональних наноматеріалів на основі спряжених полімерів та оксидних і карбонових нанокластерів”

Тема ОБ-77Ф “Механізм формування поліфункціональних наноматеріалів на основі спряжених полімерів та оксидних і карбонових нанокластерів”

Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор, головний науковий співробітник Аксіментьєва Олена Ігорівна

Номер державної реєстрації: 0118U003613
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін виконання: 01.01.2018–31.12.2020 р.
Обсяг фінансування у 2019 р. ‒ 580,00 тис. грн.
Кількість штатних співробітників – 7 (1 – головн. наук. співроб., доктор хім. наук (1,0 ст.), 1 наук. співроб., без ступеня (1,0 ст.), 1 наук. співроб., без ступеня (0,5 ст.), 1 – інж., без ступеня (0,5 ст.), 3 – лабор., без ступеня (0,5 ст.).
Кількість сумісників – 3 (1 – наук. співроб., доктор хім. наук (0,25 ст.), 1 – мол. наук. співроб., канд. хім. наук (0,5 ст.), 1 – інж., без ступеня (0,5 cт.).

Резюме:
Методами рентгенофазового аналізу, оптичної та скануючої електронної мікроскопії встановлено параметри структури і досліджено морфологію наноматеріалів, отриманих на основі спряжених поліаренів – поліортотолуїдину (ПоТі), полі-3,4-етилендіокситіофену (ПЕДОТ), поліаніліну (ПАНi) та карбонових, силіцієвих і магнітних нанокластерів (КНТ, відновлений графен оксид (вГО), SiO2, FexOy). На основі отриманих даних розроблено спосіб синтезу поліфункціональних нанокомпозитів полістирен (ПС)-ПоТi-ТСК, які володіють підвищеною електропровідністю завдяки утворенню високо-впорядкованої структури, що формує в матриці ПС власну електропровідну сітку. Встановлено, що електричні характеристики плівок ПЕДОТ/КНТ/вГО залежать від складу нанокомпозиту та стану навколишньої атмосфери. Для оцінки сенсорних властивостей нанокомпозиту ПЕДОТ/КНТ/вГО проаналізовано його адсорбційну чутливість до дії аміаку та вологи. Показана можливість використання хімічно осаджених тонких плівок нанокомпозиту ПАНі/модифікований кремнезем у виробництві оптичних газових сенсорів для моніторингу стану реальних атмосферних середовищ.
Встановлено типи міжчастинкової та міжфазної взаємодії та розраховані їхні термодинамічні параметри в нанодисперсіях цинк оксиду, стабілізованих бінарними розчинами ПАР і полімерами (ПММА, ПВС). Встановлено межі концентраційних інтервалів ПАР, зміною яких можна регулювати властивості дисперсій ZnO залежно від технологічних потреб. Обгрунтовано методи утворення гнучких газочутливих плівок із композитів кон’югованих поліаміноаренів з діелектричними полімерними матрицями (ПВС, ПАК або ПМАК). Встановлено, що наявність діелектричних матриць не змінює характеру оптичного поглинання поліаміноаренів та забезпечує можливість використання синтезованих композитів для отримання газових датчиків.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
1 монографія, 1 навчальний посібник, 16 статей (10 – WoS, Scopus), 22 тези доповідей.

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі)
Подано заявку на винахід.

 

 

У 2018 році науковці хімічного факультету виконували 12 держбюджетних тем (сумарний обсяг фінансування – 6 792 701 грн.), в тому числі, 2 держбюджетні теми спільно з науковцями факультету електроніки.

Держбюджетні теми:

Тема ХH-73Ф “Синтез і кристалохімія нових інтерметалідів подвійного призначення”

Тема ХH-73Ф “Синтез і кристалохімія нових інтерметалідів подвійного призначення”

Науковий керівник: член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, проректор з наукової роботи Львівського національного університету імені Івана Франка Гладишевський Р.Є.

Номер державної реєстрації: 0118U003609.
Термін дії теми: 01.01.2018–31.12.2020 р. Обсяг фінансування: 2890000 грн. у 2018 р.
Виконавці:
Штатні – 30 (пр.н.сп., к.х.н. – 4; ст.н.сп., д.х.н. – 1; ст.н.сп., к.х.н. – 7; ст.н.сп., к.ф.-м.н. – 1; ст.н.сп. – 1; н.сп., к.х.н. – 3; м.н.сп., к.х.н. – 1; м.н.сп. – 8; лаб. – 4).
Сумісники – 16 (г.н.сп., д.х.н. – 5; г.н.сп., д.т.н. – 1; пр.н.сп., к.х.н. – 1; ст.н.сп., к.х.н. – 6; н.сп., к.х.н. – 3).
За цивільно-правовим договором – 6 (ст.н.сп., к.х.н. – 1; м.н.сп. – 4; інж. – 1).

Резюме:
Синтезовано, здійснено хімічний і фазовий аналіз сплавів рідкісноземельних (Sc, Y,  La-Lu, U), лужноземельних (Mg, Ca) чи лужних (Li) металів, d-елементів та p-елементів III-V груп періодичної системи (B, Al, Ga, In, C, Si, Ge, Sn, Pb, Sb). Визначено протяжності твердих розчинів та області гомогенності сполук, побудовано діаграми стану 25 потрійних систем: Gd–Fe–Zn (при 500°), {Sc,Ti}–Cu–Al, Sm–B–Al (600°C), Pd–Al–Ga (0-50 ат. % Pd, 600°C), Li–B–C (400°C), Ce–Cu–C (400 та 600°C), {Y,Sm}–Dy–Ge (600°С), Y–{V,Fe}–Ge (600°С), Dy–V–Ge (600°C), Lu–Ag–Ge (500°С), Dy–Ga–Ge (0-33,3 ат.% Dy, 600°С), Li–{Eu,Tb}–Sn (400°С), Gd–Mn–Sn (400 та 600°C), Ce–Co–Sn (500°С), Ho–Cu–Sn (400°C), Zr–Ni–Sn (950°C), Ta–Ti–P (0-67 ат. % P, 800°C), Hf–Fe–P (0-67 ат. % P, 800°C), V–Co–Sb (600°C), {Ce,Gd}–Zr–Sb (600°С); 11 квазіподвійних систем: YNiM–YNiIn (M = Al, Ga, Sb), YCuM–YCuIn (M = Al, Ga), CeNiM–CeNiIn (M = Al, Ga), Dy2Ni2Al–Dy2Ni2In, GdNiGa2–GdNiIn2, RCuGa–RCuIn (R = La, Ce); здійснено тріангуляцію систем Ag–Cd–Sn–S в області Ag2SnS3–SnS–Sn2S3–CdS та Ag–Fe–Sn–S в області Ag2SnS3–SnS–Sn2S3–FeS.
Встановлено умови утворення, розроблено методи та визначено параметри синтезу нових і модифікованих інтерметалічних фаз, рентгенівськими дифракційними методами порошку та монокристалу визначено кристалічну структуру 117 інтерметалідів: Li2Zn5, MgB2, ZrAl3, HfAl3, BC3, LuGe3, Mg11Y2Ni2, Mg3Y4Ni2, MgYNi, Mg2Y6Co9, Mg2Y9Co30, YMn5,88Fe6,12, LaMn0,36Zn4,64, V1,84Fe1,16B2, Li12Mg76Al12, CaFe4Al8, La3Ni4Al2, PrNi2,31Al2,69, PrNi2,09Al2,91, NdCuAl, Sc1,33Pd3Al8, YCuAl, Mg2NiGa3, MgNiGa, MgNi2Ga, MgNi1,11Ga0,89, NiAl0,68In0,32, NiGa0,37In0,63, Sc2CoIn, Sc1-0,74Co2In0-0,26, R3Co1,87In4 (R = Ho, Er, Tm), ScNi1,34Pb, Sc2Ni2Pb, La30Ni24,4In24,5, Lu13Ni6In, ScCuPb, Sc5Pd2In4, SmPt2In2, LiB2C2, LiBC3, Tb2Ni5C3, LiTbSi2, Dy3Ni11+xSi4, UNiSi2, YbGa1,16-1,07Si0,84-0,93, YbGa0,64-0,50Si1,36-1,50, ZrAl2,52Ge0,48, HfAl2,40Ge0,60, Sm0,42Lu0,58Ge1,85, R5-xTixGe4 (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu), TmV0,17Ge2, LuV0,15Ge2, YCr0,23Ge2, YFe0,34Ge2, YCu0,30Ge2, LuAgGe, RAl0,2Ge2 (R = Tb, Dy, Ho, Er), DyGa2,92-2,52Ge0,08-0,48, DyGa2,32-2,20Ge0,68-0,80, YbGa1,40-1,00Ge0,60-1,00, LiRSn (R = Tb, Dy), MgLaSn2, MgLaSn, Zr6Ni2Sn, GdMn6Sn6, Dy6Ni2,06Sn0,68, RCu5Sn (R = Dy, Ho, Tm), RTi6Pb4 (R = Tm, Lu), La5Zn2-xPb1+x (x = 0,20-0,32), Ta2,20Ті0,80P, Ta1,20Ті1.80P, Ta0,86-0,30Ti0,14-0,70P2, Ti6,03Та0,97P4, Ti4,70Та0,30P3,16, Pd3Ga0,62Sb0,38, Pd2Ga0,47Sb0,53, Ce0,08Zr1,92Sb, (V0,92Fe0,08)2FeB2, Mg1,52Li0,24Al0,24C0,86, R3MnAl3Ge2 (R = Y, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu), R3CoAl3Ge2 (R = Y, Sm, Tm, Yb, Lu), PrNiAl1,18Ge0,82, RNiAl4Ge2 (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Tm, Lu), YNiAl3,86In0,14; 4 інших неорганічних сполук: UNiGaHx, Dy2Ni2Al0,2In0,8H4,2, Dy2Ni2Ga0,2In0,8H3,7, Eu3O4;  11 комплексних сполук.
Здійснено науково-обґрунтоване виокремлення сполук з потенційними унікальними хімічними і фізичними властивостями. Досліджено кристалічну структуру, розподіл електронної густини, електротранспортні та магнітні властивості й електронно-енергетичні характеристики твердих розчинів заміщення TiNi1-xCuxSn (х = 0,005-0,10), ZrNi1-xRhxSn (х = 0-0,10), а також електротранспортні властивості бінарного скутерудиту CoSb3, легованого атомами Ti чи V. Сплави TiNi1-xCuxSn (х = 0,005-0,10) рекомендовані як матеріали для термоелементів і термоохолоджуючих пристроїв. Отриманий результат захищений патентом України. Виміряно електричні та магнітні властивості 26 сполук і твердих розчинів: CaFe4Al8, Sc2CoIn, Sc100Co25In7, R3Co1,87In4 (R = Ho, Er, Tm), UNiSi2, Sc5Pd2In4, Y0,15Dy0,85Ge1,85, Y0,85Dy0,15Ge1,82, RAl0,2Ge2 (R = Tb, Dy, Ho, Er), Dy6Ni2,06Sn0,68, RCu5Sn (R = Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb), Sc2Ni2Pb, CeCo1-xNixC2 (x = 0-1), NiMn1-xCrxGe (x = 0,04, 0,11, 0,18, 0,25); каталітичні властивості Pd2Ga1-xSnx (0 ≤ x ≤ 1); проведено електрохімічне літування фаз: LiAl, Li3Al, Li9Al4-xBx R2Co17-x)Alx (R = Sm, Gd), електрохімічне гідрування фаз: RFe0,4Zn0,6 (R = La, Gd), Li12Mg76Al12 та газове гідрування фаз: Li12Mg76Al12, UNiAl1-xGax, U2(FexNi1-x)2Sn. Досліджено функціональні властивості матеріалів на основі сплавів системи Ti–Al–C та тонких плівок MgB2. Спосіб отримання зміцненого покриття поверхонь деталей з металевих сплавів для машинобудівної галузі захищено патентом України на винахід.

Захищено дисертацій за тематикою роботи:
Захищено одну дисертаційну роботу на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук:

Бабіжецький В.С. “Кристалохімія борокарбідів та боросиліцидів рідкісноземельних металів”. Спеціальність 02.00.01 – неорганічна хімія. Науковий консультант чл.-кор. НАНУ,  проф. Гладишевський Р.Є. Захист відбувся 3 липня 2018 року.

Захищено три дисертаційні роботи на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук:

  • Ардан Б.Р. “Синтез і стереохімія π-комплексів солей Cu(I) з алільними похідними
    1,3,4-тіадіазолів”. Спеціальність 02.00.01 – неорганічна хімія. Науковий керівник проф. Миськів М.Г. Захист відбувся 14 березня 2018 року.
  • Крачан Т.М. “Фазові рівноваги і кристалічна структура сполук у системах Y–{Cu,Ag}–Al, {Y,La}–Ag–Ga та споріднених”. Спеціальність 02.00.01 – неорганічна хімія. Науковий керівник доц. Стельмахович Б.М.
  • Сенчук О.Ю. “Фазові рівноваги та кристалічна структура сполук у системах {Ce,Gd}–{Ti,Zr}–{Sn,Sb}”. Спеціальність 02.00.01 – неорганічна хімія. Науковий керівник чл.-кор. НАНУ,  проф. Гладишевський Р.Є. Захист відбувся 3 жовтня 2018 року.

