name: Широкопористые монолитные сорбционные материалы на основе полиэтиленимина
keyword_list: кинетика сорбции полиэтиленимин, композитные сорбенты монолитные сорбенты композитные криогели
abstract: Диссертация посвящена решению актуальной задачи создания новых широкопористых монолитных сорбентов для применения в водоподготовке и экологическом мониторинге, а также верификации и апробации новых подходов к исследованию их кинетических характеристик.  В работе предложен способ получения монолитных широкопористых сорбционных материалов на основе полиэтиленимина (ПЭИ) для очистки питьевой воды от ионов тяжелых металлов, в том числе цезия и ртути, красителей и гуминовых веществ в динамическом режиме. Оптимизированы условия ковалентной сшивки ПЭИ диглицидиловыми эфирами гликолей при отрицательной температуре, установлены корреляции между типом сшивающего реагента, концентрацией полимера в растворе, мольным отношением реагентов, температурой сшивки и морфологией, фильтрующими и сорбционными характеристиками полученных материалов в статических и динамических условиях.  Проведена верификация математической модели непрерывного распределения сорбционных центров по константам скоростей сорбции/десорбции (модель РКС) на примере сорбции ионов тяжелых металлов на полученных широкопористых криогелях ПЭИ; доказано, что внутренняя диффузия является лимитирующей стадией при сорбции ионов тяжелых металлов на криогранулах в статических условиях, но ее вклад резко снижается при сорбции в динамических условиях на монолитном криогеле. Впервые продемонстрирована возможность предсказания скоростной зависимости вида выходных кривых сорбции и положения точки проскока с использованием данных, полученных в статическом режиме сорбции.  Предложен способ модификации полимерной матрицы криогеля ПЭИ наночастицами высокоэффективных неорганических сорбентов, позволяющий сохранить широкопористую структуру монолитного материала и добиться равномерного распределения неорганической фазы. Полученный предложенным способом композит состава ПЭИ/Zn1.85K0.33[Fe(CN)6] обеспечил коэффициент очистки от радионуклидов Cs-137 выше 1900 при линейной скорости потока 6.6 м/ч и снижении γ-активности до фонового уровня при полной динамической сорбционной емкости по цезию 0.29 ммоль/г. Модификация криогеля ПЭИ наночастицами сульфида цинка за счет синергетического эффекта хелатирования Hg(II) полимерной матрицей и ионного обмена на наночастицах ZnS обеспечила глубину очистки воды от ртути до уровня ПДК (0.5 мкг/л) с коэффициентом очистки >105. Эффективная динамическая сорбционная емкость криогеля ПЭИ/ZnS по ионам Hg(II) составила 5.74 ммоль/г, что значительно превышает емкость известных на сегодняшний день материалов. Области применения: водоочистка, аналитическое концентрирование, прогностическое моделирование процессов сорбции.
chairman_dissertation_council.name: Валентин
chairman_dissertation_council.surname: Сергиенко
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Председатель ДВО РАН
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: F - 3818 - 2015
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 5119927300
chairman_dissertation_council.rinc_id: 43664
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Гнеденков
organization_supervisor.patronymic: Васильевич
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.15.25
rubrics.name: Химическая термодинамика. Термохимия. Равновесия. Физико-химический анализ, фазовые переходы
rubrics.code: 31.15.35
rubrics.name: Поверхностные явления. Адсорбция. Хроматография. Ионный обмен
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
speciality_codes.name: Физическая химия
speciality_codes.code: 1.4.4.
supervisors.fio: Братская Светлана Юрьевна
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Кыдралиева Камиля Асылбековна
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Артемьянов Андрей Павлович
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИХ ДВО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1022502123478
protection_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ГНЕДЕНКОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ВАСИЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИХ ДВО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1022502123478
author_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ГНЕДЕНКОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ВАСИЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения