на главную e-mail | карта сайта
 
 
Тел.: (495) 983-58-88
107564, Москва, ул. Краснобогатырская, д.42, стр.1
   НЦ "МТХ"Наши сотрудникиНовостиФотогалереяКонтактыКарта сайта
 
 
Научные проекты
  Выполняемые научные проекты
  Завершенные научные проекты
  Международные научные проекты
Научные направления
  Химический синтез
  Технология очистки
  Нанотехнология
  Процессы и аппараты
  Аналитические исследования
  Ведущие химические предприятия
  Ведущие химические НИИ
  CALS-технологии
Кадровый состав
  Аспиранты и соискатели
  Кандидаты наук
  Доктора наук
Научная деятельность
  Конференции
  Публикации
Сотрудничество
  Российские партнеры
  Зарубежные партнеры
Структура центра

На главную » Научные проекты »

   Госконтракты выполненные под руководством и участии сотрудников НЦ "Малотоннажная химия"

 

   Госконтракт Министерства промышленности и торговли РФ «Разработка рекомендаций по развитию малотоннажной химии для обеспечения высокотехнологичных отраслей промышленности особо чистыми веществами и химическими реактивами», шифр «Основа»» от 31 июля 2014 года № 14411.9990919.13.075.

   Госконтракт Министерства промышленности и торговли РФ «Разработка эластомерных материалов и технологии изготовления резинотехнических изделий с применением двуокиси титана», Шифр «Двуокись» (№ 12208.1007999.13.005/2-11-2012 от 30 апреля 2012 года)

   Госконтракт Министерства промышленности и торговли РФ «Разработка технологий получения опытных партий сложных эфиров пентаэритрита и СЖК С5-С9», шифр «Пентаэритрит» (№ 12208.1007999.13.003 от 3 апреля 2012 года)

   Госконтракт Министерства образования и науки России, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» «Создание селективных мембран нового поколения на основе ионных жидкостей» (№ 02.740.11.0640, от 29 марта 2010 г.).

   Госконтракт Министерства промышленности и торговли РФ «Разработка и освоение производства новых видов химических материалов для гражданских отраслей промышленности» Шифр «Материалы-2012» от 20 июня 2012 г. № 12411.0810200.13.В09

   Госконтракт Министерства промышленности и торговли РФ «Разработка технико-экономического обоснования необходимости применения геосинтетических материалов в промышленном и нефтегазовом строительстве», шифр «Геоматериалы» (№ 13411.0010400.13.015 от 20 марта 2013 г.)

  Проект РФФИ 13-08-00289. Модификация ионных жидкостей хелатообразующими соединениями для повышения эффективности и селективности процессов экстракции и разделения катионов металлов. В результате выполнения проекта предложен и успешно реализован новый подход к разработке химических технологий с применением ИЖ, основанный на исследовании комплексообразования в среде ионной жидкости. На примере комплексных соединений цезия и лития с краун-эфирами экспериментально методом ЯМР 133Cs и 7Li определены состав комплексов, и измерены константы устойчивости в широком интервале температур, определены термодинамические параметры комплексообразования (ΔHо, ΔSо) для восьми комплексов в 1-бутил-3-метилимидазолия бис[(триформетил)сульфонил]имиде ([BMIM][N(Tf)2]). Установлены закономерности комплексообразования щелочных катионов с краун-эфирами в ИЖ, взаимосвязь между степенью гидрофильности ИЖ и константой устойчивости комплекса, между термодинамической устойчивостью комплексного соединения и коэффициентом распределения катиона в системе «вода-ИЖ», между строением комплексного соединения и его способностью к электромиграции.

   Всего в мире на момент завершения проекта для ионных жидкостей было определено и опубликовано 198 констант устойчивости и 72 значения изменений энтальпии и энтропии комплексообразования (ΔSо и ΔHо). В том числе, в ходе реализации данной работы измерено 30 констант устойчивости комплексных соединений в ИЖ и определено 8 значений тепловых эффектов комплексообразования, что соответствует 15% и 11% общемирового объема термодинамических данных.

   Показано, что в ряду: 12-краун-4 (12С4) - 15-краун-5 (15С5) - 18-краун-6 (18С6)- дибензо18-краун-6 (DB18C6) - дбензо21-краун-7 (DB21C7) –дибензо24-краун-8 (DB24C8) значения logK1 для [BMIM][N(Tf)2] проходят по мере монотонного возрастания размера полости макроцикла через максимум, наблюдающийся при наилучшем соответствии ионного радиуса катиона цезия размеру полости макроцикла. Примечательно, что для водных растворов такого соответствия не наблюдается. Сопоставление полученных для цезия констант в ионной жидкости и в молекулярных растворителях с донорным числом  молекулярного растворителя DN позволило установить, что для комплексов [Cs(18C6]+ и [Cs(15C5]+ значения logK1 попадают в диапазон констант растворителей, имеющих DN между 33 (вода) и 14 (ацетонитрил). Таким образом, ионные жидкости следует относить не к «сверхполярным», а к обычным полярным жидкостям. При этом появилась возможность оценить донорное число для [BMIM][N(Tf)2] в пределах ~ 26-27.