Публікації:
За звітний період опубліковано 2 монографії, 74 статті (з них 45 – у журналах, що входять до наукометричних баз даних Scopus та/або Web of Science) та тези 89 доповідей на конференціях (з них 54 – на міжнародних), отримано 3 патенти України.
На базі науково-дослідної роботи на кафедрі неорганічної хімії підготовлено та захищено 7 магістерських і 36 курсових (7 – магістри ІІ року навчання, 12 – магістри І року навчання і 17 – бакалаври) робіт.

Тема ХH-55Ф “Структурно-модифіковані оксиди та споріднені металічні сполуки – нові квантові матеріали

Тема ХH-55Ф “Структурно-модифіковані оксиди та споріднені металічні сполуки – нові квантові матеріали

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник кафедри неорганічної хімії Аксельруд Л.Г.

Номер державної реєстрації: 0117U001234.
Термін дії теми: 01.01.2017–31.12.2019 р. Обсяг фінансування: 450000 грн. у 2018 р.
Виконавці:
Штатні – 8 (пр.н.сп., к.х.н. – 1; ст.н.сп., к.х.н. – 1; ст.н.сп., к.ф.-м.н. – 1; н.сп., к.х.н. – 2; м.н.сп., к.х.н. – 1; м.н.сп. – 1; лаб. – 1).
Сумісники – 1 (н.сп., к.х.н. – 1).
За цивільно-правовим договором – 1 (ст.н.сп., к.х.н. – 1).

Резюме:
Досліджено процеси утворення кластерів в надпровідній комплексній інтерметалічній сполуці Be21Pt5. Проведено синтез, структурні та магнітні дослідження сплавів системи Cr–Ni–Si, зокрема детально проаналізовано вплив заміщення на структуру та магнітні властивості фази Cr3(Ni1-xCox)5Si2. Отримано монокристали сполук [(CH3)2CHNH3]4Cd3Cl10:Cu та (NH2(C2H5)2)2CoCl4, встановлено їхні кристалічні структури та виявлено фазові переходи. Шляхом спектроскопії анігіляції позитронів досліджено дефекти у монокристалі сполуки Li2B4O7. Для фази K1,75(NH4)0,25SO4 визначено кристалічну структуру та вивчено оптичні властивості, зокрема оптичну анізотропію. Встановлено особливості залежності енергетичних щілин від вмісту для твердотільних кристалічних сплавів InxTl1-xI. Уточнено модульовані кристалічні структури безсвинцевого та Pb-вмісного високотемпературного надпровідника Bi-2223. Проаналізовано вплив заміщень на кристалічну структуру spinladder фази Sr8Ca6Cu24O41. Синтезовано та охарактеризовано доповані йонами Mn2+ та Eu3+ галати MgGa2O4, ZnGa2O4, BaGa2O4 зі структурою типу шпінелі. Вивчено їхні люмінісцентні властивості, чутливість до вологості. Проведено синтез, представлено структурні особливості та нелінійні оптичні властивості нової сполуки [Cu2(Alobtr)2(H2O)2](CH3C6H4SO3)2. Досліджено взаємодію компонетнів у системах BaO–Tb2O3+δ–CuO та AR–Mn–O, де A – лужноземельний метал,
R – рідкісноземельний елемент.

Публікації:
За звітний період опубліковано 12 статей та тези 7 доповідей на конференціях.
На базі науково-дослідної роботи підготовлено та захищено 1 курсову роботу (магістр  І року навчання).

Тема СЕ-42Нр “Наноструктуровані та полікристалічні РЗМ-вмісні матеріали для сцинтиляторів, сенсорів та енергоощадних технологій”

Тема СЕ-42Нр “Наноструктуровані та полікристалічні РЗМ-вмісні матеріали для сцинтиляторів, сенсорів та енергоощадних технологій”

Науковий керівник: кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник кафедри сенсорної та напівпровідникової електроніки факультету електроніки та комп’ютерних технологій Шпотюк Я.О. Відповідальний виконавець: кандидат хімічних наук, молодший науковий співробітник кафедри неорганічної хімії Заремба О.І.

Номер державної реєстрації: 0116U008069.
Термін дії теми: 01.08.2016–31.07.2018 р. Обсяг фінансування: 298100 грн. у 2018 р.
Виконавці:
Штатні – 5 (ст.н.сп., к.ф-м.н. – 1; м.н.сп., к.х.н. – 2; лаб. – 2).
Сумісники – 2 (ст.н.сп., к.х.н. – 1; м.н.сп. – 1).
Працівники за цивільно-правовою угодою – 2 (к.ф-м.н. – 2).

Резюме:
Проведено дослідження термостимульованих процесів у сполуках MgGa2O4, MgGa2O4:Mn2+, MgGa2O4:Mn2+,Eu3+. Встановлено кореляцію результатів термостимульованої люмінесценції та термостимульованої деполяризації. Обговорено еволюцію дефектів кристалічної ґратки та їхній зв’язок із центрами свічення. Вивчено структуру, морфологію та оптико-люмінісцентні властивості шпінелі ZnGa2O4, допованої йонами Mn2+ та Eu3+; здійснено пошук фаз зі структурою перовскіту у системах AR–Mn–O, де A – лужноземельний, R – рідкісноземельний метал; досліджено структуру фази Sr8Ca6Cu24O41, частково модифіковану атомами РЗМ; виявлено структурні особливості фаз La5Zn2-xPb1+x (x = 0,20–0,32), β-Li2Zn5 та TbLiSn; синтезовано та вивчено структурні і нелінійні оптичні властивості нових π-комплексів купруму(I). Отримано Se-вмісні стекла, на основі яких виготовлено оптичні хвилеводи. Досліджено оптичні та люмінесцентні властивості цих хвилеводів.

Публікації:
За звітний період опубліковано 10 статей та тези 8 доповідей на конференціях.

Тема ХН-64Нр “Нові інтерметаліди як основа енергоефективних матеріалів”

Тема ХН-64Нр “Нові інтерметаліди як основа енергоефективних матеріалів”

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, науковий співробітник кафедри неорганічної хімії Тарасюк І.І.

Номер державної реєстрації: 0117U007192.
Термін дії теми: 01.10.2017–30.09.2020 р. Обсяг фінансування: 486400 грн. у 2018 р.
Виконавці:
Штатні – 9 (н.сп., к.х.н. – 2; м.н.сп., к.х.н. – 3; м.н.сп. – 3; лаб. – 1).
За цивільно-правовим договором – 1 (ст.н.сп., к.ф.-м.н. – 1).

Резюме:
Синтезовано та досліджено розчинність Mg, Tb, Sb і (Mg, Sb) у бінарній сполуці LaSn3 та вивчено процеси електрохімічного літування. У випадку стибію є ймовірність прямої хімічної взаємодії та утворення фаз LixSby, внаслідок чого питома розрядна ємність суттєво зменшується.
Електрохімічне літування сполуки TiAl характеризується утворенням твердого розчину заміщення TiAl1-xLix без зміни структури та бінарних сполук між літієм та алюмінієм: LiAl3, Li3Al2 і Li9Al4. Інтеркаляція літію у структуру фази Ti3Al призводить до включення атомів літію в деформовані октаедри з чотирьох атомів титану та двох атомів алюмінію [LiTi4Al2], внаслідок чого утворюються Lix+yTi3Al1-y та Li3Al2.
Синтезовано та досліджено електрохімічні властивості твердих розчинів на основі Tb2Ni17, легованих (Li,Si), Si і (Li,Mg,Sb). Tвердi розчини складу Tb2Ni16Si і Tb2Ni16Li0,5Si0,5 при електрохімічному гідруванні утворюють гідриди включення. При цьому включення атомів гідрогену відбувається в октаедричні пустоти, утворені двома атомами Tb та чотирма атомами статистичної суміші (Li, Si) ([HTb2M4]), та тетраедричні, утворені чотирма атомами статистичної суміші (Li, Si) ([HM4]). Легування літієм частково покращує кількість адсорбованого гідрогену та кулонівську ефективність гідрування при розряді, утворююються Tb2Ni16SiH2,27 та Tb2Ni16Li0,5Si0,5Н2,29 за однакових умов. Сплав на основі твердого розчину Tb2Ni15,2Li0,6Mg0,6Sb0,6 демонструє при розряді кількість гідрогену на рівні до 3,8 Н / ф.о. Проведено синтез і випробування у ролі аноду у ХДЕЕ сплаву на основі TbCo5, легованого Si і Li. Для TbCo4,8Si0,1Li0,1 значення потенціалу плато розряду перебували в межах 1,15–1,28 В.
Синтезовано монокристали тернарних карбідів LuNiC2 і LuCoC2, уточнено їхню кристалічну структуру і охарактеризовано електронну будову. На основі сполуки LuNiC2 пояснено і підтверджено модуляції електронної густини структурними змінами в кристалі та показано анізотропію фізичних характеристик у монокристалі. Методом порошку уточнено кристалічну структуру сполук Tb11Ni60C6 і Dy11Ni60C6. Вивчено їхні магнітні властивості та визначено основні магнітні характеристики (температури Кюрі, парамагнітні моменти) в межах 2–300 К, заперечено їхні феромагнітні властивості за кімнатної температури.
За результатами рентгенофазового аналізу побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану квазіпотрійних систем Tl2Se–In2Se3–GeSe2 і Tl2S–Ga2S3–GeS2 при 520 К. Системи характеризуються утворенням твердих розчинів незначної протяжності. Найбільшу область гомогенності має твердий розчин на основі тернарної сполуки TlInSe2 (до 25 мол. % GeSе2).
У першій системі підтверджено існування п’яти тернарних та двох тетрарних сполук, а у другій – шести тернарних і однієї тетрарної. Знайдено нову тетрарну сполуку TlGaGe3S8, методом порошку розшифровано її кристалічну структуру. Завдяки нецентросиметричності відкривається перспектива для використання її як матеріалу для нелінійної оптики. Вперше синтезовано та визначено кристалічну структуру сполук TlInGe2S6 і TlInSn2Se6. Атоми металів мають два типи оточення: великі атоми Tl мають координаційне число 12, а менші атоми індію знаходяться у тетраедрі, утвореному чотирма атомами халькогену. Використовуючи різні типи лазерів встановлено, що TlInGe2S6 є перспективним нелінійним оптичним матеріалом, а дослідження властивостей TlInSn2Se6 вказало на перспективність його використання у оптоелектронних пристроях. Встановлено, що структурний каркас механічно активованого методом високоенергетичного помолу β-As4S4 складається з випадково розташованих циклічних багатоатомних угрупувань, типових для кристалічного арсеніду.

Захищено дисертацій за тематикою роботи:
Захищено одну дисертаційну роботу на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук:

Кордан В.М. “Синтез, структурні та електрохімічні характеристики інтерметалідів систем {La,Tb,Ti,Zr}–Mg–{Sn,Sb} та твердих розчинів на основі Tb2Ni17”. Спеціальність 02.00.01 – неорганічна хімія. Науковий керівник проф. Павлюк В.В. Захист відбувся 14 березня 2018 року.

Публікації:
За звітний період опубліковано 9 статей (з них 5 – у журналах, що входять до наукометричних баз даних Scopus та/або Web of Science) та тези 8 доповідей на конференціях (з них 7 – на міжнародних).
На базі науково-дослідної роботи на кафедрі неорганічної хімії підготовлено та захищено 4 магістерських і 5 курсових (4 – магістри ІІ року навчання, 1 – магістр І року навчання) робіт.

Тема ХА-32Ф “Закарпатські цеоліти в аналітичній хімії розсіяних елементів, бактерицидних, протипухлинних засобів та інших біологічно активних речовин”

Тема ХА-32Ф «Закарпатські цеоліти в аналітичній хімії розсіяних елементів, бактерицидних, протипухлинних засобів та інших біологічно активних речовин»

Науковий керівник: Каличак Ярослав Михайлович, доктор хімічних наук, професор.

