Скачати повний текст

Розроблено методики матричного синтезу 23 координаційних сполук купруму(ІІ), ніколу(ІІ), кобальту(ІІ) і кадмію(ІІ) з N,N'-біс(саліциліден)семи-, тіосемикарбазидом трьох типів, 17 з яких є новими та відповідають загальним формулам: М1[М2L'1]2 • хН2О і М1[СоL'1(Н2О)2]2 • хН2О, де М1 = Ca2+, Sr2+, Ba2+; М2 = Cu2+, Ni2+; х = 0 – 5; Н3L1 = N,N'-біс(саліциліден)семикарбазид; М1[М2L'2]2 • хН2О, де М1 = Ca2+, Sr2+, Ba2+; М2 = Cu2+, Ni2+; х = 1 – 4; Н3L2 = N,N'-біс(саліциліден)тіосемикарбазид; М1[М2L'1 • М3Cl3], де М1 = К+, NН4+; М2 = Cu2+, Ni2+; М3 = Sb3+, Bі3+; Н3L1 = N,N'-біс(саліциліден)семикарбазид. Склад та будову отриманих гетерометалевих координаційних сполук встановлено методами елементного, рентгенофазового та рентгеноструктурного аналізів (РСА), магнетохімії, термогравіметрії, кондуктометрії та ІЧ-спектроскопії. Досліджено вплив катіона металу і умов проведення матричного синтезу на склад гетерометалевих координаційних сполук 3d-металів (Cu2+, Ni2+, Cо2+, Cd2+) з N,N'-біс(саліциліден)семи-, тіосемикарбазидом та показано, що координаційні сполуки загальної формули М1[М2L'1, 2]2 • хН2О одержували в дві стадії, а координаційні сполуки загальної формули М1[М2(L'1) • М3Cl3] – в три стадії, перша і друга з яких є класичним методом матричного синтезу координаційних сполук, а третя – кислотно-основною взаємодією «жорсткої» кислоти Льюїса М3Cl3 з «жорсткою» основою М1[М2L'1] в рамках теорії ЖМКО. Встановлено, що «збірка» кінцевого ліганду – L'1, 2 проходить на матриці катіону металу. Досліджено електропровідні властивості синтезованих сполук і показано, що вони можуть застосовуватись як нові наноматеріали в електронній техніці, а також можуть виступати як вихідні речовини для отримання подвійних оксидів структури перовскіту.^UIt has been developed methods of matrix synthesis of 23 coordination compounds of Copper(II), Nickel(II), Cobalt(II) and Cadmium(II) with N,N-bis(salicylidene)semi-, thiosemicarbazide of three types, 17 of which are new and correspond general formula: М1[М2L'1]2 • хН2О and М1[СоL'1(Н2О)2]2 • хН2О, where М2 = Cu2+, Ni2+; М1 = Ca2+, Sr2+, Ba2+; х = 0 – 5; Н3L1 = N,N-bis(salicylidene)semicarbazide; М1[М2L'2]2 • хН2О, where М2 = Cu2+, Ni2+; М1 = Ca2+, Sr2+, Ba2+; х = 1–4; Н3L2 = N,N-bis(salicylidene)thiosemicarbazide; М1[М2L'1 • М3Cl3], where М1 = К+, NН4+; М2 = Cu2+, Ni2+; М3 = Sb3+, Bі3+; Н3L1 = N,N-bis(salicylidene)semicarbazide. Composition and structure of the obtained heterometal coordination compounds have been established by elemental, X-ray phase analysis and X-ray crystallography, magnetochemistry, thermogravimetric and conductivity analysis, IR-spectroscopy. It has been investigated an influence of metal cations and conditions of matrix synthesis on the composition of heterometal coordination compounds of 3d-metals (Cu2+, Ni2+, Cо2+, Cd2+) with N,N-bis(salicylidene)semi-, thiosemicarbazide and shown that coordination compounds of general formula М1[М2L'1, 2]2 • хН2О have been obtained in two stages and coordination compounds of general formula М1[М2(L'1) • М3Cl3] – in three stages, the first and second of which are the classical method of matrix synthesis of coordination compounds, and the third is the acid-base interaction of the «hard» Lewis acid М3Cl3 with the «hard» base М1[М2L'1] within of the HSAB theory. It has been established that the «assembly» of the final ligand – L'1, 2 passes on the matrix of the metal cation. It has been investigated the electroconductive properties of the synthesized compounds and shown that they can be used as new nanomaterials in electronics and initial materials for the obtaining of double perovskite oxides.

