Протягом 2015-2019 років діяльність вчених установ Відділення хімії НАН України та його Бюро була зосереджена на фундаментальних дослідженнях та вирішенні актуальних проблем хімії, використанні одержаних результатів в різноманітних галузях промисловості та соціальної сфери, удосконаленні науково-організаційної діяльності, підготовці наукової зміни.

Наукові дослідження в галузі хімії в Національній академії наук України здійснюються в 11 інститутах та 2 відділеннях. Динаміка кадрового складу за звітний період демонструє, що скорочення фінансування, яке призвело до значного скорочення чисельності, не вплинуло на ефективність роботи. Так, в установах Відділення в 2015 році працювало 2166 працівників, а в 2019 році – 1683, наукових співробітників, відповідно 1208 і 991, докторів наук – 157 і 144, кандидатів наук – 642 і 582, молодих учених – 340 і 164. У 2015 році у Відділенні працювало 13 дійсних членів і 28 членів-кореспондентів НАН України, а в 2019 році персональний склад Відділення хімії включає, відповідно 12 дійсних членів і 27 членів-кореспондентів НАН України. Ефективність роботи по кількості друкованої продукції на наукового працівника складала і в 2015 році і в 2019 році коефіцієнт 1,10.

За ці роки Відділення хімії НАН України зазнало важких втрат. Пішли з життя видатні вчені і організатори науки: 9 березня 2016 р. – академік НАН України Сергій Васильович Волков, 16 лютого 2017 р. – член-кореспондент НАН України Володимир Миколайович Бєляков, 28 березня 2017 р. – академік НАН України Валерій Павлович Кухар, 21 січня 2018 р. – член-кореспондент НАН України Віктор Петрович Георгієвський, 12 червня 2018 р. – академік НАН України Євген Вікторович Лебедєв, 11 вересня 2018 р. – член-кореспондент НАН України Юрій Іванович Тарасевич.

В ці роки значна увага приділялась виконанню заходів з реалізації Концепції розвитку Національної академії наук України на 2014-2023 роки. Згідно із Постановами НАН України № 179 від 20.12.2013 та №30 від 30.01.2019 «Про Основні наукові напрями та найважливіші проблеми фундаментальних досліджень у галузі природничих, технічних, суспільних і гуманітарних наук Національної академії наук України», Відділення хімії виконує науково-технічні дослідження у наступних п’яти напрямках: розвиток хімічних знань про речовини та процеси; нанохімія; хімічна екологія; біологічно активні речовини і матеріали; нові високоефективні хімічні процеси і матеріали. Відділенням хімії НАН України була розроблена Концепція нової цільової програми наукових досліджень «Фундаментальні дослідження за пріоритетними напрямами хімії», у виконанні 25 тем якої приймають участь всі установи Відділення.

Протягом 2017 та I півріччя 2018 року комісією НАН України з оцінювання ефективності діяльності установ НАН України проведено оцінювання ефективності діяльності наукових установ Відділення хімії. З оцінених установ 12 (92,3%) було віднесено до категорії «А» (установи-лідери за багатьма науковими напрямами), 1 (7,7%) – категорії «Б». Наразі всі установи пройшли підготовку до проведення державної атестації наукових установ, яка відбудеться у 2020 році.

На двох сесіях Загальних зборів НАН України, у 2015 та 2018 роках, по Відділенню хімії НАН України до Національної академії наук України було обрано:

у 2015 році дійсними членами НАН України: В.П. Черних за спеціальністю «хімія лікарських сполук»; членами-кореспондентами НАН України: О.О. Іщенка за спеціальністю «органічна хімія», В.В. Турова за спеціальністю «хімія твердого тіла», Л.М. Шимана за спеціальністю «хімія високоенергетичних речовин», Л.Л. Товажнянського за спеціальністю «хімічна технологія»;
у 2018 році дійсними членами НАН України: В.І. Кальченка та В.В. Павліщука за спеціальністю «хімія»; членами-кореспондентами НАН України: В.Є. Кузьміна за спеціальністю «органічна хімія», О.М. Файнлейба за спеціальністю «макромолекулярна хімія», М.О. Мчедлова-Петросяна за спеціальністю «хімія дисперстних систем», Г.Я. Колбасова за спеціальністю «технічна хімія», В.А. Чебанова за спеціальністю «мікрохвильовий органічний синтез».

