Регистрация / Вход
Прислать материал

Экспериментальные и теоретические исследования влияния поверхностных явлений и размерных эффектов на сорбционные свойства и проницаемость мезо- и наноструктурированных материалов для сорбционных технологий и процессов разделения в химии, нефтехимии, экологии и медицине

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0650
Организация
СамГУ
Руководитель работ
Онучак Людмила Артемовна
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
7,2 млн
Внебюджетные средства
1,44 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Платонов Игорь Артемьевич

Этапы проекта

1
29.04.2010 - 30.06.2010
1.1 Анализ современного состояния исследований в области адсорбции из газовой фазы на адсорбентах, модифицированных монослоями анизометричных молекул и макроциклических соединений.
1.2 Анализ использования макроциклических соединений в составе полимерных систем для молекулярного распознавания в сорбционных и хроматографических технологиях.
1.3 Анализ научной и научно-технической литературы по закономерностям сорбции органических соединений из газовой фазы композиционными жидкокристаллическими сорбентами.
1.4 Анализ научной и научно-технической литературы по закономерностям адсорбции из жидких растворов на сверхсшитых полистиролах и их практическому применению.
1.5 Анализ современного состояния технологий, основанных на использовании сверхкритических флюидов для экстракции биологически активных соединений и микронизации фармпрепаратов. Стандартизация фитопрепаратов.
1.6 Анализ научной литературы по новым способам организации процесса тонкослойной хроматографии, закономерностям движения элюента и зон сорбатов через слой сорбента и способам детектирования.
1.7 Выбор и обоснование принятых направлений исследований и способов решения поставленных задач.
1.8 Сопоставление ожидаемых результатов фундаментальных исследований по проекту с имеющимися в научной литературе и показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов.
1.9 Разработка методик синтеза и изготовления мезо- и наноструктурированных материалов и исследования их структуры.
1.10 Разработка методик экспериментальных и теоретических исследований.
1.11 Изучение термодинамических характеристик сорбции органических соединений разных классов из газовой фазы бинарным изотропным сорбентом на основе полидиметилсилоксана (ПМС-100) и макроциклического гептакис(2,3,6-три-О-ацетил)-β-циклодекстрина.
1.12 Изучение фильтрации модельных и промышленных водных растворов нитробензола через пористый слой сверхсшитого полистирола.
1.13 Изучение закономерностей движения и размывания зон веществ в наполненном сорбентом капилляре в потоке элюента, движущемся под действием капиллярных сил и/или избыточного давления.
1.14 Анализ научной и научно-технической литературы по моделированию процесса фильтрации нефтевытесняющих реагентов и трассеров через пористую среду пласта.
1.15 Моделирование процесса фильтрации нефтевытесняющих реагентов и трассеров через пористую среду с использованием закономерностей движения и размывания зон в ступенчатой хроматографии (цилиндрическая и круговая модели).
Развернуть
2
01.07.2010 - 30.11.2010
2.1 Экспериментальное определение термодинамических характеристик адсорбции органических соединений из газовой фазы на углеродном адсорбенте Carbopack Y и том же адсорбенте, модифицированном мономолекулярным слоем гептакис(2,3,3-три-О-бензил)-β-циклодекстрина.
2.2 Экспериментальное определение термодинамических характеристик сорбции из газовой фазы органических соединений фазовыми пленками нематического ЖК и того же ЖК с добавкой макроциклических гептакис(2,3,6-три-О-бензил)-, гептакис(2,3,6-три-О-ацетил)- и гептакис(2,3,6-три-О-метил)-β-циклодекстринов.
2.3 Проведение испытаний лабораторной установки по сверхкритической флюидной экстракции биологически активных соединений из растительного сырья. Стандартизация сырья и препаратов на основе расторопши пятнистой и гинго двулопастного.
2.4. Проведение патентных исследований по ГОСТ 15.011-96.
2.5 Моделирование движения зоны трассеров при их фильтрации через пористую среду нефтяного пласта с постоянной проницаемостью (циклическая и круговая модели фильтрации).
Развернуть
3
01.01.2011 - 30.06.2011
3.1 Экспериментальное определение термодинамических характеристик адсорбции органических соединений из газовой фазы на углеродном адсорбенте Carbopack Y, модифицированном мономолекулярными слоями гептакис(2,3,6-три-О-ацетил)-β-циклодекстрина, мономолекулярными слоями индивидуальных ЖК 4-н-октилокси-4’-цианобифенилом (8ОЦБ) и бис[2,2-ди-(н-гексилоксикарбонил)этинил]фениловым эфиром (БКГФ) и компонентами смешанного монослоя.
3.2 Изучение термодинамических характеристик сорбции органических соединений разных классов из газовой фазы бинарным изотропным полимерным сорбентом на основе ПМС-100 и макроциклического гептакис(2,3,6-три-О-метил)-β-циклодекстрина.
3.3 Экспериментальное определение термодинамических характеристик сорбции органических соединений фазовыми пленками композиционного сорбента на основе высокоселективной эвтектической смеси ахиральных нематических ЖК и хиральной добавки гептакис(2,3,6-три-О-ацетил)-β-циклодекстрина.
3.4 Исследование адсорбции впервые синтезированных карбо- и гетероциклических и теллуроорганических соединений из полярных сред на сверхсшитом полистироле методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Сопоставление полученных данных с результатами аналогичных исследований на известных сорбентах для ВЭЖХ.
3.5 Исследование экстракции субкритической водой биологически активных соединений из растительного сырья «расторопша пятнистая». Стандартизация сырья и препаратов на основе мелиссы лекарственной, цветков лаванды, мяты перечной.
3.6 Применение капиллярной тонкослойной хроматографии для анализа окрашенных лекарственных препаратов и пищевых продуктов. Моделирование процесса в условиях капиллярной пропитки, а также с принудительной подачей элюента.
3.7 Разработка документации, необходимой для изготовления лабораторных установок по сверхкритической флюидной экстракции, по получению полых капиллярных колонок для газовой хроматографии с композиционными наноструктурированными сорбентами на внутренней поверхности, а также по конструкционным и техническим принципам создания установки для капиллярной тонкослойной хроматографии с денситометрическим детектированием.
3.8 Экспериментальное исследование возможности использования низших спиртов как новых трассеров для определения фильтрационных потоков в нефтяном пласте.
3.9 Моделирование движения зоны трассера при фильтрации через разнопроницаемый нефтяной пласт (система с одной нагнетательной скважиной).
Развернуть
4
01.07.2011 - 30.11.2011
4.1 Формирование массива экспериментальных данных по термодинамическим характеристикам адсорбции органических соединений на углеродных адсорбентах, модифицированных монослоями макроциклических и мезогенных соединений.
4.2 Изучение термодинамических характеристик сорбции органических соединений из газовой фазы двумя бинарными сорбентами на основе ПМС-100 и производных циклодекстрина (гептакис(2,3-ди-О-ацетил-6-О-тозил)-β-циклодекстрин и гептакис(2,3,6-три-О-бензоил)-β-циклодекстрин).
4.3 Экспериментальное определение термодинамических характеристик сорбции органических соединений фазовыми пленками композиционного сорбента на основе высокоселективной эвтектической смеси ахиральных ЖК и хиральной добавки гептакис(2,3,6-три-О-бензоил)-β-циклодекстрина и гептакис(2,3,6-три-О-метил)-β-циклодекстрина.
4.4 Выявление роли размерных эффектов, обусловленных геометрией пористой структуры сверхсшитого полистирола, размером и пространственным строением молекул адсорбата, на адсорбцию из полярных сред.
4.5. Проведение исследований по сверхкритической флюидной экстракции (СО2) биологически-активных соединений из растительного сырья "расторопша пятнистая". Стандартизация сырья и препаратов на основе травы тархуна, травы зверобоя, плодов софоры японской, листьев эвкалипта прутовидного, цветков лаванды по данным сорбционного перераспределения.
4.6. Проведение исследований по использованию планарной и капиллярной тонкослойной хроматографии для качественного и количественного анализа бесцветных антибиотиков группы цефалоспорина и теллуроорганических соединений.
4.7. Изготовление лабораторных установок по сверхкритической флюидной экстракции, по получению полых капиллярных разделительных микроколонок для газовой хроматографии с композиционными наноструктурированными сорбентами на внутренней поверхности и установки для капиллярной тонкослойной хроматографии с денситометрическим детектированием. Проведение испытаний.
4.8. Экспериментальное исследование возможности использования изомерных фторбензойных кислот в качестве трассеров для определения фильтрационных потоков в нефтяном пласте.
