Магістри 2015
Молюга Анна Іванівна _ Утилізаційна переробка фосфогіпсу у виробництві добрив
Об’єкт дослідження – рівненський фосфогіпс. Предмет дослідження – механізм і закономірності процесу переробки фосфогіпсу в комплексне NPCaS-добриво. Метод дослідження – експериментальний, що включає дослідження процесу переробки фосфогіпсу в комплексне мінеральне добриво з використанням карбонату амонію. Мета дослідження – розробка теоретичних і технологічних засад переробки відходу виробництва – фосфогіпсу – в комплексне NPCaS-добриво. Задачі дослідження – встановлення основних закономірностей двостадійної переробки фосфогіпсу, визначення хімічного складу отриманого добрива, розробка технологічної схеми переробки фосфогіпсу. Новизна роботи – запропоновано проводити процес переробки у дві стадії: на першій стадії фосфогіпс обробляється розчином карбонату амонію; на другій стадії – обробка отриманої на першій стадії суспензії розбавленою екстракційною фосфатною кислотою. За результатами проведених досліджень підготовлено тези на V Міжнародну конференцію студентів, аспірантів та молодих чених з хімії та хімічної технології (9-11 квітня 2014 р.), II Міжнародну науково-практичну конференцію “Хімічна технологія: Наука, технологія та виробництво” (27-29 листопада 2014 р.), ХІІІ Міжнародну студентську науково-практичну інтернет-конференцію “Innovations in science and technology ” (1-10 грудня 2014 р.), VII Міжнародну науково-технічну конференцію студентів, аспірантів та молодих вчених “Хімія та сучасні технології” (27-29 квітня 2015 р.), наукову статтю до науково-технічного журналу “Наукові вісті НТУУ “КПІ”” (№2-2015 р.), патент (2014 р.) та заявку на патент (2015 р.). ФОСФОГІПС, КАРБОНАТ АМОНІЮ, ЕКСТРАКЦІЙНА ФОСФАТНА КИСЛОТА, КОНВЕРСІЯ, ВІДХОДИ, ТЕХНОЛОГІЯ УТИЛІЗАЦІЇ
Федоренко Ольга Деструктивне видалення фармацевтичних сполук зі стічних вод
Об’єкти дослідження – основні технологічні та теоретичні аспекти процесів очищення води, забрудненої токсичними речовинами. Предмет дослідження – механізм і закономірності очищення забруднених вод. Методи дослідження – експериментальний, використовувалися спектральні та хімічні методи аналізу. Мета роботи – розроблення технології видалення з води токсичних речовин, яка включає в себе дослідження АОРs (Advanced Oxidation Processes),вплив різних параметрів процесу, обґрунтування і виявлення закономірностей процесу окиснення сульбактаму і тетрацикліну. Новизна роботи – вперше запропоновано і теоретично обґрунтовано технологічні параметри процесу очищення вод, забруднених токсичними речовинами з використанням модифікованих АОРs процесів, на основі О3/UV. За результатами проведених досліджень підготовлено тези на II Міжнародну науково-практичну конференцію “Хімічна технологія: Наука, технологія та виробництво” (27-29 листопада 2014 р.), ХІІІ Міжнародну студентську науково-практичну інтернет-конференцію “Innovations in science and technology” (1-10 грудня 2014 р.), VII Міжнародну науково-технічну конференцію студентів, аспірантів та молодих вчених “Хімія та сучасні технології” (27-29 квітня 2015 р.), наукову статтю до науково-технічного журналу “ ОБ БАРОИ ЊАЁТ” (24 квітня 2015 р.). СТІЧНА ВОДА, ФАРМАЦЕВТИЧНІ РЕЧОВИНИ, СУЛЬБАКТАМ, ТЕТРАЦИКЛІН, АОРs, ОЗОНУВАННЯ, УФ-ВИПРОМІНЮВАННЯ, ДЕГРАДАЦІЯ.