№ держреєстрації: 0116U001541;
Термін виконання: 01.02.2016 – 31.12.2018 р.р. Обсяг фінансування на 2018 р.: 247,251 тис. грн.
Штатні 1 (наук. спів роб – 1)
Сумісники 8 (г. наук. співроб., д.х.н. 2, пр. наук. співроб., к.х.н. 1, ст. наук.співроб., к.х.н 1, наук.співроб., к.х.н 1, мол.наук.співроб., к.х.н 2, інж. ІІ кат., в/о 1)    

Резюме:
На основі Н-форми клиноптилоліту запропонована методика концентрування слідових кількостей Sc(III) у водах та технологічних розчинів в режимі твердофазової екстракції. Розроблена спектрофотометрична методика визначення 4-[N’-(4-іміно-2-оксотіазолідин-5-іміден)-гідразино]-бензенсульфокислоти (ІТГБК) за допомогою іонів Pd (ІІ) у сумісній присутності з іншими азолідонами. Розроблена нова методика спектрофотометричного визначення Pt(IV) з (5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону (ГІТО). Досліджено комплексоутворення і відновлення на р.к.е. комплексів Yb(ІІІ) з еріохромом синім SE. На основі цих досліджень розроблена методика вольтамперометричного визначення Yb. Розроблений вольтамперометричний метод селективного визначення слідових кількостей біологічно-активної речовини противиразкової дії – ранітидину. Запропонована методика вольтамперометричного визначення біологічно-активної речовини протипухлинної та протимікробної дії (ГІТО), яка характеризується високою чутливістю та інтервалом лінійності сигналу понад один концентраційний порядок. Розроблений метод одночасного вольтамперометричного визначення Pt(IV) та Pd(II) з використанням ГІТО. Вивчена можливість використання закарпатських цеолітів та їх композицій як фільтрів для очищення вод від токсичних речовин і патогенних мікроорганізмів а також для вилучення Ga, Nd, Ag та Sc із технологічних розчинів.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
За результатами роботи у 2018 р. опубліковано: 22 наукові статей, з них статті у журналах списку ISI – 6; статті в інших виданнях, включених до наукометричних баз даних – 7; статті у фахових виданнях України – 9, та 47 тез доповідей на конференціях, з них  – 21 на міжнародних.

Тема ХО-74Ф “Однореакторні і тандемні реакції у конструюванні гетероциклів та пошук біоактивних сполук і матеріалів для органічної електроніки”

Тема ХО-74Ф “Однореакторні і тандемні реакції у конструюванні гетероциклів та пошук біоактивних сполук і матеріалів для органічної електроніки”.

Науковий керівник: д-р хім. наук, професор Обушак М.Д.
№ держреєстрації 0118U003610
Термін виконання 01.01.2018–31.12.2020. Обсяг фінансування у 2018 р. – 980 000 грн.
Виконавці (з оплатою):
штатні – 6, у т. ч.: 4 с.н.сп., к.х.н. (по 1,0 ст.; 11, 9, 5 і 5 міс.), 2 м. н. сп., к.х.н. (по 1,0 ст.; 10 і 2 міс.), інж 2 кат., студент – 3 міс.,
сумісники – 10, у т. ч.: 1 гол.н.сп., д.х.н., проф. – 10 міс.; 1 с.н.сп., к.х.н., доц. – 9 міс.; 2 н.сп., к.х.н., доц. – по 8 міс.; 1 м.н.сп., к.х.н., доц. – 8 міс.; 3 м.н.сп., аспіранти – 6, 4 і 3 міс.; інж 2 кат. – 3 міс.

Резюме:
Розроблено умови низки однореакторних мультикомпонентних синтезів із застосування 2-заміщених 5-арилфуранів/тіофенів/піролів, що дало змогу одежувати, зокрема, заміщені 2-аміно-3-ціанопіридини, бензімідазолотіазоли, конденсовані амінодиціанобензени. Знайдено умови арилювання 6-піронкарбонової кислоти та умберліферону і одержано сполуки, які можна застосовувати у однореакторних та тандемних реакціях. З’ясовано, що N-арилпірол вступає в реакцію азосполучення з арендіазонієвими солями з наступним окисненням інтермедіату. Опрацьовано однореакторний спосіб одержання жирноароматичних сульфонів трикомпонентною реакцією сульфоарилювання. Розроблено методи одержання нових сполук з протипухлинною та антимікробною активністю активністю, а також матеріалів для органічної електроніки.

Захищені дисертації співробітниками, докторантами та аспірантами
Захищено 1 кандидатську дисертацію:

Піткович Х.Є. Арилювання п’яти- і шестичленних гетероциклів арендіазонієвими солями та перетворення продуктів реакцій 02.00.03 – органічна хімія, дата захисту: 22.10.2018 р.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 3 навчальні посібники, 25 статей, з них 14 у журналах, які мають імпакт-фактор, та журналах які включені до міжнародних наукометричних баз даних, 11 – у фахових виданнях України) та 18 тез доповідей на конференціях (з них 8 – на міжнародних).

Подані заявки, отримані патенти на винахід (корисну модель)
Отримано 1 патент України на корисну модель, подано 1 заявку на патент.

Тема ХО-75Ф “Синтез та дослідження біологічної активності, хіміко-аналітичних властивостей похідних 1,3-тіазолу та 4-азолідону з використанням авторського обладнання”

Тема ХО-75Ф “Синтез та дослідження біологічної активності, хіміко-аналітичних властивостей похідних 1,3-тіазолу та 4-азолідону  з використанням авторського обладнання”.

Науковий керівник: д-р хім. наук, професор Матійчук В. С.

№ держреєстрації 0118U003611
Термін виконання 01.01.2018–31.12.2020.
Обсяг фінансування у 2018 р. – 300 000 грн.
Виконавці (з оплатою):
штатні – 4, у т. ч.: 1 н.сп., к.х.н. (1,0 ст.), 2 м.н.сп. (0,5 ст.), 1 лаб. (0,5 ст.),
сумісники – 5, у т. ч.: 2 гол.н.сп. (0,5 ст.), 2 н.сп., к.х.н., 1 м.н.сп., к.х.н.

Резюме:
Вперше досліджено взаємодію 5-бензил-2-хлороацетамідотіазолів з сіркою та морфоліном. Показано, що у всіх випадках утворюються N-[5-(R-бензил)-1,3-тіазол-2-іл]-2-морфолін-4-іл-2-тіоксоацетаміди. Показано що їх взаємодія з етилендіаміном приводить до утворення амідів 4,5-дигідро-1H-імідазол-2-карбонової кислоти. Розроблено методики вольтамперометричного визначення Rh(III) за допомогою 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону, Ru(IV) за допомогою 2-(4-іміно-2-оксо-тіазолідин-5-улазо)-бензойної кислоти, Ir(IV) за допомогою 5-(4-гідрокси-фенілазо)-4-іміно-тіазолідин-2-ону та Pd(IІ) за допомогою 4-(4-іміно-2-оксо-тіазолідин-5-улазо)-бензойної кислоти. Розроблено схему та виготовлено робочий прототип потенціостату MTech OVA-410М для вольтамперометрії зі швидкою розгорткою потенціалу.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 11 статтей, в т.ч. – 3 в журналах з імпакт-фактором та 8 статей у фахових виданнях України, 12 тез доповідей на конференціях.

Подані заявки, отримані патенти на винахід (корисну модель)
Отримано 2 патенти України.

Тема ХО-40Нр “Нітрогеновмісні анельовані системи тіофену: розробка високоефективних, екологічно дружніх методів синтезу та пошук протиракових препаратів на їх основі

Тема ХО-40Нр “Нітрогеновмісні анельовані системи тіофену: розробка високоефективних, екологічно дружніх методів синтезу та пошук протиракових препаратів на їх основі”.

Науковий керівник: канд. хім. наук, наук. співр. Шийка О.Я

№ держреєстрації 0116U008067.
Термін виконання 01.08.2016–31.07.2018. Обсяг фінансування у 2018 р. – 150 000 грн.
Виконавці (з оплатою):
штатні – 4, у т. ч.: 2 с.н.сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 докторант – с.н.сп., к.х.н. (0,5 ст.), 1 м.н.сп. (0,25 ст.).

Резюме:
Синтезовано низку нових функціоналізованих похідних 2- та 3-амінотіофенів. Здійснено конструювання нових тієнопіримідинів, тієнотриазолопіримідинів, тієнопіридинів за допомогою розроблених високоселективних, однореакторних методів синтезу, які відбуваються з високими ступенем конверсії та дозволяють варіювати велике число замісників у цільових молекулах. У рамках співпраці з Національним інститутом раку (США) та зі Спільнотою з відкриття протимікробних препаратів (CO-ADD) (Велика Британія, Австралія) протестовано більше 200 сполук і знайдено такі, що виявили досить хорошу протипухлинну активність.

Захищені дисертації співробітниками, докторантами та аспірантами
Захищено 1 докторську дисертацію:

Походило Н.Т. Органічні азиди як зручні структурні блоки у синтезі нітрогеновмісних гетероциклів. 02.00.03 – органічна хімія, дата захисту: 02.07.2018  р.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 5 статей, в т.ч. – 3 в журналах з імпакт-фактором та 2 статті у фахових виданнях України, 1 тези доповідей на конференціях.

Подані заявки, отримані патенти на винахід (корисну модель)
Отримано 2 патенти України на корисну модель; подано 1 заявку на отримання патенту України.

Тема ХФ-56Ф “Нанокомпозитні та наноструктуровані системи з каталітичними властивостями”

Тема ХФ-56Ф “Нанокомпозитні та наноструктуровані системи з каталітичними властивостями”

Науковий керівник: – д-р хім. наук, проф. Решетняк О.В.

№ держреєстрації: 0117U001235.
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін дії теми: 01.01.2017–31.12.2019 р.
Обсяг фінансування: 450 тис. грн. у 2018 р.
Виконавці:
Штатні – 8 (ст. наук. співроб., к.х.н. (до 1. 10.2018 р. – докторант, 0,5 ст.) – 1; ст. наук. співроб., Ph.D. – 1; мол. наук. співроб., б/с – 3; лаб. – 3 (студенти, 0,5 ст.).
Сумісники – 4 (гол. наук. співроб., д.х.н. – 1; ст. наук. співроб., к.х.н. – 1; наук. співроб., к.х.н. – 1; мол. наук. співроб., б/с – 1), всі – 0,5 ст.

Резюме:
Вперше здійснено введення у нанориштування (кремнезем та анатаз) α– і γ-форм магній борогідриду шляхом інфільтрації його розчину. Отримані композити були протестовані щодо їхнього розкладу. Вперше виявлено оборотний характер реакції розкладу композитів γ-Mg(BH4)2–SiO2 при Т ≈673 К зі значенням гравіметричної водень-сорбційної ємності ≥3 мас.% Н2, що у перерахунку на чистий γ-Mg(BH4)2 становить >9 мас.% Н2. Показано, що розклад композиту α-Mg(BH4)2–TiO2 відбувається в температурному інтервалі 300-600 К, де можна очікувати оборотну реакцію розкладу Магній борогідриду. Аналіз газів, які виділяються під час розкладу композиту α-Mg(BH4)2–TiO2 підтвердив виділення водню тільки при Т<500 К, тоді як за вищих температур утворюється суміш газів: Н2, В2Н6 і СО. Встановлено, що присутність на поверхні мезопористого анатазу наночастинок Нікелю позитивно впливає на кінетику розкладу, до того ж сприяє розділенню процесу на окремі стадії.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
1 навчальний посібник, 29 статей (8 – у виданнях, що входять до наукометричних баз даних, 7 – у фахових, 14 – у інших виданнях України) та 24 тези доповідей на конференціях.  

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі)
Отримано 1 патент України на корисну модель.

Тема ХФ-57Ф “Фізико-хімія формування магнітних кластерів, їхній вплив на властивості аморфних сплавів, легованих перехідними та рідкісноземельними металами”

Тема ХФ-57Ф «Фізико-хімія формування магнітних кластерів, їхній вплив на властивості аморфних сплавів, легованих перехідними та рідкісноземельними металами»

Науковий керівник: – канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л. М.

№ державної реєстрації: 0117U001236
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін виконання: 1.01.2017 р. – 31.12.2019 р.
Обсяг фінансування у 2018 р. – 200 000 грн.
Виконавці:
Кількість штатних співробітників – 2 (1 – ст. наук. співроб., канд. хім. наук (0,25 ст.); 1 – мол. наук. співроб., канд. хім. наук.
Кількість сумісників – 2 (2 – ст. наук. співроб., канд. хім. наук (0,5 ст.)).

Резюме:
Досліджено вплив складу аморфних металевих сплавів системи Fe(Al)-ПМ-РЗМ, де ПМ = Ni, Mo, Mn, Nb, Co; РЗМ= Y, Gd, Dy, Tb на процеси структурування під впливом зовнішніх чинників, таких як температура, механічні навантаження, магнітні поля. Оцінено вплив легуючих додатків на температури кластеризації та кристалізації. Досліджено електрохімічні характеристики сплавів на основі заліза та алюмінію у агресивних середовищах різного складу. Методом атомно-силової мікроскопії досліджено характеристики поверхні аморфних сплавів Fe82Nb2B14РЗМ2 та Al87Ni8РЗМ5. Оцінено вплив легуючого рідкісноземельного металу та термічної обробки на параметри поверхні зразків Fe82Nb2B14РЗМ2 та Al87Ni8РЗМ5. Особливості процесу виробництва аморфних стрічок зумовлюють різницю між їх контактною та зовнішньою поверхнями за механічними та електрохімічними властивостями. Встановлено, що легування РЗМ сплаву Fe84Nb2B14 та підвищує його мікротвердість. Різниця між механічними та електрохімічними властивостями контактної та зовнішньої поверхонь сплавів Fe82Nb2B14РЗМ2 та Al87Ni8РЗМ5 зменшується унаслідок відпалу за температури нанокристалізації.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
9 статей (3 – ISI, Scopus, 6 – фахові видання України) та 13 тез доповідей на конференціях.

 

Тема ХФ-58Пр “Розроблення інтелектуальних cенсорних середовищ на основі спряжених полімерних систем для моніторингу стану довкілля”

Тема ХФ-58Пр “Розроблення інтелектуальних cенсорних середовищ на основі спряжених полімерних систем для моніторингу стану довкілля”

Науковий керівник – доктор хімічних наук Дутка Володимир Степанович

№ державної реєстрації: 0117U001237
Категорія роботи: прикладна розробка
Термін виконання: 01.01.2017 р. – 31.12.2018 р. Обсяг фінансування у 2018 р. – 200 тис. грн.
Виконавці:
Кількість штатних співробітників – 6 (1 – головн. наук. співроб., доктор хім. наук, 1 наук. співроб., без ступеня, 1 наук. співроб., без ступеня (0,5 ст.), 1 – інж., без ступеня, 3 – лабор., без ступеня (0,5 ст.).
Кількість сумісників – 1 (пров. наук. співроб., доктор хім. наук (0,5 ст.)).

Резюме:
Оптимізовано технологію виготовлення і отримано експериментальні зразки сенсорних структур на основі тонкоплівкових композитів спряжених полімерів та неорганічних наноклас­терів різної природи з використанням методів хімічного осадження, матричного синтезу «in situ», електроосадження, ультразвукового диспергування. Розроблено спосіб формування сенсорних структур на основі поліаніліну і нанорозмірного цинк оксиду, чутливих до аміаку, сірководню, хлороводню, та інших газів з використанням методів полімеризації «in situ» з утворенням самоорганізованих структур «ядро-оболонка», що забезпечує рівномірний розподіл частинок наповнювача у полімерній матриці.  Методами електрополімеризації та хімічного осадження на оптично-прозових поверхнях станум оксиду та гнучких полімерних носіїв вперше отримано плівкові елементи оптичних сенсорів на основі поліортотолуїдину, легованого толуенсульфокислотою, чутливі до дії парів органічних розчинників. Вперше виявлено можливість селективного визначення органічних розчинників протонного і апротонного типу при застосуванні ПоТ як чутливого елемента оптичних сенсорів.
Виготовлено лабораторні зразки чутливих плівок на основі полі-3,4-етилен-діокситіофену, карбонових нанотрубок та силіцієвих нанокластерів та вивчено вплив іонізуючої радіації на структуру, електричні і оптичні властивості нанокомпозитів. Встановлено суттєве зменшення питомої провідності композитів внаслідок перебігу процесів радіаційної деструкції і зшивки залежно від тривалості (дози) опромінення.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
1 монографія, 8 статей (3 – WoS, Scopus), 13 тез доповідей.

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі)
Отримано 3 патенти на корисну модель.

Тема ОБ-77Ф “Механізм формування поліфункціональних наноматеріалів на основі спряжених полімерів та оксидних і карбонових нанокластерів”

Тема ОБ-77Ф “Механізм формування поліфункціональних наноматеріалів на основі спряжених полімерів та оксидних і карбонових нанокластерів”

Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор, головний науковий співробітник Аксіментьєва Олена Ігорівна

№ державної реєстрації: 0118U003613
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін виконання: 01.01.2018–31.12.2020 р.
Обсяг фінансування у 2018 р. ‒ 580,000 тис. грн.
Виконавці:
Кількість штатних співробітників – 7 (1 – головн. наук. співроб., доктор хім. наук, 1 наук. співроб., без ступеня, 1 – інж., без ступеня, 4 – лабор., без ступеня (0,5 ст.)).
Кількість сумісників – 5 (1 – ст. наук. співроб., доктор хім. наук, 2 – ст. наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук, 1 – мол. наук. співроб., канд. хім. наук, 2 – інж., без ступеня; всі – 0,5 cт.

Резюме:
Встановлено умови формування і синтезовано зразки поліфункціональних органо-неорганічних нанокомпозитів на основі спряжених полімерів (поліортотолуїдину, полі-3,4-етилендіокситіофену, поліаніліну), оксидних (TiO2, ZnO) та карбонових кластерів (графен оксид, карбонові нанотрубки). Досліджено структуру і температурну залежність провідності спряжених полімерів – поліаніліну і полі-3,4-етилендіокситіофену, легованих багатостінними карбоновими нанотрубками з їхнім вмістом близьким до порогу перколяції. Додавання карбонових нанотрубок концентрацією в області порогу перколяції (0.13–0.64%) спричиняє зростання провідності полімерного нанокомпозиту в 4.4–9.5 рази. Розроблено спосіб отримання поліфункціональної електрохромної структури на основі поруватого кремнію і поліаніліну, в якому електрохромна плівка спряженого полімеру слугує оптичним фільтром фотолюмінес­центного випромінювання ПК з електрично керованою смугою пропускання.
Досліджено колоїдно-хімічні властивості нанодисперсій TiO2 та поліортотолуїдину, стабілі­зованих ПАР або полімерними електролітами. Визначено електрокінетичні потенціали нано­частинок в різних середовищах. Розвинено теорію ПЕШ у висококонцентрованих нанодисперсних системах. Вивчено вплив адсорбції бензетоній хлориду на електроповерхневі властивості діоксиду титану у водних суспензіях. Встановлено, що адсорбція молекул бензетонію хлориду обумовлює зменшення кількості поверхневих нейтральних гідрок­сильних груп та перерозподіл поверхневих позитивно та негативно заряджених гідроксильних груп. Характер перерозподілу цих груп залежить від рН вихідних водних розчинів, на основі яких приготовлені суспензії діоксиду титану. Встановлені залежності дозволяють цілеспрямовано регулювати властивості водних суспензій діоксиду титану для одержання необхідних технологічних композицій.

Захищені дисертації співробітниками і аспірантами
Захищено 1 кандидатську дисертацію:

Бурка О.А. Асоціативні взаємодії ПАР – поліметакрилова кислота та їх вплив на властивості водних дисперсій титан (ІV) оксиду 02.00.04 – фізична хімія, дата захисту: 14.02.2018 р.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
1 монографія, 1 навчальний посібник, 11 статей (4 – WoS, Scopus), 19 тез доповідей.

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі)
Отримано 2 патенти (1 – на винахід).

Госпдоговірні теми:

Тема ХО 3-18 “Cинтез та аналіз нових структурних аналогів аргініну та канаваніну як компонентів метаболічної протипухлинної терапії

Тема ХО 3-18 “Cинтез та аналіз нових структурних аналогів аргініну та канаваніну як компонентів метаболічної протипухлинної терапії“

Науковий керівник – д.х.н., старший науковий співробітник Походило Н.Т.

№ держреєстрації: 0117U003610.
Термін дії теми: 01.06.2018–31.12.2018. Обсяг фінансування: 68,000 тис. грн. у 2018 р.
Виконавці (з оплатою): 
штатні – 3, у т. ч.: 2 с.н.сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 інженер (1,0 ст.).

Резюме:
Здійснено  синтез L-індоспіцину, який є природним аналогом аргініну і за низкою попередніх досліджень має значний потенціал для терапії раку, виходячи з L-лізину. Як альтернативу трудомісткому та дорогому хімічному шляху синтезу, досліджено екстракцію L-індоспіцину з природної сировини рослини Indigofera spicatа. 

Тема 17-03/17 “Лабораторний моніторинг інфільтратів Львівського полігону твердих побутових відходів

Тема 17-03/17 “Лабораторний моніторинг інфільтратів Львівського полігону твердих побутових відходів”

Науковий керівник – канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л. М.

№ державної реєстрації: 0117U003518
Термін виконання: 17.03.2017 р. – 31.05.2018 р. Обсяг фінансування у 2017-2018 р. – 49 000 грн.
Кількість сумісників – 4 (1 – доктор. хім. наук; 1 – канд. хім. наук, 2 – без наук. ступеня)

Резюме:
Проведено лабораторний моніторинг інфільтратів Львівського полігону твердих побуто­вих відходів. Проаналізовано проби інфільтратів за 20-тьма показниками: колір, запах, водне­вий показник, хлориди, сухий залишок, завислі речовини, амоній, БСК5, ХСК, залізо заг., аніонні СПАР, кисень розчинений, важкі метали: Хром, цинк, мідь, свинець, кадмій, марганець, кобальт, ртуть.

Laboratory monitoring of infiltrations of the Lviv solid household waste landfill is carried out. The analysis of samples of infiltrates for 20-dimmers: сolor, odor, hydrogen index, chlorides, dry residue, suspended matter, ammonium, biological oxygen consumption 5, chemical oxygen consumption, total iron, anionic surfactants, dissolved oxygen, heavy metals: сhromium, zinc, copper, lead, cadmium, manganese, cobalt, mercury.

Тема № 82 “Пошук нових матеріалів для промислового синтезу молекулярного водню”

Тема № 82 “Пошук нових матеріалів для промислового синтезу молекулярного водню”

Науковий керівник – канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л. М.

№ державної реєстрації: 0117U003517
Термін виконання: 15.05.2017 р. – 30.06.2018 р. Обсяг фінансування у 2017-2018 р. – 120 000 грн.
Кількість сумісників – 5 (1 –, доктор. хім. наук; 3 – канд. хім. наук, 1 – аспірант)

Резюме:
Проаналізовано світові досягнення в галузі одержання молекулярного водню. На основі літературних даних встановлено найбільш оптимальні умови генерації водню та встановлено найбільш економічно рентабельний методу синтезу.

The world achievements in the field of obtaining molecular hydrogen are analyzed. On the basis of the literature data, the most optimal conditions for hydrogen generation are established and the most economically viable method of synthesis

 

 

У 2017 році науковці хімічного факультету виконували 12 держбюджетних тем (сумарний обсяг фінансування – 3 953 600,5 грн.), в тому числі, 2 держбюджетні теми спільно з науковцями факультету електроніки.

Держбюджетні теми:

Тема ХH-73Ф “Синтез і кристалохімія нових інтерметалідів подвійного призначення”

Тема ХH-13Ф “Синтез і кристалохімія нових інтерметалічних сполук з функціональними властивостями”

Науковий керівник: член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки Гладишевський Р.Є.

Номер державної реєстрації: 0115U003257.
Термін дії теми: 01.01.2015–31.12.2017 р. Обсяг фінансування: 968 135 грн. у 2017 р.
Виконавці:
Штатні – 21 (пр.н.сп., к.х.н. – 4; ст.н.сп., к.х.н. – 7; н.сп., к.х.н. – 2; м.н.сп., к.х.н. – 2; м.наук. співроб. – 2; інж. – 1; лаб. – 3).
Сумісники – 2 (ст.н.сп., к.х.н. – 2).