   Для гидрофобных ИЖ с известными константами устойчивости комплексов в ионной жидкости впервые целенаправленно исследована экстракция ионов цезия, определены коэффициенты распределения, установлены и объяснены корреляции между константами комплексообразования в ИЖ и коэффициентами распределения. Показано, что все, использованные нами краун-эфиры существенно повышают степень экстракции цезия в ИЖ. При этом наблюдаемые величины logDCs существенно выше таковых при экстракции цезия в молекулярные растворители в присутствии дициклогексил-18-краун-6 (DC18C6). Показано, что коэффициенты распределения (logDCs) монотонно возрастают при переходе от 15C5 к DB21C7 от 0.30 до 1.67, а затем снижаются до 0.94 (DB24C8). При этом максимум наблюдается для DB21C7, для которого размер полости наилучшим образом соответствует размеру иона цезия. Для исследованных краун-эфиров впервые выявлена и объяснена линейная корреляция между logDCs и константами устойчивости комплексных соединений CsL в ионной жидкости (logKCsL). Наличие такой корреляции указывает на доминирующую роль комплексообразования в фазе ИЖ в процессах экстракции с участием макроциклических соединений. Результаты по выявлению линейной корреляции между logK1 и logD являются новыми, расширяют представления о свойствах ИЖ и полностью соответствуют мировому уровню.

   С привлечением базы данных ИЮПАК и программного обеспечения SPECIES было проведено моделирование ионных равновесий водной фазы, находящейся в контакте с ионной жидкостью. При этом была учтена возможность образования ионных пар цезий-нитрат-ион, а также протонирования краун-эфира 18C6. В результате впервые оказалось возможным объяснить снижение коэффициента распределения цезия в системе «вода-ИЖ-краун-эфир» при слабом подкислении водной фазы, и последующий его рост при дальнейшем повышении концентрации кислоты. Оказалось, что понижение хорошо коррелирует со степенью протонирования краун-эфира в водной фазе, а дальнейший рост logD – с нарастанием доли ионных пар цезий-нитрат-ион.

   В электрокинетической ячейке с жидкой мембраной на основе [BMIM][NTf2] произведена модификация как самой мембраны краун-эфиром (15C5, 18C6 или DB18C6), так и питающего водного раствора (Трилон Б). В этих условиях было проведено разделение модельной смеси эквимолярных растворов нитратов цезия и лития, а также цезия и меди. Впервые выявлена роль комплексообразования при электромиграции катиона в ИЖ и показана возможность повышения селективности действия мембраны не только за счет ее модификации хелатирующим агентом, но и за счет введения второго хеланта в водную фазу.

   Поставленные перед Проектом задачи выполнены в полном объеме. Опубликованные результаты проекта востребованы, и к концу 2015 года уже трижды процитированы зарубежными коллегами из University of Southampton, UK и Saga University, Japan

Публикации  по Проекту

 

Глава в монографии:

1.K. Popov, V. Chistov, E. Esipova, J. Dikareva, A. Vendilo “Formation of metal-ligand compleхes in ILs and perspective of ILs application in purification technologies”, Chapter 4 in “Application, Purification and Recovery of Ionic Liquids” (Olga Kuzmina, Ed.) Elsevier, Amsterdam, 2016, pp.159-203.

Статьи, индексируемые в системе SCOPUS:

2. K. I. Popov, A. G. Vendilo, V. Chistov, H. Ronkkomaki, M. Lajunen, V. Privalov, J. Dikareva. Stability constants of lithium complexes with 15-crown-5 and 18-crown-6 in a hydrophobic ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium bis[(trifluoromethyl)sulphonyl]imide // Polyhedron. 2013, Vol. 63, P. 50–54.

3. Vendilo A. , Popov K. , Lajunen M., Chistov V., Djigailo D., Ronkkomaki H., Privalov V., Pletnev I. A cesium-133 nuclear magnetic resonance study of the cesium cation complexation by macrocyclic polyethers in hydrophobic RITLs // Polyhedron. 2014. Vol. 81. P.P. 341–348.

4. А. G. Vendilo, V. I. Chistov, J. M. Dikareva, К. I. Popov. Crown Ethers Assisted Cesium Extraction from Aqueous Solutions into a Hydrophobic Room Temperature Ionic Liquid 1-Butyl-3-methylimidazolium Bis[(trifluoromethyl)sulfonyl]imide. Macroheterocycles, 2015, Vol. 8 (2) P.P.181-184.

   По материалам Проекта В.И.Чистов подготовил диссертацию на соискание ученой степени кандидата наук и представил устный доклад "КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ  И ЭКСТРАКЦИЯ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ В ГИДРОФОБНУЮ ИОННУЮ ЖИДКОСТЬ 1-БУТИЛ-3-МЕТИЛИМИДАЗОЛИЯ бис[(ТРИФТОРМЕТИЛ)СУЛЬФОНИЛ] ИМИД" на 11 Международном Конгрессе молодых ученых по химии и химической технологии “МКХТ-2015”, Москва, ноябрь 2015 года, РХТУ им. Д.И.Менлелеева.

 
 
НЦ "МТХ"
Наши сотрудники
Новости
Фотогалерея
Контакты
Карта сайта
107564, Москва, ул. Краснобогатырская, д. 42, стр. 1
Тел.: (495) 983-58-88
Яндекс.Метрика
© НЦ «Малотоннажная химия»
Все права защищены