Васенко Любов Вікторівна Регенерація активного вугілля в процесах біосорбційного очищення стічних вод від похідних фенолу
Об’єкт дослідження – процес регенерації активованого вугілля в процесі біосорбційного очищення стічних вод від похідних фенолу. Предмет дослідження – ефективність хімічної та біологічної регенерації активованого вугілля, внесок біодеструктивної складової у загальну ефективність біорегенерації. Мета роботи полягає у виявленні закономірностей перебігу хімічної та біологічної регенерації відпрацьованого активованого вугілля, дослідженні взаємозв’язку процесів десорбції та біодеструкції. Метод дослідження – експериментальний і полягає у дослідженні кінетики десорбції похідних фенолу з вугілля водою та лугом, вивченні закономірностей біологічної регенерації з використанням біомаси та визначенні впливу умов проведення процесу на ефективність регенерації. Досліджено ефективність низькотемпературної хімічної регенерації активованого вугілля з тривалим терміном роботи, визначено вплив таких параметрів, як температура регенерації та концентрація гідроксиду натрію на ступінь вилучення адсорбтиву. Досліджено процес біорегенерації відпрацьованого адсорбенту та визначено внесок процесу біодеструкції 2 нітрофенолу в загальну ефективність процесу регенерації. Отримані результати досліджень використані у наукових звітах відділу сорбції і біології очистки води Інституту колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України. Пропозиції щодо напрямку подальших досліджень – ретельне дослідження впливу різноманітних факторів на ефективність біорегенерації вугілля. СТІЧНІ ВОДИ, ФЕНОЛИ, 2-НІТРОФЕНОЛ, АДСОРБЦІЯ, БІОСОРБЦІЯ, БІОДЕСТРУКЦІЯ, АДСОРБЕНТ, АКТИВОВАНЕ ВУГІЛЛЯ, ДЕСОРБЦІЯ, РЕГЕНЕРАЦІЯ, АДСОРБЦІЙНА ЄМНІСТЬ
Макарчук Оксана: Нанокомпозиційні магнітні сорбційні матеріали на мінеральній основі
Об’єкт дослідження – нативна сапонітова глина, магнетит та магнітокеровані сорбенти на їх основі; модельні зразки стічних вод, забруднені барвниками; осади водоочищення. Предмет дослідження – створення ефективних нанокомпозиційних магнітокерованих сорбентів на мінеральній основі; фізико-хімічні закономірності сорбції барвників з водних систем магнітокерованими сорбентами; технологічні параметри вилучення відпрацьованого сорбенту з водної фази магнітною сепарацією та його утилізація. Методи дослідження – для характеризації магнітокерованих сорбентів використовували сучасні фізико-хімічні методи аналізу (рентгенофазовий та структурний аналізи, ІЧ-спектроскопія, комплексний термічний аналіз, скануюча електронна мікроскопія, метод ізотермічної адсорбції/десорбції азоту, рентгенофлуоресцентний аналіз); для дослідження сорбційних властивостей використовували експериментальні методи дослідження; для виявлення магнітних властивостей застосовували балістичний метод; з метою визначення оптимальних технологічних параметрів синтезу магнітокерованих сорбентів використовували функцію бажаності Харрінгтона. Мета роботи – розробка способу одержання магнітокерованих композиційних сорбентів на основі сапонітової глини та магнетиту з високими сорбційними властивостями по відношенню до барвників та сприйнятливими магнітними характеристиками для швидкого їх вилучення з води магнітною сепарацією. Новизна роботи – вперше запропоновано простий метод створення магнітокерованих композиційних сорбентів з дешевої вітчизняної незбагаченої сировини, які є високоефективними сорбуючими матеріалами по відношенню до барвників. Показано, що в цих композиційних матеріалах магнетит знаходиться у вигляді нанорозмірних однодоменних частинок в суперпарамагнітному стану. Встановлено структурно-адсорбційні та фізико-хімічні характеристики синтезованих магнітокерованих сорбентів, в яких виявлено високу адсорбційну здатність до барвників різного генезису. Виявлено хімічну природу адсорбції барвників магнітокерованими сорбентами, розраховано кінетичні та термодинамічні