Резюме:
Побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану 29 потрійних систем: Mg–Nd–Co (при 300 і 500°C), Mg–Tb–Co (500°C), La–Mn–Zn (500°C), Ho–Zn–Al (0-50 ат.% Ho; 500°C), Y–Cu–Al (0-50 ат.% Y; 550°C), Y–Ag–Al (0-50 ат.% Y; 600°C), Y–Ag–Ga (0-50 ат.% Y; 400°C), La–Ag–Ga (0-33,3 ат.% Y; 300°C), Dy–Ni–In (600°C), Dy–Mn–C (600°C), Ce–Cu–C (0-40 ат.% Сe при 600°C; 40–100 ат.% Сe при 400°C), {Er,Tm}–B–C (1000°C), Lі–{La,Tb,Dy}–Sі (30-100 ат.% Si; 400°C), Y–{V,Fe}–Ge (600°C), Mg–Ti–Sn (400°C), Hf–Cu–Sn (400°C), Y–Co–Sn (500°C), Ho–Ag–Sn (400°C і 600°C), Tm–Ag–Sn (600°C), GdMnSn (400°C і 600°C), ErMnSn (400°C), V–Co–Sb (600°C), Tm–{Ni,Cu}–Sb (600°C), Zr–Cu–Bi (400°C), а також 9 квазіподвійних систем: SmGe2–LuGe2 (при 600°C), Ga2S3–Tl2S, PrNi4In–YbNi4In (500°C), YNiAl–YNiIn (600°C), GdNiAl–GdNiIn (600°C), GdCuAl–GdCuIn (600°C), YNiGa–YNiIn (600°C), GdNiGa–GdNiIn (600°C), CeNi2In2–CeNi2Ge2 (600°C). Встановлено, що для систем {La,Tb,Dy}–Li–Si, {La,Nd}–Li–Ge, {Y,Ce,Eu,Tb}–Li–Sn, {La,Sm}–Li–Co–Si, Tm–Li–Со–Sn, La–Li–Ni–Si, {La,Pr,Nd}–Li–Ni–Ge, {La,Tb,Dy,Ho,Er,Tm}–Li–Ni–Sn спостерігається однакова закономірність – переважна більшість тернарних фаз знаходиться в областях, обмежених вмістом р-елемента від 30 до 60 ат.%. Виявлено, що збільшення кількості компонентів у системі не призводить до збільшення кількості інтерметалічних сполук, натомість стає більш характерним утворення твердих розчинів.
Рентгенівськими дифракційними методами порошку та монокристалу визначено кристалічну структуру 108 інтерметалідів: DySi1,75, PrGe1,91, hp-CuBi, Mg4+xNd23-xCo7, Mg2NdCo9, SmMn6,92Co5,08, SmMn6,60Co5,40, HoZn0,54Al2,46, HoZn1,7Al0,3, R(Ag1-xAlx)32Agy (R = Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm), SrAg0,4In3,6, Sc10Co9In19,6, Sc3Co1,69In4, Sc2CoIn, Sc100Co25In7, Dy0,13NiIn0,93, YbNi4In, EuT5In (T = Cu, Ag, Au), LaIr0,86In1,14, PrIr0,89In1,11, NdIr0,94In1,06, RIrIn (R = Er, Yb), U4Pt10In3, R4Au10In3 (R = La, Yb), Dy2Mn5C15, Dy2Mn17C2,5, Tb4Co2C5, LiBC3, Sm10B9C12, Er4B3C4, Li0,35RSi1,65 (R = La, Tb), LiRSi2 (R = La, Tb, Dy), LiRSi (R = La, Tb), PrNi9Si4, EuNi9Si4, EuNi8,2Si4,8, EuNi6,9Si6,1, EuNi5,9Si7,1, DyNi5Si3, Ho2BSi3, DyGa0,41Si1,43, YbGa1,1Si0,9, YbGa1-xSi1+x, Ce8,1Sc2,9Ge10, R5-xTixGe4 (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu), YV0,16Ge1,54, YFe0,34Ge2, Li9Al4Sn5, R3Ni8Sn4 (R = Y, Nd, Sm, Gd, Tb), Sm5Zn2Sn, TmAg1,14Sn0,86, TmAgSn2, Ga2+x+ySn4-xPd9, ZrNi0,8P2-х, LuNiAs, TixCo4Sb12, Tm3Cu22Sb9, TmCu2,935Sb2, TmCu0,891Sb2, R2Pd9Sb3 (R = La, Pr, Nd, Sm), TiNiSn1-xGax, ZrNiSn1-xGax, YNiAl0,68In0,32, YNiGa0,37In0,63, GdNiGa0,95In1,05, R3MnAl3Ge2 (R = Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu), Pr(Ni0,2Al0,3Ge0,5)1,8, RNiAl4Ge2 (R = Gd, Dy, Ho), CeNi2InGe,  Hf1-xYxNiSn, Hf1ErxNiSn; 4 інших неорганічних сполук: EuNi5InH1,5, Sm5Zn1,86Sn1,14O0,8, Tl2Ga20S31, TlInGe2S6; 22 комплексних сполук: [Cu(C6H9N3S)NO3]2, [Cu(C6H9N3S)BF4]2, [Cu25H7N3S2)2(C6H5SO3)](C6H5SO3)·CH3OH·H2O, [Cu2(C6H8N2OS)2Cl]NO3, [Cu2(C6H8N2OS)2Cl]BF4, [Cu2(C6H8N2OS)2Cl]ClO4, [Cu2(C6H8N2OS)2Cl]2SiF6·2H2O, [Cu2(C11H10N2OS)2Br1.91Cl0.09], [Cu(C11H10N2OS)NO3], [Cu2(C11H10N2OS)2(H2O)2](BF4)2, [Cu2(C11H10N2OS)2(H2O)2](ClO4)2, [Cu2(C14H15N3S)2I2]2, [Cu2(C14H15N3S)2(CuCl2)2], [Cu2(C14H15N3S)2Cu2Br4], [Cu({C6H10N2(H+)})NO3]NO3, [Cu({C6H10N2(H+)})(H2O)2]SiF6, [Cu({C6H10N2(H+)})(H2O)BF4]BF4·H2O, [Cu({C6H10N2(H+)})(NH2SO3)2], [C9H7N(C2H5)]2CuІІBr4, [C9H7N(C2H5)]2CuІBr3, [Ag(C10H10N4)(BF4)], [Ag(C10H10N4)(ClO4)]; 7 багатокомпонентних твердих розчинів: ScCu1-0Al0-1, GdNiAl1-0In0-1, GdCuAl1-0In0-1, GdNiGa1-0,9In0-0,1, GdNiGa0,6-0In0,4-1, HoCo1-0Ni0-1C2, NiMn1-xCrxGe (x = 0,04, 0,11, 0,18, 0,25). Визначено електронну структуру та кількісні характеристики хімічного зв’язку для 7 сполук: Ga2+xSn4-4xPd9, LaIr0,86In1,14, PrIr0,89In1,11, NdIr0,94In1,06, RIrIn (R = Er, Yb), TlInGe2Se6. Систематизовано Li-вмісні інтерметаліди, базуючись на концепції локалізації електронів. На основі кристалохімічного аналізу встановлено, що у більшості таких сполук, окрім основного – металічного зв’язку, є деяка частка інших зв’язків, зокрема ковалентного або іонного. Виявлено, що іонізація атомів може приводити до утворення структур з одноатомними катіонами/аніонами, багатоатомними полікатіонами/поліаніонами, з шаруватими 2D та 3D полікатіонами/поліаніонами. Узагальнено відомості про особливості синтезу та кристалічної структури бінарних карбідів рідкісноземельних металів, а також кристалохімічні особливості тернарних інтерметалідів рідкісноземельних металів, перехідних металів та р-елементів V групи (P, As, Sb). Cтворено карти локалізації інтерметалідів за фундаментальними параметрами. Систематизовано окремі класи неорганічних сполук, виведено алгоритм взаємозв’язку склад-структура-властивості для синтезованих сполук. Виявлено зумовлену лігандом димеразацію олефінових π-комлексів на основі 1,3,4-тіадіазолу та 1,2,4-триазолу. Вперше одержано та досліджено π-комплексоутворення солей куруму(І) з алільними похідними 1,3,4-оксадіазолу. У структурах сполук з 2-аліламіно-1,3-тіазол-4(5H)-оном виявлено перші приклади змішаноаніонних CuI(Cl,ClO4) and CuI(Cl,BF4) π-комплексів. Спосіб синтезу монокристалів іонних купрум(І)-олефінових координаційних сполук і спосіб одержання кристалічного гідратованого карбамідофосфату міді захищено патентами України на корисну модель.
Проаналізовано розподіл електронної густини станів та хімічний зв’язок для сполуки Ga2+x+ySn4-xPd9. На відміну від GaPd, де різні типи зв’язків організовані пошарово уздовж кристалографічного напрямку, в Ga2+x+ySn4-xPd9 вони розподілені ізотропно, що може перешкоджати утворенню окремих активних ділянок на поверхні, призводячи таким чином до відносно низької каталітичної активності синтезованої сполуки.
Для синтезованих сполук досліджено каталітичні (Ga2+x+ySn4-xPd9), воденьсорбційні (La1-xZrxNi, Li12Mg76Al12, сполуки систем Mg–{Nd,Tb}–Co, EuNi5In), електрохімічні (Li0,4Mg0,6, Li0,6Mg0,8, наноструктуровані сплави системи Zn–Al, Tb2Ni17, Tb5Sn3, Tb5Sb3, Gd2Co16,6M0,4 (M = Al, Si), La1-хZrхNi, Tb2Ni17-xMx (M = Li, Mg, Al, Ge, Sn, Sb, Bi, Co), TbCo4,8M0,1Li0,1Нх (M = Ge, Sn)), оптичні (TlGa(In)Se2), електротранспортні (DyNi5Si3, YM1-xGe2 (M = V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu)), електротранспортні та термоелектричні (DyGa2,68Ge0,32, DyGa2,32Ge0,68, ZrNiSn1-xGax,
Hf1-xYxNiSn, Hf1-xErxNiSn, TiNiSn1-xGax, TixCo4Sb12), електротранспортні та магнітні (U4Pt10In3, NiMn1-xCrxGe (x = 0,04, 0,11, 0,18, 0,25), R3Ni8Sn4 (R = Y, Nd, Sm, Gd, Tb), неперервний ряд твердих розчинів HoCo1-xNixC2), магнітні властивості (Tb3Sn7, CeT9In2 (T = Ni, Cu), R2Ni2-xIn (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm), DyNi4In, EuT5In (T = Cu, Ag, Au), EuNi6,9Si6,1, R4Mn4Sn7 (R = Er, Lu), RNi2Ga3In (R = Y, Dy, Ho), EuNi5InH1,5). Сполуки Nd4Mg3Co2, Nd4-xMg1+xCo, Nd23-xMg4+xCo7 та Nd1-xMgxCo2 необоротно абсорбують водень за кімнатної температури та тиску 1-10 бар з утворенням кристалічних чи аморфних гідридів з вмістом 1,6–2,1 мас. %. Термічна десорбція водню з цих гідридів у вакуумі сприяє диспропрорціонуванню з утворенням бінарного гідриду NdH2. Фази Nd1-xMgxCo3 (0 ≤ x ≤ 0,5) оборотно абсорбують водень до 1,3 мас.%. Сполука NdMg2Co9 абсорбує лише 0,5 мас.% при кімнатній температурі і тиску 185 бар. Електроди на основі фаз Tb2Ni17-xMx (x ~ 1, M = Li, Mg, Al, Ge, Sn, Sb, Bi, Co) є стабільними в електроліті понад 30-50 циклів електрохімічних процесів; циклічна вольтамперометрія, вимірювання імпедансу та дослідження корозії для електродів також підтверджують стабільність в лужному розчині (6 M KOH). Електрохімічне літіювання бінарних фаз Gd5Sn3 та Y5Sn3 відбувається у два етапи. Перший з них полягає у включенні атомів Li в структурні пустоти, а другий є розкладанням гексагональної фази на нові фази і заміщення атомів Sn на атоми Li. Здатність атомів Li до втілення у бінарні фази Gd5Sn3 та Y5Sn3, а також оборотність та висока циклічність цього процесу дозволяють рекомендувати ці сполуки як електродні матеріали для літій-іонних акумуляторів. Вимірювання температурних залежностей питомого електроопору і коефіцієнта термо-е.р.с. для тернарного германіду YV0,16Ge1,54 та ізоструктурних сполук YM1-xGe2 (M = Cr, Fe, Co, Ni, Cu) вказали на металевий тип провідності в інтервалі температур 80-380 К. Зі збільшенням температури для YCu0,3Ge2 спостерігалась інверсія знака термо-е.р.с. від негативного до позитивного. Комплексне дослідження кристалічної структури, розподілу електронної густини, електротранспортних властивостей і визначення електронно-енергетичних характеристик твердих розчинів заміщення Hf1-xYxNiSn, Hf1ErxNiSn, TiNiSn1-xGax, ZrNiSn1-xGax дало можливість встановити природу механізмів генерування структурних дефектів, що супроводжується зміною ступеня компенсації напівпровідника та ширини забороненої зони, що визначає механізми електропровідності матеріалів. Легування фази напів-Гейслера n-TiNiSn атомами Ga приводить до генерування структурних дефектів акцепторної та донорної природи, які змінюють ступінь компенсації напівпровідника. Легування скутерудиту CoSb3 атомами Ti підвищує значення термо-е.р.с. при 380 К. Сплави TiNiSn1-xGax і TixCo4Sb12 рекомендовані як матеріали для термопар. В результаті вимірювання магнітної сприйнятливості сполуки α-Tb3Sn7 показано, що сполука є парамагнетиком Кюрі-Вейсса вище 50 К, а нижче цієї температури відбувається антиферомагнітне впорядкування, що є типовим для сполук рідкісно-земельних металів, в яких лише їхні атоми мають магнітний момент. За низьких температур сполуки Gd3Ni8Sn4 і Tb3Ni8Sn4 впорядковуються феромагнітно і антиферомагнітно, при вищих температурах обидві сполуки є парагнетиками Кюрі-Вейса. Станід Y3Ni8Sn4 є парамагнетиком Паулі, Sm3Ni8Sn4 – слабким парамагнетиком. Сполуки DyNi2Ga3In та HoNi2Ga3In характеризуються антиферомагнітним впорядкуванням нижче 10,5 К та 4,4 К, відповідно, а сполука YNi2Ga3In є парамагнетиком Паулі. Перехід від феромагнетизму до антиферомагнетизму досліджено на прикладі неперервного ряду твердих розчинів HoCo1-xNixC2 та виявлено існування при 317 К charge-density wave для сполуки HoNiC2.

Захищені дисертації співробітниками, докторантами та аспірантами
Захищено одну дисертаційну роботу на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук:

Стецьків А.О. “Структурна хімія силіцидів, германідів та станідів лужних та рідкісноземельних металів”. Спеціальність 02.00.01 – неорганічна хімія. Науковий консультант проф. Павлюк В.В. Захист відбувся 15 червня 2017 року.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
За звітний період опубліковано 1 монографію, 65 статей та тези 67 доповідей на конференціях, отримано 4 патенти України.

Інше (макети приладів, нові методики, технології, експериментальні зразки матеріалів, рекламна діяльність тощо)
Проф. Павлюк В.В., наук. співроб. Тарасюк І.І., мол.наук. співроб. Ощаповський І.В., асп. Кордан В.М., асп. Мілашюс В.Е. представили проект “New hydrogen storage materials” на форумі “Інноваційна весна” (24 травня 2017 р.).

Тема ХH-12Фк “Нові оксидні системи з композитною структурою”

Тема ХH-12Фк “Нові оксидні системи з композитною структурою”

Науковий керівник: член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки Гладишевський Р.Є.