Ряд працівників установ Відділення були відмічені державними відзнаками та нагородами, зокрема:

В 2015 році Державної премії України в галузі науки і техніки 2014 р. удостоєні чл.-к. НАН України Стрижак П.Є., чл.-к. НАН України Зажигалов В.О., д.х.н. Пятницький Ю.І., к.х.н. Долгіх Л.Ю., к.х.н. Трипольський, д.х.н. Патриляк К.І. за роботу «Нові каталізатори та гетерогенно-каталітичні процеси: розвиток наукових основ та використання в хімії, нафтохімії та енергетиці» (указ Президента України від 8 грудня 2015 року № 686/2015).

Премією Президента України для молодих учених удостоєні співробітники Інституту фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України к.х.н. Кирієнко П.І., к.х.н. Губарені Є.В., к.х.н. Попович Н.О. за роботу «Розроблення наноструктурованих каталізаторів нового покоління для промислових процесів та захисту навколишнього середовища», співробітники Інституту хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України к.х.н. Сторожук Л.П., к.х.н. Пилипчук Є.В., к.х.н. Турелик М.П. за роботу «Поліфункціональні магніточутливі нанокомпозити та наноматеріали медико-біологічного призначення» та співробітник Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України к.х.н. Демченко В.Л. за роботу «Новий метод створення епоксидних композитів з покращеними фізико-механічними характеристиками під дією постійних фізичних полів» (Указ Президента України №705/2015).

В 2017 році Премію Президента України для молодих учених присуджено співробітнику Інституту біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України к.х.н. Дерев’янчуку М.В. за роботу «Вплив брасиностероїдів на стійкість рослинної складової природних екосистем» та співробітникам Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України к.х.н. Гусаковій К.Г., к.х.н. Пуріковій О.Г. за роботу «Створення високотехнологічних композиційних полімерних матеріалів для роботи в екстремальних умовах та потреб аерокосмічної промисловості» (Указ Президента України №458/2017).
В 2018 році Державної премії України в галузі науки і техніки 2017 р. удостоєні чл.-к. НАН України Кучмій С.Я., д.х.н. Строюк О.Л. за роботу «Фотоніка напівпровідникових та діелектричних наноструктур» (указ Президента України від 19 травня 2018 року № 138/2018).
В 2018 році почесне звання «Заслужений діяч науки і техніки України» присвоєно співробітнику Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України В.К. Грищенку.

Орденом «За заслуги» III ступеня нагороджено: співробітника Інституту фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України Ю.І. Пятницького та заступника директора Інституту органічної хімії НАН України Ю.Г. Шермоловича.

Премію Президента України для молодих учених присуджено співробітнику Фізико-хімічного інституту ім. О.В. Богатського НАН України д.б.н. Ларіонову В.Б. за роботу «Механізм біотранспорту у стратегії створення лікарських засобів», співробітнику Інституту хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України к.ф.-м.н. Гаврилюку О.О. за роботу «Лазерне відпалювання нестехіометричних нанокомпозитних плівок на основі кремнію», співробітниці Інституту загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України к.х.н. Шлапа Ю.Ю. за роботу «Створення нових функціональних матеріалів для надвисокочастотної техніки та співробітникам Інституту фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України к.х.н Щербань Н.Д. і к.х.н. Філоненко С.М. за роботу «Створення нових наноструктурованих цеолітних та бінарних вуглецьвмісних систем різного функціонального призначення» (Указ Президента України №419/2018).