параметри процесу. Визначені магнітні властивості та досліджено процес магнітної сепарації відпрацьованого магнітокерованих сорбентів в зовнішньому магнітному полі. Запропоновано принципову можливість утилізації шламу відпрацьованого сорбенту шляхом використання його у виготовленні грубої кераміки та доведено екологічну безпечність даного методу. На підставі проведеної роботи отримано акт випробувань (додаток А), акт впровадження (додаток Б), патент на корисну модель (додаток В), опубліковано троє тез доповідей (додаток Г, Д, Е). Пропозиції щодо напрямку подальших досліджень – розробка нової ефективної технології очищення природних та стічних вод від різноманітних полютантів нанокомпозиційними магнітокерованими сорбентами на мінеральній основі. САПОНІТОВА ГЛИНА, МАГНЕТИТ, АДСОРБЦІЯ, БАРВНИКИ, МАГНІТОКЕРОВАНИЙ СОРБЕНТ (МКС), МАГНІТНА СЕПАРАЦІЯ
Верещук Наталія Ресурсозберігаюча технологія водоочищення із застосуванням реагенту комплексної дії
Актуальність роботи – розкрито проблематику очищення побутових і промислових стічних вод, так як спектр забрудників з кожним роком зростає, а існуючі технології не справляються з об'ємом забруднень і потребують серйозних доопрацювань та модернізації. Об’єкт дослідження – модельні зразки природних вод із середнім та високим вмістом природних органічних речовин та гумусових кислот, модельні зразки води із високим вмістом промислових барвників та відходи глиноземних виробництв – «червоний шлам». Предмет дослідження – вивчення механізму впливу озону на деструкцію високомолекулярних органічних сполук; встановлення впливу сумісного озонування-коагуляції на ефективність процесу очищення; дослідження коагуляційних властивостей коагуляційного реагенту на основі відходів глиноземних виробництв «червоний шлам». Мета роботи – виявлення основних закономірностей очищення водних об'єктів коагуляцією у поєднанні із озонуванням; виявлення коагуляційних властивостей та закономірностей використання комплексного реагенту з відходів глиноземних виробництв для очищення води від органічних сполук. Новизна роботи – вперше доведено доцільність використання озонування в комплексі з коагуляцією; виявлено доцільність використання альтернативного комплексного коагулянту, отриманого з відходів глиноземних виробництв; підібрано раціональні умови процесу преозонування-коагуляції для досягнення високого ступеня очищення вод забруднених органічними речовинами. Публікації – результати дисертаційної роботи опубліковано у тезах 5 доповідей, 2 англомовних статтях, а також опубліковано 1 патент на корисну модель. КОАГУЛЯЦІЯ, ПРИРОДНІ ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ, ОЗОНУВАННЯ, ДЕСТРУКЦІЯ ОРГАНІЧНИХ БАРВНИКІВ, ЧЕРВОНИЙ ШЛАМ
Зборовська Богдана Сорбційний реагент водоочищення на основі відходів глиноземних виробництв
Об’єкт дослідження – закономірності очищення за допомогою сорбційного реагенту (фізико-хімічні та кінетичні); виявлення сорбційних властивостей реагенту по відношенню до катіонів (Сr+6; Cu2+) та аніонів (РО43-). Предмет дослідження – фізико-хімічні та кінетичні закономірності активації «червоних шламів»; фізико-хімічні та кінетичні закономірності сорбційної ефективності отриманих реагентів; сорбційні характеристики отриманих продуктів. Мета роботи полягає у виявленні принципів створення сорбційного реагенту з відходів глиноземних виробництв, обґрунтування та виявлення впливу умов активації «червоного шламу» на якість та сорбційні властивості отриманого продукту. Метод дослідження – експериментальний, який включає обґрунтування необхідності активації «червоних шламів»; виявлення фізико-хімічних та кінетичних закономірностей активації; встановлення сорбційної ефективності отриманих продуктів; визначення сорбційних характеристик отриманого продукту. Новизна роботи: встановлено механізм кислотної активації червоних шламів; розраховано сорбційні характеристики утвореного продукту, а саме – питому поверхню, сумарний об’єм пор, об’єм макропор, а також граничний об’єм пор сорбційного простору. Пропозиції щодо напрямку подальших досліджень – створення технології одержання товарного продукту з відходів глиноземних виробництв у якості сорбційного реагенту для очищення стічних вод. «ЧЕРВОНИЙ ШЛАМ», НЕЙТРАЛІЗАЦІЯ, УТИЛІЗАЦІЯ, КИСЛОТНА АКТИВАЦІЯ, СОРБЦІЙНИЙ РЕАГЕНТ, ПИТОМА ПОВЕРХНЯ, СТІЧНІ ВОДИ, ВАЖКІ МЕТАЛИ, СПОЛУКИ ХРОМУ, СПОЛУКИ МІДІ, ФОСФАТИ, ТОЧКА НУЛЬОВОГО ЗАРЯДУ, ОХОРОНА ПРАЦІ