Номер державної реєстрації: 0115U003277.
Термін дії теми: 01.01.2015–31.12.2017 р. Обсяг фінансування: 287 964 грн. у 2017 р.
Виконавці:
Штатні – 5 (ст.н.сп., к.х.н. – 2; ст.н.сп., к.ф.-м.н. – 1; н.сп., к.х.н. – 1; лаб. – 1).
Сумісники – 3 (г.н.сп., д.х.н. – 1; пр.н.сп., к.х.н. – 1; м.наук. співроб. – 1).
Працівники за цивільно-правовою угодою – 1 (ст.н.сп., к.х.н.).

Резюме:
Різноплановими методами синтезу та комплексним фізико-хімічним дослідженням структури та властивостей, у поєднанні з розрахунками теорії функціоналу густини та термодинамічних параметрів, охарактеризовано нові сплави/зразки, сполуки та композити. Досліджено серію зразків A0,5Tb0,5TO3 (A = Ca, Sr або Ba, T = Ni або Zn) на предмет утворення сполук. Проведено тріангуляцію системи Ag–Sn–Se–Br в області Ag2Se–SnSe–SnSe2–AgBr, встановлено просторове положення чотирифазних областей, розраховано стандартні термодинамічні значення насичених твердих розчинів на основі сполук Ag7SnSe5Br і Ag8SnSe6. У системі Ag–Hg–Ge–Se досліджено фізико-хімічні властивості насичених твердих розчинів на основі Hg2GeSe3, Hg2GeSe4, Ag2Hg3GeSe6 та Ag1.4Hg1.3GeSe6. Проведено тріангуляцію системи Ag–Pb–Ge–S в області Ag8GeS6–Ge–GeS2–PbS, визначено термодинамічні властивості чотирикомпонентних твердих розчинів на основі Ag2PbGeS4, Ag0,5Pb1,75GeS4 та Ag6,72Pb0,16Ge0,84S5,20. Побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем {Ce,Gd}–{Ti,Zr}–Sb (600°С), Yb–Cr–Sb (500°С).
Визначено та уточнено кристалічну структуру для нових гідридів Er2Ni2SnH3,5, Er2Ni2SnH3,5-x, Dy2Ni2Al0,2In0,8H4,2, Nd2Ni2MgH8, U3Si2H1,8; халькогенідів Re4Se4S4Br16, Ag2Ga2SiS6, AgGaSiSe4; інтерметалідів Gd2Sb5, TmTi6Pb4, LuTi6Pb4, Ce2Ti7Sb12, Ce0,08Zr1,92Sb, Gd2Ti11Sb14. На рівні ближнього та середнього порядків організації будови речовини
досліджено процеси наноструктурування та утворення композитів у системах As–S, As–S/полівінілпіролідон, As4S4/Fe3O4. Гідрохімічними методами отримано плівки HgS, HgSe, Hg3I2Se2; визначено вплив металевих частинок Co, Mn та N-гідроксифталіміду в рідкофазовому окисненні кумолу.
Виміряно магнітні властивості сполук U3Si2, Nd2Ni2Mg, Er2Ni2Sn, U3Si2H1,8, Nd2Ni2MgH8, Er2Ni2SnH3,5-x, Er2Ni2SnH3,5, сплетів UNiSi2. Досліджено вплив наводнення на магнетизм фаз UNi(Zn,Al,Ga). Для зразків ZnGa2O4, допованих іонами Mn2+ і Eu3+, виміряні люмінесцентні характеристики. Досліджено зміну твердотільних властивостей β-As4S4, що був модифікований шляхом механічної активації у планетарному кульовому млині, і які полягають у збільшенні питомої площі поверхні, зміні в морфології (утворення субмікронних частинок), виникненні наночастинок (21-31 нм), зміні в параметрах кристалічної ґратки і зміни раманівського зсуву окремих коливань. В результаті цих змін, швидкість розчинення β-As4S4 була збільшена, що є викликом для застосування в дослідженнях раку. Досліджено вплив полівінілпіролідону на ефекти наноструктуризації композиційних матеріалів поліморфи As4S4–PVP.
Розроблено та оптимізовано метод синтезу нового чотириядерного кластерного селеносульфідоброміду ренію Re4Se4S4Br16, визначено його кристалічну та електронну структуру. Сполука проявляє каталітичні властивості у процесі гідрування µ-нітробензойної кислоти в µ-амінобензойну кислоту, і придатна як компонент каталітичних систем, напівпровідник, хімічний реактив і препарат. Сполуки Ag2Ga2SiS6 та AgGaSiSe4 є перспективними кандидатами як нелінійні оптичні матеріали, а гідриди перехідних і рідкісноземельних металів – як акумулятори водню.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
За звітний період опубліковано 2 навчальні посібники, 16 статей та тези 8 доповідей на конференціях, отримано 1 патент України.

Тема ХH-55Ф “Структурно-модифіковані оксиди та споріднені металічні сполуки – нові квантові матеріали”

Тема ХH-55Ф “Структурно-модифіковані оксиди та споріднені металічні сполуки – нові квантові матеріали”

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник кафедри неорганічної хімії Аксельруд Л.Г.

Номер державної реєстрації: 0117U001234.
Термін дії теми: 01.01.2017–31.12.2019 р. Обсяг фінансування: 450 000 грн. у 2017 р.
Виконавці:
Штатні – 6 (пр.н.сп., к.х.н. – 1; ст.н.сп., к.х.н. – 1; н.сп., к.х.н. – 1; м.н.сп., к.х.н. – 2; м.наук. співроб. – 1).

Резюме:
Підібрано та оптимізовано умови одержання зразків. Синтезовано низку структурно-модифікованих оксидів і споріднених металічних сполук у системах у системах Fe–N, Xe–F–Mn, Yb–Ga–Pt, AR–Mn–O, де R – рідкісноземельний метал ітрієвої підгрупи,
A – лужноземельний метал, BaO–Tb2O3–CuO, Zn–Ga–O. Отримано масиви рентгенівських порошкових і монокристальних дифракційних даних. Здійснено фазовий аналіз синтезованих зразків, встановлено області гомогенності і кристалічну структуру сполук систем Ba–Tb–Cu–O, BaMnO3RMnO3 (R = Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu). Знайдено нову високотискову модифікацію сполуки FeN, визначено її кристалічну та електронну структури. Фотохімічним синтезом отримано три флуороманганати(IV) ксенону(VI) і визначено їхні кристалічні структури і магнітні властивості.
Для дослідження взаємодії Fe та Fe2N з азотом при високих температурах та застосуванні високого тиску використано методи laser-heated diamond anvil cells та synchrotron Mossbauer source spectroscopy. При застосуванні тиску в діапазоні 10-45 ГПа значне магнітне розщеплення вказує на утворення сполуки після відпалу при 1300 К. Дослідження методом рентгенівської дифракції in situ виявило нову модифікацію FeN зі структурою типу NiAs, що також обґрунтовано розрахунками first-principles total-energy та chemical-bonding. Сполуки [XeF5]2[MnF6] та XeF5MnF5 отримано в результаті реакцій між XeF2, MnF3 та УФ-опроміненим F2 в безводній HF. Сполуку [XeF5]4[Mn8F36] виявлено як додаткову фазу при кристалізації продукту фторування суміші n(XeF2)/n(MnF3) = 1:3 в присутності УФ джерела. Встановлено, що сполука [XeF5]2[MnF6] є ізоструктурною до відомої [XeF5]2[PdF6]. Її асиметричний структурний фрагмент складається з двох кристалографічно унікальних [XeF5]+ катіонів та аніону [MnF6]2–. Методом монокристалу вивчено структуру сполуки [XeF5]4[Mn8F36]. Аніони [Mn8F36]4– побудовані з восьми октаедрів MnF6, кожен з яких з’єднаний трьома вершинами, у формі кільця, які відрізняються від відомих раніше аніонів [Ti8F36]4–. Головною структурною особливістю аніонної частини кристалічної структури сполуки [XeF5][MnF5] є нескінченні зигзагоподібні ланцюги викривлених MnF6 октаедрів, які з’єднані вершинами. [XeF5][MnF5] є парамагнетиком в інтервалі 296–200 К, стала Кюрі C = 1,87 емо К моль–1 (μeff = 3,87 μБ), температура Кюрі–Вейса θ = –9,3 К. Нижче 100 К спостерігається слабке антиферомагнітне об’єднання між йонами Mn(IV), J = –1,3 см–1. Раманівські спектри вказали, що [XeF5]2[MnF6] розкладається за звичайної температури під дією He–Ne лазерного променя до [XeF5][MnF5], з наступним розкладом до MnF3. При температурі 1200°C в атмосфері аргону синтезовано сполуку Yb4Ga24Pt9. Її кристалічну структуру визначено на основі монокристальних рентгенівських дифракційних даних та описано як ABABB упаковку двох блоків з тетрагональною симетрією складів Yb4Ga6 (A) та Ga12Pt6 (B). Дослідження сполуки Yb4Ga24Pt9 методом HAXPES виявило проміжний валентний стан атомів Yb ~2,5, що добре узгоджується з результатами вимірювання магнітної сприйнятливості. Взаємодію компонентів у системах SrO–R2O3–MnO, R РЗМ ітрієвої підгрупи, вивчено за результатами рентгенівського фазового та структурного аналізів полікристалічних зразків. У системі SrO–Tb2O3–MnO за температури синтезу 1000°С виявлено утворення нової сполуки (Sr,Tb)MnO3 зі структурою типу перовскіту. У системі SrO–Dy2O3–MnO за температури синтезу 1100°С підтверджено існування двох сполук: (Sr,Dy)2MnO4 та (Sr,Dy)MnO3. Взаємодія компонентів у системах SrO–R2O3–MnO, де R – Er, Yb та Lu, за температури синтезу 1000°С характеризується відсутністю сполук і рівновагами між фазами з відповідних обмежуючих систем.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
За звітний період опубліковано 5 статей та тези 3 доповідей на конференціях.

Тема СЕ-42Нр “Наноструктуровані та полікристалічні РЗМ-вмісні матеріали для сцинтиляторів, сенсорів та енергоощадних технологій”

Тема СЕ-42Нр “Наноструктуровані та полікристалічні РЗМ-вмісні матеріали для сцинтиляторів, сенсорів та енергоощадних технологій”

Науковий керівник: кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник кафедри сенсорної та напівпровідникової електроніки факультету електроніки та комп’ютерних технологій Шпотюк Я.О.

Номер державної реєстрації: 0116U008069.
Термін дії теми: 01.08.2016–31.07.2018 р. Обсяг фінансування: 496 900 грн. у 2017 р.
Виконавці:
Штатні – 7 (ст.н.сп., к.ф.-м.н. – 1; н.сп., к.х.н. – 1; м.н.сп., к.х.н. – 3; м.н.сп. – 2).
Працівники за цивільно-правовою угодою – 1 (к.ф.-м.н.).

Резюме:
Ізотермічний переріз діаграми стану системи BaO–Tb2O3–CuO побудовано за результатами вивчення зразків, синтезованих при температурі 900°С. Методом рентгенівського фазового та структурного аналізів підтверджено утворення сполук BaTbO3 (структура типу SrZrO3, I4/mcm) та Ba44Cu45O90 (структура власного типу, Im-3m). У зразках вихідного складу A0,5Tb0,5TO3 (A = Ca, Sr або Ba, T = Ni або Zn) виявлено присутність лише фаз із відповідних бінарних систем або реагентів. У системі BaMnO за температури синтезу зразків 1000°С підтверджено утворення гексагонального перовскіту BaMnO3 (структура типу BaMnO3, P63/mmc). У системах RMnO, де RРЗМ ітрієвої підгрупи, підтверджено утворення фаз складу RMnO3. Сполуки TbMnO3 та DyMnO3 кристалізуються зі структурою ромбічного перовскіту GdFeO3 (Pnma), тоді як сполуки HoMnO3, ErMnO3, TmMnO3, YbMnO3 та LuMnO3 – із гексагональною структурою типу LuMnO3 (P63cm). Дослідження зразків складу Ba0,5R0,5MnO3 показало, що усі зразки є трифазними і містять BaMnO3, RMnO3 та R2O3.
Синтезовано та досліджено полікристалічні зразки складу ZnGa2O4, що містить
0,05 мол. % Mn2+, і ZnGa2O4, що містить 0,05 мол. % Mn2+ та 4 мол. % Eu3+ методами рентгенівського фазового та структурного аналізів, оптичної та люмінесцентної спектроскопії, трансмісійної електронної мікроскопії. Спектри емісії демонструють слабку матричну люмінесценцію з максимумом ~430 нм та сильну емісію іонів Mn2+ з максимумом ~505 нм. Емісія іонів Eu3+ представлена як електричним, так і магнітним дипольними переходами у червоній спектральній області.
Вимірювання магнітної сприйнятливості сполуки α-Tb3Sn7 показало, що ця сполука вище 50 К є парамагнетиком Кюрі-Вейсса, а нижче цієї температури відбувається антиферомагнітне впорядкування. Схожою є поведінка інших сполук РЗМ, де лише їхні атоми несуть магнітний момент і визначають їхні властивості. Розупорядкування положень Sn цієї сполуки не призводить до нових явищ типу надпровідності, “суперобмінних” (superexchange) взаємодій з магнітним упорядкуванням/магніторезистивним ефектом при кімнатних чи помірно низьких температурах. Сплави потрійної системи Li–Al–Sn досліджувалися у зв’язку з можливим використанням їх як негативних електродів у літій-іонних акумуляторах. Внаслідок цього було синтезовано нову тернарну сполуку, надструктуру до бінарної сполуки Li13Sn5. Тернарний станід Li9Al4Sn5 (P-3m1) кристалізується у новому структурному типі, який є впорядкованим варіантом бінарного структурного типу Li13Sn5. Одне положення Li і одне Sn мають симетрію -3m., а всі інші атоми займають положення з симетрією 3m.. Многогранниками для всіх типів атомів є ромбододекаедри. Розрахунок електронної структури вказав на більшу концентрацію електронів навколо атомів Sn і Al, які формують поліаніон [Al4Sn5]m-.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
За звітний період опубліковано 21 статтю та тези 15 доповідей на конференціях.