В 2019 році почесне звання «Заслужений діяч науки і техніки України» присвоєно директору Інституту органічної хімії НАН України, ак. НАН України В.І. Кальченку.

Державну премію України в галузі науки і техніки 2018 року за роботу «Хімічний дизайн наноструктурованих матеріалів» присуджено співробітникам Інституту хімії поверхні НАН України д.х.н. В.М. Гуньку та д.х.н. Ю.О. Тарасенку (указ Президента України №110/2019 від 8 квітня 2019 року).

Державні премії України в галузі науки і техніки 2019 року присуджено авторському колективу чл.-к. НАН України В.А. Чебанову, д.х.н. В.С. Броварцю, д.х.н. М.В. Вовку за роботу «Високоселективні методи синтезу гетероциклічних сполук для розробки компонентів функціональних матеріалів та створення нових лікарських засобів» та авторському колективу Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України д.ф.-м.н. Є.П. Мамуні, к.ф.-м.н. В.Л. Демченку, к.ф.-м.н. М.В. Юрженку за роботу «Створення полімерних матеріалів та конструкцій з них під дією фізичних полів» (указ Президента України №4/2020 від 13 січня 2020 року).

Орденом Князя Ярослава Мудрого V ступеня нагороджено ак. НАН України А.Г. Білоуса – завідувача відділу Інституту загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України. Орденом Княгині Ольги ІІІ ступеня нагороджено чл.-к. НАН України С.М. Орлик – завідувача відділу Інституту фізичної хімії імені Л.В. Писаржевського НАН України.

За звітній період проведено вісім засідань Загальних зборів Відділення хімії НАН України, на яких були заслухані річні звіти академіка-секретаря Відділення хімії НАН України, керівників установ та членів Відділення про підсумки наукової, науково-організаційної та господарської діяльності установ, проведені вибори директорів установ.

За ці роки Бюро Відділення НАН України збиралося 35 разів. На засіданнях розглядались питання комплектації керівних кадрів установ та підготовки їхнього резерву, проводився аналіз кадрового потенціалу установ Відділення, стану справ із набором до аспірантури і докторантури, поповнення молоддю, захистом кандидатських та докторських дисертацій, розподілу службового житла. Були розглянуті та затверджені всі нові та завершені теми, здійснений розподіл фінансування між установами, що дало змогу спрямувати дослідження установ Відділення на розвиток сучасних пріоритетних напрямків хімії.

«Сучасний стан хімічних досліджень для медицини та екології» – під такою назвою 24-25 травня 2016 р. у Харкові відбулася виїзна сесія Відділення хімії НАН України, у рамках роботи якої було висвітлено наукові розробки установ Відділення хімії та Національного фармацевтичного університету, а також обговорено питання координації напрямів досліджень між цими установами.

21 листопада 2019 року в Великому конференц-залі Національної академії наук України відбулося спільне засідання Президії Ради директорів підприємств, установ та організацій міста Києва, Української спілки промисловців та підприємців та наукових установ Відділення хімії НАН України. Метою заходу було обговорення співпраці між підприємствами Києва та науковими установами Відділення хімії НАН України, а також презентація наукових розробок з високим ступенем готовності впровадження у виробництво.

На засіданнях Президії НАН України за цей період були заслухані доповіді акад. НАН України В.В. Гончарука (2015), д.х.н. М.В. Вовка (2015), д.х.н. В.М. Гунька (2017), чл.-кор. НАН України О.О. Іщенка (2017), чл.-кор. НАН України А.І. Вовка (2018) та акад. НАН України В.В. Павліщука (2018).

Установами Відділення отримано низку важливих наукових фундаментальних результатів, які відповідають світовому рівню:

В Інституті фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України створено високопродуктивні і екологічно сприйнятливі механохімічні способи одержання графену, його неорганічних аналогів (MoS₂, WS₂, BN, германану та ін.), а також оксидів графену з різним ступенем окиснення – перспективних матеріалів для наноелектроніки, запасання і перетворення енергії, сенсорики, каталізу та ін. (Слайд 1).

Слайд 1

Розроблено високоактивні та селективні каталізатори процесу одержання 1,3-бутадієну - важливого продукту хімічної та оборонної промисловості, виробництво якого відсутнє в Україні, з етанолу. Встановлено, що введення лантану в склад каталітичної композиції ZnO/ZrO₂-SiO₂ забезпечує перетворення етанолу, а також етанол-водних сумішей в бутадієн з високою продуктивністю на рівні кращих відомих аналогів. (Слайд 2).

Слайд 2

Отримано ряд нових різнолігандних комплексів Co, Ni, Cu, Zn з похідними піридину та галогенідами, на основі яких розроблено п’єзорезонансні сенсори селективні до ароматичних вуглеводнів в присутності аліфатичних, а також нові імпортозаміщуючі композитні індикатори для візуального контролю витоків ракетного палива (гептилу, амілу) та охолоджувача (амоніаку) крізь рознімні з’єднання трубопроводів, в паливних системах, резервуарах тощо. Налагоджено серійне виробництво таких матеріалів на ДП «Колоран» Інституту фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України та впровадження на державному підприємстві «Конструкторське бюро «Південне» ім. М.К. Янгеля» (Слайд 3).

Слайд 3

В Інституті загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України розроблено метод електрохімічного синтезу та досліджено фото- і електрокаталітичні властивості нових перспективних нанокомпозитів на основі частково розкритих вуглецевих нанотрубок. Такі нанотрубки можна розглядати як протяжні квантові чаші, котрі можна заповнити відповідними каталізаторами, що зумовлює виникнення квантових ефектів, призводить до синергізму й посилення їх електро- та фотокаталітичних властивостей. Отримані результати можуть бути застосовані для створення електро- та фотокаталізаторів для використання у низькотемпературних паливних елементах і фотоелектрохімічних перетворювачах сонячної енергії (Слайд 4).

Слайд 4

Розроблено хімічні склади та умови синтезу оксидних композиційних матеріалів для виготовлення резонансних пристроїв на основі монолітних керамічних блоків. На основі розроблених хімічних складів виготовлені експериментальні партії діелектричних матеріалів та досліджені їх властивості в діапазоні НВЧ. Виготовлені резонансні елементи у вигляді діелектричних моноблоків – заготовок для радіофільтрів. Встановлено, що радіофільтри НВЧ з центральними частотами 1575 МГц, 1602 МГц діапазону GPS на основі моноблоків, пройшли типові випробування і є перспективними для подальшого застосування. Експериментальні партії моноблоків випробувані в дослідно-промислових умовах на СКТБ ІЗНХ ім. В.І. Вернадського НАН України та впроваджені у виробництво радіофільтрів для апаратури GPS, що виготовляється на ДП «Оризон-Навігація» (Слайд 5).

Слайд 5

В Інституті органічної хімії НАН України синтезовані нові типи поліметинових барвників, які містять на периферії молекули π-донорні гетероциклічні залишки (при цьому залишки можуть бути як однакові так і різні за структурою), а по центру π-акцепторний діоксабориновий цикл. Ці барвники характеризуються глибоким забарвленням, інтенсивною флуоресценцією та високою фотостабільністю (Слайд 6).

Слайд 6

Також у співпраці з науковцями Страсбурзького університету були синтезовані стабільні каліксаренові наночастинки діаметром, поверхня яких вкрита хімічно зв’язаними фрагментами флуоресцентних ціанінових барвників. Наночастинки мають максимум флуоресценції в області 590 нм і є значно яскравіші за комерційні неорганічні кадмій-телурові наночастинки - квантові точки QD-585, які використовують як біомаркери. Розроблені каліксаренові наночастинки легко проходять через біологічні мембрані і селективно забарвлюють певні ділянки всередині клітин. Ці яскраво забарвлені біосумісні наночастинки мають широкі перспективи використання у цитологічних та гістологічних дослідженнях та у молекулярній біохімії (Слайд 7).

Слайд 7

В Інституті хімії високомолекулярних сполук НАН України досліджено формування анізотропної одномірної (1D) морфологічної структури провідної фази в композитах на основі поліпропілену (ПП) та кополіаміду (КПА), які містили металевий наповнювач Fe з розміром частинок 3 мкм. Перколяційний поріг в системах ПП-Fe та КПА-Fe зі статистичним розподілом наповнювача (3D система) досягнуто при вмісті наповнювача 20 об.% та 30 об% для зазначених систем, відповідно. Композити піддавали дії магнітного поля в стані розплаву для формування 1D впорядкованої структури металевого наповнювача. Частинки наповнювача утворювали провідні видовжені структури (стренги) в напрямку дії магнітного поля і формували провідну структуру з перколяційними параметрами, характерними для одномірної структури провідної фази. Пороги перколяції в цьому випадку складали 3 об% та 5 об% для ПП-Fe і КПА-Fe, відповідно, що в 6 разів менше, ніж для композитів з 3D розподілом провідного наповнювача (Слайд 8).

Слайд 8

Також в рамках Плану спільної науково-дослідної діяльності ДП ”КБ ”Південне” і наукових установ НАН України інститутом розроблено технологію синтезу рідких каучуків з кінцевими функціональними групами. Створені матеріали використані як зв’язуючи для твердих ракетних палив. Результати роботи інституту впроваджені у виробництво при виготовленні виробів для Міністерства оборони України (Слайд 9).

Слайд 9

В Інституті фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України синтезовано та досліджено фотофізичні властивості олігофлуоренових зірчастих спряжених систем з бор-дипиррометеновим ядром, структура яких варіюється шляхом зміни довжини бічних рукавів. Ці молекули випромінюють у червоній області спектру з квантовим виходом фотолюмінесценції до 56%. Тонкі плівки найбільш перспективних таких молекул були використані у якості конвертора світла в системах зв’язку через видиме світло (VLC). Плівки дозволяють конвертувати випромінювання з полосою модуляції 73 МГц, що у 16 разів більше, ніж у типового люмінофора, який використовується в системах світлодіодного освітлення (Слайд 10).

Слайд 10

Також в Інституті проводяться фундаментальні дослідження з хімічних перетворень компонентів інтумесцентних систем, які є основою вогнезахисних реактивних покриттів для будівельних конструкцій. Як практичний результат НДР з вогнезахисту будівельних конструкцій слід розглядати розробку технології та впровадження у виробництво «Вогнебіозахисного засобу для деревини» і «Вогнезахисного засобу для сталевих конструкцій» з оформленням необхідної технічної та нормативної документації. Крім того, в межах співробітництва з державними інституціями та організаціями було створено ДСТУ, монографії та посібники з питань вогнезахисту будівельних конструкцій, авторами яких є співробітники ІнФОВ (Слайд 11).

Слайд 11

В Інституті колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України розроблено нові високоефективні селективні поліфункціональні сорбенти − шаруваті подвійні гідроксиди (ШПГ), інтеркальовані цитрат-іонами− Zn,Al-Сit, Mg,Al-Сit, та їх композити з магнітними властивостями − Fe₃O₄/Zn,Al-Сit і Fe₃O₄/Mg,Al-Сit, для широкого кола екотоксикантів.

Це надзвичайно важливо для вирішення найважливіших екологічних проблем атомної енергетики − комплексної переробки рідких радіоактивних відходів (РРВ), що утворюються при експлуатації підприємств ядерного паливного циклу, на АЕС і т.п.

Дослідження проведено на прикладі U(VI) та Eu(III), як аналогів радіонуклідів ^152+154Eu, як хімічного аналогу Am та ін. трансуранових елементів, встановлено механізм сорбції U(VI) та Eu(III) цитратвмісними ШПГ, магнетитом та композитами на їх основі, визначено хімічні форми металів, що сорбуються, в залежності від рН водного середовища та розроблено технологію очистки вод від радіонуклідів (Слайд 12).

Слайд 12

У Фізико-хімічному інституті ім. О.В. Богатського НАН України здійснено молекулярний дизайн та синтезований ряд нового класу лігандів фібріногенового рецептора – похідного 2-(піперазин-1-іл)-3H-хіназолін-4-ону. Отримані сполуки проявляють високу антиагрегаційну активність (максимальне IC50 = 10 нМ) та мають аффінітет до закритої форми фібріногенового рецептора (максимальне IC50 = 1,5 нМ). Встановлено задовільні кореляції між результатами молекулярного докінгу та експериментальними величинами аффінітету досліджених сполук. Застосування антагоністів цього класу при хірургічних операціях на серці та кровоносних судинах є перспективним у плані суттєвого зниження загрози тромбоцитопенії та небезпечних кровотеч (Слайд 13).

Слайд 13

Також було розроблено новий клас плівкоутворюючих матеріалів для ІЧ оптики на основі композитів систем Германій – халькогенід (оксид) металу із CVD механізмом, створено (спільно з КП «Арсенал») оптичні елементи для спецтехніки наземного та космічного базування (Слайд 14).

Слайд 14

В Інституті хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України розроблено теоретичні основи розрахунків випаровування мікро- і нанокраплин та адсорбційного шару в рамках квантово-хімічних методів і кінетичної теорії газів. Визначено як випаровування та конденсація залежать від типу рідин, будови молекул, розмірів і будови кластерів чи краплинок рідин, оточення (вільні, адсорбовані на відкритій поверхні чи в порах), присутності сольвантів чи ко-адсорбатів, параметрів потоків, температури й тиску, що дозволяє перебачити явища на межах поділу (Слайд 15).

Слайд 15

Інститут активно працює у сфері прикладних розробок. Зокрема у створення композиційних матеріалів і покриттів для екранування електромагнітних полів. Було синтезовано вуглецеві нанотрубки, які є перспективними наповнювачами для полімерних матеріалів завдяки своїй унікальній структурі з особливим поєднанням міцності, електричних і теплових властивостей. Розроблені технології та матеріали впроваджені на ВАТ «Меридіан» ім. С.П. Корольова. Створено нову модель БПЛА «SPECTATOR», модель М1, де використані композити з ВНТ з наступними характеристиками: зміцнення матеріалу планера на 30-35%; зменшення його ваги на 15-20%, тобто збільшено дальність або час польоту; суттєво зменшена помітність в радіочастотному та інфрачервоному діапазонах (Слайд 16).

Слайд 16

Також розроблено дієтичну добавку «Полісорб^Рlus» – це ентеросорбент, що володіє унікальним комплексом сорбційної активності по відношенню до білків, мікроорганізмів, мікробних екзо- і ендотоксинів, екзо- та ендотоксинів ендогенного походження, що забезпечує високу дезінтоксикаційну, протиалергійну, ранозагоюючу та адаптогенну дію.

В Інституті біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України розроблено препаративні методи синтезу азотовмісних гетероциклічних сполук з різними фармакофорними угрупуваннями, які виявляють широкий спектр біологічної активності (імуномоделююча, фунгістатична, судиннорозширююча, противірусна, протипухлинна, рістрегулююча). Серед синтезованих азагетероциклів виявлено «сполуки-хіти» для подальшої їх оптимізації. Зокрема, ряд сульфоніламідних похідних оксазолу та тіазолу по відношенню до папіломавірусу людини виявили в десятки разів вищу активність у порівнянні з референс-препаратом Cidofovir, а серед похідних піролопіримідину знайдено сполуку, ефективну по відношенню до поліовірусу, з хіміотерапевтичним індексом 310, на відміну від референс-препарату Pirodavir, індекс якого становить 31. Також виявлено структури з значною активністю проти різних видів раку. Процент загибелі ракових клітин становить 18-98% (Слайд 17).