Смітюх Яна, Синтез та структурно-адсорбційні властивості нанокомпозитів на основі активованого вугілля
Об’єкт дослідження – нанокомпозити на основі активованого вугілля та цирконію (IV) оксиду. Предмет дослідження – синтез, фізико-хімічні властивості нанокомпозитів на основі активованого вугілля та цирконію (IV) оксиду та їх адсорбційна здатність по відношенню до іонів хрому (VI) та барвників. Метод дослідження – експериментальний, включає дослідження процесу адсорбції іонів хрому (VI) та барвників катіонного та аніонообмінного типів на поверхні нанокомпозитів, синтезованих на основі активованого вугілля марки БАВ та цирконію (IV) оксиду. Мета дослідження – розробка наукових засад синтезу і використання нанокомпозитів на основі активованого вугілля марки БАВ та цирконію (IV) оксиду для адсорбційного видалення іонів хрому (VI) та барвників зі стічних вод. Задачі дослідження – відпрацювати методику синтезу нанокомпозитів на основі активованого вугілля та цирконію (IV) оксиду; синтезувати препаративну партію нанокомпозитів; дослідити структурно-сорбційні параметри вихідного активного вугілля та нанокомпозитів на його основі; провести порівняльний аналіз іонообмінних властивостей вихідного активного вугілля та нанокомпозитів на його основі; проаналізувати адсорбційну ємність вихідного активного вугілля та нанокомпозитів на його основі по відношенню до іонів хрому (VI) та барвників катіонного та аніонообмінного типів. Новизна роботи – вперше синтезовано нанокомпозити на основі активованого вугілля марки БАВ та цирконію (IV) оксиду з різним вмістом цирконію (IV) оксиду. Досліджено сорбцію іонів хрому (VI) та барвників катіонного та аніонообмінного типів на синтезованих нанокомпозитах. Експериментально встановлені точка нульового заряду, повна статична та динамічна сорбційна ємність, а також питома площа поверхні і рН поверхні синтезованих нанокомпозитів.
Власенко Жанна Фотокаталітична деструкція органічних кислот та цукрів на TiO2
Об’єкт дослідження – модельні розчини глюкози та аскорбінової кислоти, модельний розчин фероплекту, реальні стічні води фармацевтичних підприємств, TiO2 (рутил і анатаз) промислового виробництва, TiO2, допований фтором (синтезований на кафедрі ТНР та ЗХТ). Предмет дослідження – вивчення ефективності сукупної дії різних зразків фотокаталізатора та ультрафіолетового випромінювання на розчини полютантів фармацевтичного походження. Мета роботи полягає у встановленні закономірностей видалення цукрів та органічних кислот в модельних водних розчинах гетерогенним фотокаталізом; необхідно дослідити ефективність фотокаталітичної деградації реальних стічних вод фармацевтичного виробництва. В процесі дослідження використовувались спектрофотометричні методи (дослідження як в видимій, так і в інфрачервоній області). Досліджено закономірності видалення аскорбінової кислоти та глюкози гетерогенним фотокаталізом, обрано оптимальні умови процесу. Встановлено зв’язок між поверхневою будовою фотокаталізатора та його властивостями, обрано найефективніший фотокаталізатор. Вперше досліджено кінетику видалення аскорбінової кисорти та глюкози та встановлено імовірниймеханізмфотокаталітичної деструкції аскорбінової кислоти з модельного розчину. Метод фотокаталітичної деструкції може бути застосований в процесах водоочищення як на локальних станціях, що знаходяться в межах підприємств, лікарнях, так і на загальноміських водоочисних станціях.