Тема ХН-64Нр “Нові інтерметаліди як основа енергоефективних матеріалів”

Тема ХН-64Нр “Нові інтерметаліди як основа енергоефективних матеріалів”

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, науковий співробітник кафедри неорганічної хімії Тарасюк І.І.

Номер державної реєстрації: 0117U007192.
Термін дії теми: 01.10.2017–30.09.2020 р. Обсяг фінансування: 104 200 грн. у 2017 р.
Виконавці:
Штатні – 10 (н.сп., к.х.н. – 1; м.наук. співроб. – 3; лаб. – 6). 

Резюме:
За результатами рентгенофазового аналізу сплавів системи V–Cu–Al, гомогенізованих за 800°C, розпочато побудову ізотермічного перерізу діаграми стану. Спостерігаються відмінності з існуючими у літературі відомостями, особливо в області з вмістом ванадію 5-10 ат. %.
Методом пресування порошків металів з подальшим сплавлянням в електродуговій печі синтезовано низку полікристалічних зразків системи Gd–Ti–Pb. Встановлено, що при такій методиці вдається досягнути значного покращення якості зразків у порівнянні з електродуговою плавкою шихти металів.

Тема ХА-32Ф “Закарпатські цеоліти в аналітичній хімії розсіяних елементів, бактерицидних, протипухлинних засобів та інших біологічно активних речовин”

Тема ХА-32Ф «Закарпатські цеоліти в аналітичній хімії розсіяних елементів, бактерицидних, протипухлинних засобів та інших біологічно активних речовин»

Науковий керівник: Каличак Ярослав Михайлович, доктор хімічних наук, професор.

№ держреєстрації: 0116U001541;
Термін виконання: 01.02.2016 – 31.12.2018 р.р. Обсяг фінансування на 2017 р.: 247,251 тис. грн.
Виконавці:
Штатні 1 (наук. спів роб – 1)
Сумісники 11 (г. наук. співроб., д.х.н. – 2, пр. наук. співроб., к.х.н. – 1, ст. наук.співроб., к.х.н – 3, наук.співроб., к.х.н – 1, мол.наук.співроб., к.х.н – 2, пров. інж. – 1, інж. ІІ кат., в/о – 1)

Резюме:
Розроблена методика концентрування слідових кількостей Sc(III) у природних водах та технологічних розчинах в режимі твердофазової екстракції з використанням Na-форми закарпатського клиноптилоліту. На основі природної, Н- та Na-форм клиноптилоліту запропоновані методики концентрування Nd(III) у водних розчинах. На основі композицій клиноптилоліт – Nd(III) – органічні ліганди запропонований сорбційно-люмінесцентний метод визначення нанограмових кількостей Nd. Досліджено сорбційні властивості зразків композицій Ag(Zn, Cu)–клиноптилоліт стосовно ракових клітин. Розроблені високочутливі селективні методики вольтамперометричного визначення анестетиків (мепівакаїн, новокаїн), біологічно-активної речовини противиразкової дії (фамотидин) та протипухлинної і протимікробної дії – 4-[2-(3-метил-5-оксо-1-феніл-1,5-дигідро-4Н-піразол-4-іліден)-гідразино]-бензенсульфонату натрію (ПГБС). Досліджені спектральні характеристики композицій на основі нових азолідонів стали базовими під час розробок СФ методик визначення Rh(III) та ПГБС. На основі азосполук розроблені високочутливі селективні методики вольтамперометричного визначення Но(III) та Ir(IV). Розроблено електронну схему та сконструйовано робочий прототип потенціостата на основі мікроконтролера С8051F410 компанії Silicon Labs для вимірювання вольтамперограм та виконання аналізів полярографічним методом зі швидкою розгорткою потенціалу.

Захищені дисертації співробітниками, докторантами та аспірантами
Захищено 2 кандидатські дисертації:

  • Тупис А.М. Спектрофотометрія сполук 1-(5-бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу з іонами перехідних металів та застосування їх в аналізі 02.00.02 – аналітична хімія, 2 березня 2017 р. ДВНЗ «Ужг. нац. ун-т», Ужгород. Рік закінчення аспірантури – 2016.
  • Олексів Л.В. Нові похідні азолідонів у молекулярній абсорбційній спектроскопії 02.00.02 – аналітична хімія, 25 вересня 2017 р. КНУ імені Тараса. Шевченка, Київ. Рік закінчення аспірантури – 2014.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
За результатами роботи у 2017 р. опубліковано 1 монографію, 19 наукових статей, з них статті у журналах списку ISI – 8; статті в інших виданнях, включених до наукометричних баз даних – 2, статті в інших закордонних виданнях – 1; статті у фахових виданнях України – 7, статті в інших вітчизняних виданнях –1, та 32 тези доповідей на конференціях, з них 3 – на міжнародних.

Тема ХО-14Ф “Молекулярний дизайн нових ансамблів гетероциклів з фармакофорними фрагментами на основі мультикомпонентних і доміно-реакцій та з використанням діазонієвих солей”

Тема ХО-14Ф “Молекулярний дизайн нових ансамблів гетероциклів з фармакофорними фрагментами на основі мультикомпонентних і доміно-реакцій та з використанням діазонієвих солей”.

Науковий керівник: д-р хім. наук, професор Обушак М.Д.

№ держреєстрації 0115U003258
Термін виконання 01.01.2015–31.12.2017. Обсяг фінансування у 2017 р. – 308 880 грн.
Виконавці (з оплатою):
штатні – 2, у т. ч.: 1 с.н.сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 н. сп., к.х.н. (1,0 ст.),
сумісники – 1 гол.н.сп., д.х.н., проф. – 10 міс.

Резюме:
Досліджено тандемні циклізації N-ацилювання–внутрішньомолекулярне [4+2]-циклоприєднання за участю 5-арил-2-фурилакролеїнів та 5-(5-арил-2-фурил)пентадієналів, що дало змогу запропонувати новий підхід до конструювання частково гідрованих ізоіндолів, в т.ч. конденсованих з іншими циклами, і аналогів лігнанів. Вперше 5-арилзаміщені фурил- і тієнілакролеїни застосовано у чотирикомпонентній реакції Уґі і з’ясовано, що в умовах цієї реакції відбувається подальше інтрамолекулярне [2+4] циклоприєднання продукту реакції. Таким чином, розроблено однореакторну тандемну реакцію Уґі–Дільса-Альдера.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 3 навчальні посібники, 38 статей (з них 21 у журналах, які мають імпакт-фактор, та журналах які включені до міжнародних наукометричних баз даних, 17 – у фахових виданнях України) та 28 тез доповідей на конференціях (з них 7 – на міжнародних).

Подані заявки, отримані патенти на винахід (корисну модель)
Отримано 8 патентів України на корисну модель.

Тема ХО-40Нр “Нітрогеновмісні анельовані системи тіофену: розробка високоефективних, екологічно дружніх методів синтезу та пошук протиракових препаратів на їх основі”

Тема ХО-40Нр “Нітрогеновмісні анельовані системи тіофену: розробка високоефективних, екологічно дружніх методів синтезу та пошук протиракових препаратів на їх основі”.

Науковий керівник: канд. хім. наук, наук. співр. Шийка О.Я.

№ держреєстрації 0116U008067.
Термін виконання 01.08.2016–31.07.2018. Обсяг фінансування у 2017 р. – 400 000 грн.
Виконавці (з оплатою):
штатні – 4, у т. ч.: 1 с.н.сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 н. сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 докторант – с.н.сп., к.х.н. (0,5 ст.), 1 м.наук. співроб. (0,25 ст.).

Резюме:
Здійснено конструювання нових тієнопіримідинів, тієнотріазолопіримідинів, за допомогою аніонних доміно-реакцій, тандемних, однореакторних синтезів. Ряд синтезованих сполук пройшли відбір для подальших доклінічних досліджень їхньої протиракової активності у Національному інституті раку (США). На основі результатів попереднього скринінгу, запропоновано підходи до покращення фармакологічних показників похідних тієнопіримідинів.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 4 статті, в т.ч. – 3 в журналах з імпакт-фактором та 1 стаття у фахових виданнях України, 3 тези доповідей на конференціях, подано до друку 3 статті.

Подані заявки, отримані патенти на винахід (корисну модель)
Подано 1 заявку на отримання патенту України.

Тема ХФ-56Ф “Нанокомпозитні та наноструктуровані системи з каталітичними властивостями”

Тема ХФ-56Ф “Нанокомпозитні та наноструктуровані системи з каталітичними властивостями”

Науковий керівник: – д-р хім. наук, проф. Решетняк О.В.

№ держреєстрації: 0117U001235.
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін дії теми: 01.01.2017–31.12.2019 р. Обсяг фінансування: 450 тис. грн. у 2017 р.
Виконавці:
Штатні – 7 (ст. наук. співроб., к.х.н. (докторант, 0,5 ст.) – 1; мол. наук. співроб., б/с – 3 (в т.ч. 2 аспіранти); лаб. – 3 (студенти).
Сумісники – 12 (гол. наук. співроб., д.х.н. – 1, пр. наук. співроб., д.т.н. – 1, ст. наук. співроб., к.х.н. – 2, наук. співроб., к.х.н. – 1, мол. наук. співроб., к.т.н. – 1, мол. наук. співроб., б/с – 1, пр. інж., б/с – 1, інж. ІІ кат., б/с – 3, лаб., б/с – 1.

Резюме:
Підтверджено, що поліанілін (ПАн) у формі емеральдину здатний кількісно відновлювати іони [PdCl4]2. Показано, що за використання електрохімічно осаджених тонких плівок ПАн їхня поверхня декорується нанорозмірними частинками Pd (20–100 нм), які рівномірно розподілені по поверхні. Розрахована ефективність відновлення становить приблизно 70% (1 атом паладію на 1,25 тетрамерну ланку поліаніліну). Показано, що такий композит володіє електрокаталітичними власти­востями щодо виділення водню з кислих водних розчинів та окиснення гідразину у слаболужних водних розчинах. Формування ПАн/Pd композитів підтверджено також для хімічно синтезованого поліаніліну за використання HCOOH, N2H4 та NaBH4 як відновників емеральдинової чи перні­гранілінової форм ПАн до лейкоемеральдину.
Здійснено хімічний синтез мікро- та наноструктурованого поліаніліну шляхом самоорганізації на поверхні дисперсної фази (in situ) та твердофазовий синтез композитів поліанілін/природна мінеральна речовина (глауконіт, каолін, цеоліт) та досліджено їхні фізико-хімічні властивості. Показано, що між поверхнею мікродисперсного глауконіту чи каоліну та макромолекулами поліаніліну має місце слабка міжфазова взаємодія.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 1 монографію, 7 розділів монографії, 20 статей та 24 тези доповідей на конференціях.

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі)
Отримано 4 патенти України на корисну модель.

Тема ХФ-57Ф “Фізико-хімія формування магнітних кластерів, їхній вплив на властивості аморфних сплавів, легованих перехідними та рідкісноземельними металами”

Тема ХФ-57Ф «Фізико-хімія формування магнітних кластерів, їхній вплив на властивості аморфних сплавів, легованих перехідними та рідкісноземельними металами»

Науковий керівник: – канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л. М.

№ державної реєстрації: 0117U001236
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін виконання: 1.01.2017 р. – 31.12.2019 р. Обсяг фінансування у 2017 р. – 200 000 грн.
Виконавці:
Кількість штатних співробітників – 2 (1 – ст. наук. співроб., канд. хім. наук (0,25 ст.); 1 – мол. наук. співроб., канд. хім. наук (1,0 ст.).
Кількість сумісників – 4 (1 – головн. наук. співроб., доктор. хім. наук, (0,5 ст); 2 – ст. наук. співроб., канд. хім. наук (0,5 ст.), 1 – провідний інженер, канд. фіз.-мат. наук), молодих учених з оплатою – 2, студентів з оплатою – 1.