4.9. Моделирование движения зоны трассера при фильтрации через разнопроницаемый пласт в условиях многоскваженной системы.
Развернуть
5
01.01.2012 - 30.06.2012
5.1 Теоретическое исследование адсорбции в системах "газ – самоорганизующийся монослой модификатора – углеродная подложка" с использованием метода Монте-Карло. Теоретическое обоснование механизма адсорбции оптически активных молекул монослоями хиральных макроциклических соединений.
5.2 Физико-химическое обоснование определения сорбционных констант, коэффициента активности и констант комплексообразования по типу "гость–хозяин" в полимерных системах по данным распределительной газо-жидкостной хроматографии и термодинамическое обоснование энантиоселективности в условиях газовой хроматографии.
5.3 Теоретическое изучение сорбции органических соединений в смешанных самоорганизующихся жидкокристаллических системах, содержащих добавки хиральных макроциклических соединений, с использованием атермической молекулярно-статистической модели флюида.
5.4 Описание адсорбции в системе "жидкий раствор – сверхсшитый полистирол" с помощью полуэмпирических моделей удерживания в ВЭЖХ и корреляционных зависимостей "структура молекулы адсорбата – адсорбционная активность".
5.5 Исследование влияния давления и температуры на процесс сверхкритической экстракции биологически активных веществ из растительного сырья. Разработка новых подходов к созданию и стандартизации сырья и фитопрепаратов.
5.6 Изучение сорбционного поведения теллуроорганических соединений в условиях тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием новых методов детектирования (масс-спектрометрия, ИК-Фурье-спектрометрия, лазерная десорбция).
5.7 Разработка и исследование коллоидных хиральных сорбентов для капиллярной газовой хроматографии на основе многокомпонентной композиции, содержащей наночастицы диоксида кремния, газохроматографических методик определения энантиомерного состава синтетических лекарственных препаратов на основе разработанных сорбентов и капиллярных колонок.
5.8 Сопоставление результатов экспериментов с закачкой трассеров на месторождении с результатами математического моделирования фильтрации через разнопроницаемый пласт.
Развернуть
6
01.07.2012 - 10.10.2012
6.1 Обобщение результатов предыдущих этапов работ. Оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
6.2 Проведение дополнительных исследований в области практического применения результатов исследования в различных отраслях промышленности и науки.
6.3 Оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР, включая предложения по коммерциализации.
6.4 Проведение технико-экономической оценки полученных результатов
6.5 Разработка программы внедрения НИР в образовательный процесс.
6.6 Моделирование фильтрации многокомпонентных флюидов, содержащих низкомолекулярные, высокомолекулярные соединения и коллоидные частицы через пористую среду пласта, в том числе в условиях динамического гелеобразования.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
0,95 млн
Организация
ФГБОУ ВО "ТГТУ"
профинансировано
Продолжительность работ
2017 - 2018, 14 мес.
Бюджетные средства
28,8 млн
Организация
НИУ ВШЭ
профинансировано
Тема
Создание метрологического комплекса и нормативно-методической базы для обеспечения единства измерений сорбционной емкости наноструктурированных функциональных материалов.
Продолжительность работ
2008 - 2010, 24 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Проведение научных исследований целевыми аспирантами по следующим областям: - физическая химия; электрохимия; физические методы исследования химических соединений; - химия высокомолекулярных соединений; нефтехимия; катализ; - коллоидная химия и поверхностные явления; - радиохимия; химия высоких энергий
Продолжительность работ
2010 - 2011, 14 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
32
Тема
Разработка и создание экспериментального образца генератора искусственной атмосферы на основе гибридных мембранно-сорбционных технологий для создания безопасных дыхательных зон при неблагоприятных природных и техногенных воздействиях.
Продолжительность работ
2014 - 2016, 28 мес.
Бюджетные средства
60 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка нано- и микромеханических устройств на основе наноструктурированных материалов с эффектом памяти формы для пространственного манипулирования нанообъектами медицины, приборостроения и энергетики.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
2
Тема
Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук по следующим областям: - физическая химия; электрохимия; физические методы исследования химических соединений; - химия высокомолекулярных соединений; нефтехимия; катализ; - коллоидная химия и поверхностные явления; - радиохимия; химия высоких энергий
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
54