Петрус Василь "Удосконалення технології механічного очищення побутових стічних вод"
Реферат Пояснювальна записка 92 стор.; 26 рис.; 24 табл., 25 посилання. Об’єкт дослідження – фільтруюча система Salsnes на побутовій стічній воді водоочисної станції Nordofollo (Норвегія). Предмет дослідження – інтенсифікація роботи фільтруючої системи Salsnes за допомогою використання хімічних реагентів (флокулянтів, коагулянтів) Метод дослідження – експериментальний, включає дослідження ефективності видалення зважених речовин різними флокулянтами, оптимізацію умов проведення флокуляції, дослідження видалення методом коагуляції та інтенсифікацію даного процесу додаванням флокулянтів. Перевірка роботи фільтруючої системи Salsnes з флокулянтами, коагулянтами та коагулянт-флокулянтом. Мета роботи – визначити залежність ефективності функціонування фільтруючої системи Salsnes (ступінь видалення зважених речовин, гідравлічна продуктивність фільтра тощо) від вхідних характеристик забрудненої води та корегуючих процес впливів (додавання різноманітних реагентів) Новизна роботи – вперше досліджено спосіб інтенсифікації фільтруючої системи Salsnes шляхом додавання до води корегуючи процес хімічних реагентів. Проведення порівняння ефективності видалення зважених речовин з даними, що пропонує компанія Salsnes. Визначені умови та реагенти, які в сукупності забезпечують досягнення максимально можливого ступеня видалення зважених речовин при мінімальних затратах для реального водоочисного об’єкту NordoFollo. ФІЛЬТРУЮЧА СИСТЕМА SALSNES FILTER, NORDOFOLLO, ПЕРВИННА ОЧИСТКА, ВІДСТІЙНИК, ГІДРАВЛІЧНА ПРОДУКТИВНІСТЬ, ЗВАЖЕНІ РЕЧОВИНИ, ФЛОКУЛЯНТ, КОАГУЛЯНТ.
Гудим Наталія Твердофазні антискаланти в процесах зворотноосмотичного знесолення води
Об’єкт дослідження – йонообмінні смоли, фосфонатні інгібітори скейлінгу та твердофазні антискаланти, одержані на їхній основі. Предмет дослідження – процеси одержання твердофазних антискалантів та корекційної обробки води з використанням таких антискалантів. Метод дослідження – експериментальний, що включає дослідження процесів одержання і застосування твердофазних антискалантів. Мета роботи − вивчення фізико-хімічних засад одержання твердофазних антискалантів для процесів зворотноосмотичного знесолення і розробка технології корекційної обробки води з використанням цих матеріалів. Задачі дослідження – дослідити особливості процесів сорбції та десорбції інгібіторів скейлінгу аніонообмінними смолами; встановити оптимальні умови одержання твердофазних антискалантів; розробити технологію колекційної обробки води для зворотноосмотичного знесолення води за допомогою ТФА. Новизна роботи − встановлена можливiсть одержання твердофазного антискаланта на основі низькоосновної аніонообмінної смоли та фосфонатного інгібітора скейлінгу і обробки води з його допомогою. За результатами проведених досліджень підготовлено тези на V Міжнародну конференцію студентів, аспірантів і молодих вчених з хімії і хімічної технології (9-11 квітня 2014 р.), II Міжнародну науково-практичну конференцію «Чиста вода. Фундаментальні, прикладні та промислові аспекти» (8-11 жовтня 2014 р.), Українсько-польську наукову конференцію “Membrane and Sorption Processes and Technologies” (1-3 грудня 2014 р.), VII Міжнародну науково-технічну конференцію студентів, аспірантів і молодих вчених “Хімія і сучасні технології” (27-29 квітня 2015 р.), готується до друку стаття в науково-технічному журналі “Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті”. ЗВОРОТНИЙ ОСМОС, СКЕЙЛІНГ, ІНГІБІТОР, ТВЕРДОФАЗНИЙ АНТИСКАЛАНТ, ФОСФОНАТИ, КОРЕКЦІЙНА ОБРОБКА ВОДИ
Полова Ольга Газофазне карбонілювання метанолу на Cu, Ni-вмісних каталізаторах