Резюме:
На основі експериментальних дифракційних даних (MoKa) та результатів одержаних методом диференціальної скануючої калориметрії при різних швидкостях сканування температури проведена реконструкція структури ряду аморфних систем на основі заліза та алюмінію. Параметри ближнього впорядкування атомів у аморфній матриці та кількість кластерів у об’ємі, які визначені за результатами вище наведених методів співпадають із результатами високороздільної електронної мікроскопії. Показано, що в аморфній матриці відбуваються дифузійно-контрольовані процеси під час кластероутворення, зокрема у системах Fe75ПМ5Si6B14 за тривимірним, а для системи Fe84Nb2B14РЗМ за двовимірним  механізмом росту зі збільшенням швидкості нуклеації кластерів. У АМС типу Al87Dy5Fe8; Al87Gd5Ni8; Al87Y4Dy1Ni8; Al87Y4Gd1Ni4Fe4; Al87Gd5Ni4Fe показник Аврамі при Т=606К; Т=471К; Т=467К; Т=520К; Т=534К становить 3,68; 1,49; 1,65; 0,7; 0,82 відповідно. Для усіх досліджуваних систем за кінетичними моделями Кіссенджера, Озави, Аугіса-Беннета розраховано енергію активації, ступінь та кількість центрів нанокристалізації, константу швидкості нуклеації у АМС.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
Опубліковано 1 розділ монографії,  10 статей (3 – ISI, Scopus, 7 – фахові видання України) та 13 тез доповідей на конференціях.

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі)
Отримано 1 патент України на корисну модель, 1 заявка на патент України на винахід.

Тема ХФ-58Пр “Розроблення інтелектуальних cенсорних середовищ на основі спряжених полімерних систем для моніторингу стану довкілля”

Тема ХФ-58Пр “Розроблення інтелектуальних cенсорних середовищ на основі спряжених полімерних систем для моніторингу стану довкілля”

Науковий керівник – доктор хімічних наук Дутка Володимир Степанович

№ державної реєстрації: 0117U001237
Категорія роботи: прикладна розробка
Термін виконання: 01.01.2017 р. – 31.12.2018 р. Обсяг фінансування у 2017 р. – 200 тис. грн.
Виконавці:
Кількість штатних співробітників – 3 (1 – головн. наук. співроб., доктор хім. наук (0,75 ст.), 1 наук. співроб., без ступеня (0,5 ст.), 1 – лабор., без ступеня (0,5 ст.).
Кількість сумісників – 2 (1 – пров. наук. співроб., доктор хім. наук (0,5 ст.), 1 – м. наук. співроб., канд. хім. наук (0,25 ст.).

Резюме:
Оптимізовано технологію виготовлення і отримано експериментальні зразки сенсорних структур на основі композитів спряжених полімерів (поліаніліну, поліортоанізидину), неорганічних нанокластерів різної природи (цинк оксиду, карбонових нанотрубок) та діелектричних полімерних матриць (полівінілового спирту, cтиромалю, поліметакрилової кислоти та ін.), застосовуючи методи матричного синтезу та полімеризації «in situ». Проведені дослідження фізико-хімічних властивостей сенсорних зразків на основі поліортотолуїдину, легованого толуенсульфокислотою, у різних газових середовищах, зокрема при різних парціальних тисках аміаку, сірководню, нітробензолу, толуолу, диметилформаміду, тетрагідрофурану тощо. Вивчено вплив опромінення на електричні та люмінесцентні властивості нанокристалів силіцію в полімерній матриці полі-3,4-етилендіокситіофену.
Одержано композити на основі поліаніліну та нанорозмірного цинк оксиду шляхом механічного змішування та методом полімеризації «in situ» і вивчено їхні фізико-хімічні властивості – електропровідність, структуру та морфологію композитів. Показано, що метод синтезу та кількість наповнювача впливають на морфологію та фізико-хімічні властивості композитів. Додавання різних компонентів мінерального наповнювача до складу дозволяє контролювати провідність отриманих матеріалів. Рентгенофазовий аналіз композиційних матеріалів, синтезованих полімеризацією «in situ», підтверджує наноструктурну організацію та взаємодію компонентів гібридного композиту.
Вивчено умови синтезу і фізико-хімічні властивості електропровідних композитів спряжених поліаміноаренів – поліаніліну, поліортотолуїдину, поліaнізидину в полімерних матрицях стиромалю, полівінілового спирту, поліакрилової та поліметакрилової кислот. З’ясовано, що залежність питомої провідності від вмісту провідного полімеру має перколяційний характер з надзвичайно низьким перколяційним “порогом” (2–5 об.%). На підставі температурної залежності ЕПР в температурному інтервалі 4.2–300 K виявлено значну делокалізацію носіїв заряду в композитах у порівнянні з поліаміноаренами. Встановлено зв’язок між електричними, механічними і термомеханічними властивостями полімер-полімерних композитів. На основі дослідження оптичних змін в плівкових композитах під дією газів розроблений метод отримання гнучких забарвлених індикаторів для експрес-контролю вмісту аміаку в газовому середовищі.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
1 розділ монографії, 12 статей (5 – WoS, Scopus), 12 тез доповідей.

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі)
1 заявка на патент України на корисну модель (позитивне рішення).

Інше (макети приладів, нові методики, технології, експериментальні зразки матеріалів, рекламна діяльність тощо)
Розроблено нові технологічні прийоми отримання чутливих до дії зовнішніх чинників композиційних плівкових матеріалів на основі спряжених полімерів, неорганічних нанокристалів та діелектричих полімерних матриць. Виготовлено лабораторні зразки сенсорних наноматеріалів. Розроблено нове апаратурне оформлення процесу електрохімічного формування полімерних та композиційних плівкових структур на нанопористих та оптично-прозорих поверхнях.

Тема ОБ-15Ф “Гібридні наносистеми на основі кон’югованих полімерів та неорганічних напівпровідників з оптоелектронними і сенсорними властивостями”

Тема ОБ-15Ф “Гібридні наносистеми на основі кон’югованих полімерів та неорганічних напівпровідників з оптоелектронними і сенсорними властивостями”

Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор, головний науковий співробітник Аксіментьєва Олена Ігорівна

№ державної реєстрації: 0115U003262
Категорія роботи: фундаментальна НДР
Термін виконання: 01.01.2015 р. ‒ 31.12.2017 р. Обсяг фінансування у 2017 р. ‒ 177, 441 тис. грн.
Виконавці:
Кількість штатних співробітників ‒ 6 (1 – головн. наук. співроб., доктор хім. наук (0,75 ст.), 1 наук. співроб., без ступеня (0,5 ст.), 1 – мол. наук. спів роб., без ступеня (1,0 ст.), 1 – лабор., без ступеня (0,5 ст., студент), 1 – cт.н. співр. без ступеня.
Кількість сумісників ‒ 4 (1 – ст. наук. співроб., доктор хім. наук (0,25 ст.), 1 – ст. наук. співроб., канд. фіз.-мат. наук (0,5 ст.), 2 – інж., без ступеня).

Резюме:
Досліджено структуру і фізико-хімічні властивості органо-неорганічних наноматеріалів на основі кон’югованих полімерів (поліортотолуїдин, поліортоанізидин, полі-3,4 – етилендіокситіофен), карбонових (КНТ, графен оксид, відновлений графен оксид) та сіліцієвих нанокластерів (нанокристали Si, поруватий кремній, SiO2). Методами ІЧ-ФП спектроскопії, електронної та АСМ мікроскопії виявлено слабку ковалентну та міжфазову взаємодію компонентів наносистем. Встановлено взаємозв’язок між складом і структурою нанокомпозитів.
Обгрунтовано механізми формування наноструктур на основі дисперсій напівпровідників та електропровідних полімерних матриць. Вивчено міжмолекулярні взаємодії у водних бінарних розчинах N-алкіл-1,3-пропандіаміну і поліметакрилової кислоти. Вивчено вплив концентрації поліетиленгліколю (ПЕГ-400) на динамічну в’язкіcть його водних розчинів та агрегативно-седиментаційну стійкість дисперсій поліортотолуїдину (ПоТІ), легованого сульфатною та толуенсульфокислотою. Згідно з проведеними дослідженнями знайдено, що з ростом концентрації поліетиленгліколю від 20 до 100 % динамічна в’язкість зростає від 2,06 до 105,45 мПа·с. Водночас збільшення концентрації ПЕГ-400 у розчині зумовлює поліпшення властивостей дисперсій ПоТІ, зокрема їх седиментаційної стійкості внаслідок адсорбції макромолекул ПЕГ-400 на поверхні частинок ПоТІ.
Отримано гібридні структури шляхом електрохімічного травлення кремнієвих пластин та осадження відновленого графен оксиду (вГО) на шар поруватого кремнію (ПК). За допомогою СЕМ та АСМ підтверджено формування гібридної структури ПК-вГО. На основі аналізу вольт-амперних характеристик та даних імпедансної спектроскопії встановлено електричні характеристики структур ПК-вГО. Встановлено можливість формування фоточутливих електричних бар’єрів у гібридних структурах. Досліджено часові параметри та спектральні характеристики фотовідгуку в діапазоні довжин хвиль 400–1100 нм. Виявлено розширення спектрального діапазону фоточутливості гібридних структур у короткохвильовому діапазоні в порівнянні з монокристалічним кремнієм. Проведено вимірювання оптичних та електричних характеристик гібридних структур на основі спряжених полімерів в газових середовищах органічних розчинників. Досліджено сенсорну чутливість органо-неорганічних нанокомпозитів до дії вологи та газів різної природи.

Захищені дисертації співробітниками і аспірантами
У 2017 р. 1 кандидатську дисертацію прийнято до захисту. Всього по проекту захищено 1 докторську і 2 кандидатські дисертації.

Опубліковані монографії, підручники, навчальні посібники, словники, переклади наукових праць, кількість статей, тез доповідей на конференціях
За 2017 р.: 1 монографія, 7 розділів монографії (у закордонних видавництвах), 1 навчальний посібник (в друці), 11 статей (7 ‒ WoS, Scopus), 14 тез доповідей.
Всього по темі: 3 монографії (2 у закордонних видавництвах), 1 навч. посібник., 30 статей (15 – WoS, Scopus, 15 – у фах. вид.), 27 тез доповідей (19 міжнар. конф.), 14 магістерських і дипл. робіт.

Подані заявки, одержані рішення, патенти (корисні моделі)
Всього по проекту: 5 патентів (1 – на винахід). В 2017 р. подано 2 заявки на патенти України – 1 на корисну модель та 1 на винахід.

Госпдоговірні теми:

Тема ХО 5-17 “ Cинтез та аналіз нових структурних аналогів аргініну та канаваніну як компонентів метаболічної протипухлинної терапії ”


Тема ХО 5-17 “ Cинтез та аналіз нових структурних аналогів аргініну та канаваніну як компонентів метаболічної протипухлинної терапії ”.

Науковий керівник: канд хім. наук, докторант Походило Н.Т.

Термін дії теми: 01.10.2017–31.12.1207. Обсяг фінансування: 68,000 тис. грн. у 2017 р.
Виконавці (з оплатою):
штатні – 3, у т. ч.: 2 с.н.сп., к.х.н. (1,0 ст.), 1 інженер (1,0 ст.), в т.ч. 1 студент.

Резюме:
Проведено комп’ютерне моделювання та відбір аналогів аргініну та канаваніну для проведення скринінгу протиракових властивостей. Синтезовано вихідні реагенти для їхнього одержання.

Тема 17-03/17 “Лабораторний моніторинг інфільтратів Львівського полігону твердих побутових відходів”

Тема 17-03/17 “Лабораторний моніторинг інфільтратів Львівського полігону твердих побутових відходів”

Науковий керівник: канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л. М.

№ державної реєстрації: 0117U003518
Термін виконання: 17.03.2017 р. – 18.09.2017 р. Обсяг фінансування у 2017 р. – не проведено фінансування 49 000 грн.
Виконавці (з оплатою):
Кількість штатних співробітників – 0, кількість сумісників – 5 (1 – доктор хім. наук; 1 – канд. хім. наук, 3 – без наук. ступеня)

Резюме:
Проведено лабораторний моніторинг інфільтратів Львівського полігону твердих побутових відходів. Проаналізовано проби інфільтратів за 20-тьма показниками: Колір, запах, водневий показник, хлориди, сухий залишок, завислі речовини, амоній, БСК5, ХСК, залізо заг., Аніонні СПАР, кисень розчинений. Важкі метали: Хром, цинк, мідь, свинець, кадмій, марганець, кобальт, ртуть.

Тема № 82 “Пошук нових матеріалів для промислового синтезу молекулярного водню”

Тема № 82 « Пошук нових матеріалів для промислового синтезу молекулярного водню»

Науковий керівник: канд. хім. наук, доцент Бойчишин Л. М.

№ державної реєстрації: 0117U003517
Термін виконання: 15.05.2017 р. – 31.03.2018 р. Обсяг фінансування у 2017 р. – 80 000 грн.
Виконавці (з оплатою):
Кількість штатних співробітників – 0; кількість сумісників – 5 (1 -, доктор. хім. наук; 3 – канд. хім. наук, 1 – аспірант)

Резюме:
Проаналізовано світові досягнення в галузі одержання молекулярного водню. На основі літературних даних встановлено найбільш оптимальні умови генерації водню та встановлено найбільш економічно рентабельний методу синтезу.