Дисертаційна робота присвячена розробленню комплексної технології очищення промислових стічних вод від Cu2+, S2-, HS–-іонів сорбційним методом з використанням регенерованого сумішевого сорбенту, що складався із активованого вугілля (АВ) і кізельгуру (К). Визначено раціональні параметри процесу регенерації відпрацьованого (після стадії очищення цукрового сиропу виробництва безалкогольних напоїв) сумішевого сорбенту (АВ + К). Встановлено можливість ефективного використання регенерованого сумішевого сорбенту (АВ + К) для комплексного очищення промислових стічних вод різних виробництв від Cu2+, S2-, HS--іонів та обґрунтовано раціональні технологічні параметри їх вилучення. Визначено здатність модифікованої сульфід-іонами матричної поверхні сорбентів (АВ + К) забезпечувати комплексне вилучення Cu2+, S2–, HS–-іонів із промислових стічних вод за рахунок топохімічних реакцій утворення купрум(ІІ) сульфіду і елементної сірки. Відпрацьований сумішевий сорбент із сорбованими на його поверхні сіркою та купрум(ІІ) сульфідом досліджено як складову компоненту пластичних мастил, встановлено триботехнічні характеристики розроблених мастильних композицій. Запропоновано комплексну технологію очищення промислових стічних вод від Cu2+, S2-, HS–-іонів сорбційним методом регенерованим сумішевим сорбентом (АВ + К) з отриманням очищеної технічної води та кінцевих пластичних мастил спеціального призначення.^UThe thesis is aimed at the development of a complex technology of industrial wastewater treatment from Cu2+, S2-, HS–-ions by sorption method using a regenerated mixed sorbent consisting of activated carbon (AC) and diatomaceous earth (K). The rational parameters of the regeneration process of the spent (after the stage of purification of sugar syrup production of soft drinks) mixed sorbent (AC + K) were determined. The possibility of effective use of regenerated mixed sorbent (AC + K) for complex treatment of industrial wastewater of different productions from Cu2+, S2-, HS–-ions has been established and rational technological parameters of their extraction have been substantiated. The ability of the sulfide-ion modified matrix surface of sorbents (AC + K) to provide complex extraction of Cu2+, S2-, HS–-ions from industrial wastewater due to topochemical reactions of copper(II) sulfide and elemental sulfur formation has been determined. The spent mixed sorbent with sulfur and copper(II) sulfide sorbed on its surface was investigated as a component of plastic lubricants, the tribotechnical characteristics of the developed lubricant compositions were established. The complex technology of industrial wastewater treatment from Cu2+, S2-, HS–-ions by the sorption method of regenerated mixed sorbent (AC + K) with the production of purified technical water and final plastic lubricants for special purposes has been proposed.

Дисертаційна робота: 210 с., 54 табл., 45 рис., 3 дод., 214 джерела.ПРОМИСЛОВІ ТА ПОБУТОВІ ВІДХОДИ, ТЕРМІЧНА ПЕРЕРОБКА,ЗАБРУДНЕННЯ, БІОПАЛИВО, ПАЛИВНІ БРИКЕТИ, ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД, КАТАЛІЗАТОР, КОНВЕРСІЯ, ПІРОЛІЗ, ПЛАСТИЧНІ МАСТИЛА, ЕНЕРГЕТИКА, ПОЛІМЕРИ, БЕНЗИНИ ТА ДИЗЕЛЬНЕ ПАЛЬНЕ.Об’єкт дослідження є процеси термохімічної деструкції та переробки полімерних відходів. Мета роботи полягає у розробці модернізованої технології низькотемпературної переробки полімерних відходів та дослідження можливості використання таких кінцевих продуктів як альтернативних видів енергії.Предмет дослідження: низькотемпературний і каталітичний піроліз полімерних відходів (ПЕВЩ, ПЕНЩ, ПП, АБС-пластик) та можливість використання кінцевих продуктів процесу як альтернативних джерел енергії. Методи дослідження: стандартизованими методами вивчали фізико-хімічні властивості досліджуваних речовин; визначення теплотворної здатності паливних брикетів проводили в калориметрі ІКА С200; на машині тертя типу СМЦ-2 досліджували триботехнічні властивості нових N, S-вмісних пластичних мастил; за допомогою хроматографа «Agilent Technologies 7890 A» з полум’яно-іонізаційним детектором проводили визначення хімічного складу рідких фракцій піролізної переробки відходів ПП, АБС-пластику, (ПЕНЩ 50 % + ПЕВЩ 50 %) та суміші (ПЕНЩ 50 %+ ПЕВЩ 50 % + MgCl2 · 6H2O 2,8 % мас.) та за допомогою хроматографа «Chrom-5» проводили хроматографічний аналіз газової складової; обробку результатів аналітичних досліджень проводили з використанням аналітичної програми Chem Station. Із настанням ери механізації зросла тенденція до вжитку та виробництва пластикових продуктів. Однак, даний технологічний процес має серйозну проблему – накопичення ТПВ в біосфері планети та її незворотний вплив на біохімічні процеси живих організмів. У дисертаційній роботі, після детального опрацювання літературних посилань, описано метод вирішення проблеми нагромадження полімерних відходів – це метод низькотемпературного (350 – 450 ℃) піролізу. Метод дозволяє не лише запобігти екологічній катастрофі, а і отримати, в рамках циркулярної економіки, цінні кінцеві продукти: піролізну рідину, газову суміш та пірокарбон – альтернативні джерела енергії. Із вище викладеного, випливає ще одне вирішення масштабної проблеми людства – збалансоване природокористування. У ході дослідницької роботи було вперше виконано експериментальне дослідження термодеструкції суміші полімерних відходів в присутності природнього бішофіту на установці періодичної дії в замкненому об’ємі без доступу кисню повітря, що забезпечило підвищення виходу піролізної рідини, знизило енерговитратність та дало змогу убезпечити екологічний процес. На основі даних хроматографічного аналізу встановлено суттєву різницю між хімічним складом вихідних продуктів та можливістю впровадження кінцевих речовин у різні галузі. Так, розроблена методика виготовлення паливних брикетів шляхом пресування шихти із пірокарбону, визначено їх теплотворну здатність та вирахувано найбільш оптимальне співвідношення компонентів для максимального теплотворного результату, дала змогу впроваджувати використання ПБ як твердого палива для опалювальних котлів різних установ та приміщень. Одним із важливих етапів дисертаційної роботи був спосіб регенерації та отримання нових N, S-вмісних пластичних мастил за участі пірокарбону. Експериментально підтверджено, що за такої складової зросла зносостійкість та термостійкість експлуатаційних деталей. За загальною методикою згідно до ГОСТ 2177-99 була здійснена дробна перегонка піролізної рідини на лабораторній установці. Аналіз хімічного складу окремих фракцій показав можливість їх використання як складових компонентів бензину та дизпалива для двигунів внутрішнього згоряння.Шляхом доповнення до основної технології піролізної переробки додатковими блоками по переробці пірокарбону, отримано новітній метод не лише ефективної переробки ТПВ, а і перспективний екологічно безпечний метод отримання альтернативних джерел енергії.^UPh.D. thesis: 210 p., 54 tables, 45 figures, 3 appendixes, 214 references.INDUSTRIAL AND HOUSEHOLD WASTE, THERMAL PROCESSING, POLLUTION, BIOFUELS, FUEL BRIQUETTES, WASTEWATER TREATMENT, CATALYST, CONVERSION, PYROLYSIS, PLASTIC LUBRICANTS, ENERGY, POLYMERS, GASOLINE AND DIESEL FUELS.The object of research is the processes of thermochemical destruction and processing of polymer waste.The purpose of the work is to develop a modernized technology for low-temperature processing of polymer waste and to study the possibility of using such final products as alternative forms of energy.The subject of the research: low-temperature and catalytic pyrolysis of polymer waste (HDPE, LDPE, PP, ABS plastic) and the possibility of using the final products of the process as alternative sources of energy.Research methods: the physical and chemical properties of the substances under study were studied using standardized methods; determination of the calorific value of fuel briquettes was carried out in the IKA S200 calorimeter; tribotechnical properties of new N, S-containing plastic lubricants were studied on the SMC-2 friction machine; with the help of an chromatograph Agilent Technologies 7890 A with a flame ionization detector, the chemical composition of the liquid fractions of the pyrolysis processing of waste PP, ABS plastic (LDPE 50 % + HDPE 50 %) and a mixture (LDPE 50 % + HDPE 50 % + MgCl2 · 6H2O 2,8 % wt.) were determined and using the chromatograph Chrom-5, chromatographic analysis of the gas component was performed; the results of analytical studies were processed using the Chem Station software.With the advent of the era of mechanization, the trend towards the use and production of plastic products has increased. However, this technological process has a serious problem - the accumulation of solid waste in the planet's biosphere and its irreversible impact on the biochemical processes of living organisms. In Ph.D. thesis, after a detailed study of the literature references, a method of solving the problem of accumulation of polymer waste has been described - it is a method of low-temperature (350 - 450 °C) pyrolysis. The method allows not only to prevent an environmental catastrophe, but also to obtain, within the framework of the circular economy, valuable final products: pyrolysis liquid, gas mixture and pyrocarbon - alternative sources of energy. From the above, it follows another solution to the large-scale problem of humanity - balanced use of nature.In the course of the research work, an experimental study of the thermal destruction of a mixture of polymer waste in the presence of natural bischofite was carried out for the first time on a periodic unit in a closed volume without access to air oxygen, which ensured an increase in the yield of pyrolysis liquid, reduced energy consumption and made it possible to ensure an ecological process.Based on the data of chromatographic analysis, a significant difference has been established between the chemical composition of the initial products and the possibility of introducing the final substances into various industries. Thus, the developed method of manufacturing fuel briquettes by pressing the charge from pyrocarbon, determined their calorific value and calculated the most optimal ratio of components for the maximum calorific result, made it possible to implement the use of briquettes as a solid fuel for heating boilers of various institutions and premises. One of the important stages of the Ph.D. thesis was the method of regeneration and production of new N, S-containing plastic lubricants with the participation of pyrocarbon. It has been experimentally confirmed that with such a component, the wear resistance and heat resistance of operating parts has increased. According to the general method according to GOST 2177-99, fractional distillation of pyrolysis liquid was carried out on a laboratory unit. Analysis of the chemical composition of individual fractions showed the possibility of their use as components of gasoline and diesel fuel for internal combustion engines.By supplementing the basic technology of pyrolysis processing with additional pyrocarbon processing units, has been obtained a new method of not only effective solid waste processing, but also a promising environmentally safe method of obtaining alternative energy sources.