Об’єкт дослідження – Ni-Cu-вмісні нанесені каталізатори (NiCl2-CuCl2/Al2O3/кордієрит, NiCl2-CuCl2/C, Cu-Pd-морденіт). Предмет дослідження – гетерогенно-каталітичне газофазне карбонілювання метанолу. Мета роботи – визначення характеру впливу складових компонентів Ni-Cu-вмісних каталізаторів (в тому числі на активованому вугіллі, структурованих керамічних матрицях) і умов здійснення процесу КМ на показники виходу С2-оксигенатів (оцтова кислота/метилацетат). Метод дослідження – комплекс фізико-хімічних методів дослідження каталізаторів та каталітичних реакцій, в тому числі проточний для визначення каталітичної активності зразків з газохроматографічним контролем, РФА, ПЕМ. Вперше отримано цінний продукт органічного синтезу метилацетат з істотним виходом (~30%) шляхом газофазного гетерогенно-каталітичного карбонілювання метанолу за відсутності галоідалкільних промоторів (високотоксичних сполук, що спричиняють корозію обладнання) в реакційній газовій суміші. Вперше досліджено вплив технологічних параметрів (якісних факторів) на показники виходу продукту та конверсію метанолу використовуючи двофакторний дисперсійний аналіз. Пропозиції щодо напрямку подальших досліджень – пошук допантів-промоторів Ni-Cu-вмісних каталізаторів, нанесених на активоване вугілля, структуровані керамічні матриці, що забезпечують підвищення показників виходу оцтової кислоти/метилацетату і перешкоджають навуглецюванню в процесі КМ. ГАЗОФАЗНЕ КАРБОНІЛЮВАННЯ, ОЦТОВА КИСЛОТА, МЕТИЛАЦЕТАТ, БЕЗГАЛОЇДНИЙ ГЕТЕРОГЕННИЙ СИНТЕЗ, ПРОМОТОР, КАТАЛІЗАТОР
Бредихін Іван - Моделювання кінетики складних хімічних процесів
Об’єкт дослідження — складні хімічні процеси. Предмети дослідження — кінетика синтезу метанолу; рівновага хімічних процесів; складання кінетичних рівнянь складних хімічних систем. Метод дослідження — комп’ютерне моделювання та програмування. Мета дослідження — розрахунок реактора синтезу метанолу; розрахунок рівноваги хімічних реакцій; написання програми-генератора кінетичних рівнянь складних хімічних систем. Новизна роботи — адаптовано та реалізовано розрахунок реактора синтезу метанолу за сучасною кінетичною моделлю; запропоновано альтернативний розрахунок стану рівноваги хімічних процесів; створено програму-генератор кінетичних рівнянь за компонентами на основі рівнянь хімічних реакцій. За результатами проведених досліджень опубліковано тези до трьох конференцій: у м. Шостка та Дніпропетровську. Підготовлено матеріали для двох статей.
Кулеша Ольга Юріївна "Флотоекстракційне вилучення барвників зі стічних вод"
Актуальність теми. Недосконалість існуючих технологій очищення стічних вод, забруднених барвниками, зумовлює необхідність пошуку альтернативних методів. Одним з перспективних методів є технологія флотоекстракції. Мета дослідження: виявити закономірності та механізм процесу флотоекстракції кислотних барвників на прикладі бромфенолового синього та визначити оптимальні умови проведення процесу. Для її реалізації необхідно виконати наступні завдання: 1) експериментально дослідити характер впливу на ступінь вилучення основних параметрів процесу; 2) побудувати композиційний план експерименту, визначити вигляд моделі залежності ступеню вилучення полютанту від трьох факторів: температури, мольного співвідношення ПАР-Барвник та тривалості перебігу процесу очищення; 3) встановити оптимальні умови перебігу процесу; 4) дослідити склад сублату; 5) провести розрахунки кінетичних і термодинамічних характеристик. Об’єкт дослідження – модельні зразки стічних вод, забруднених барвником, характерним для текстильної та хімічної промисловості. Предмет дослідження – механізм та закономірності флотоекстракційного очищення стічних вод, забруднених кислотним барвником. Метод дослідження – експериментальний, включає абсорбційну спектрофотометрію у видимій і ультрафіолетовій областях. Наукова новизна: в ході комплексного дослідження вперше встановлено механізм утворення сублату, що обґрунтовано дослідженням електронних спектрів поглинання в УФ- і видимій областях та термодинамічними розрахунками. Визначено вигляд кінетичного рівняння процесу та встановлено область його перебігу.