Слайд 17

В наш час використання органо-мінеральних добрив в агровиробництві є одним із основних заходів вирішення екологічної та продовольчої безпеки країни. Тому в Інституті біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України були створені органо-мінеральні добрива нового покоління на основі перероблених рослинних відходів, надлишкових мулів і депонованих осадів стічних вод Бортницької станції аерації. Польові випробування зазначених добрив підтвердили їх високу агрохімічну ефективність. За їх використання відбувалось покращення азотно-фосфорного живлення дослідних рослин. Це сприяло отриманню додаткового збору якісного зерна кукурудзи – 5,1, пшениці озимої – 2,9 т/га, підвищення вмісту білку на 18,5 і 16,8% відповідно, за відсутності вмісту токсичних мікроелементів. Використання таких добрив сприяло покращенню показників родючості дослідного темно-сірого опідзоленого ґрунту (Слайд 18).

Слайд 18

В Інституті сорбції та проблем ендоекології НАН України в напрямку сорбція розроблено екологічно сприятливі термохімічні способи одержання вуглецевих сорбентів на основі лігніноцелюлозних відходів. Так, показана можливість синтезу фосфоровмісного вуглецю з лігніносульфонату і сорбенту з кавового шламу з високою ємністю по іонів важких металів. Також розроблено ефективні сорбенти для вилучення іонів стронцію, цезію та урану VI на основі нанесеного фосфату цирконію та пілардованих глин. Ці матеріали апробовано для очистки трапних вод ЧАЕС та води з хвостосховища в Жовтих Водах (Слайд 19).

Слайд 19

В напрямку електродних матеріалів розроблено універсальний накопичувач електроенергії на основі літій-іонного акумулятора та суперконденсатора, з’єднаних паралельно. Спільно з ТОВ «Юнаско-Україна» виготовлено експериментальний зразок такого накопичувача. Основні його параметри: робоча напруга 16,2 В, ємність 6 А.год, опір 5,3 МОм, маса 2,2 кг. На рисунку наведено експериментальні дані, що показують ефективну участь суперконденсатора в забезпеченні високих струмових навантажень (Слайд 20).

Слайд 20

В Інституті біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України встановлено ряд суттєвих впливів наночастинок металів на ветеринарні вакцини. Зокрема, вони стимулюють ростові властивості вакцинних штамів; підвищують їх імуногенність; підвищують ефективність застосування вакцини. Так, зокрема, введення нормованих за розмірами наночастинок срібла або заліза до середовища культивування аеробних продуцентів вакцин штамів Escherichia coli дозволяє збільшити приріст біомаси у півтора - два рази. Такий же ефект встановлено для штамів-продуцентів роду Clostridium, але у присутності наночастинок міді та заліза. Введення ж наночастинок золота певного розміру до складу вакцин сприяє підвищенню імуногенності базової вакцини проти анаеробної дизентерії молодняка, інфекційної ентеротоксемії, набрякової хвороби, колібактеріозу тварин. Окрім того, введення наночастинок золота чи срібла у склад вакцин приводить до втрати плазмідо-асоційованих генів антибіотикорезистентності у тварин та/або коліциногенності збудників інфекційних захворювань. Напрацьовані експериментальні зразки вакцин - «Вельшіколісан+AuNP» та «Вельшіколісан+AgNP», які є біобезпечними за показниками генотоксичності та цитотоксичності (Слайд 21).

Слайд 21

На натурних зразках лляльних та стічних вод станції водоочистки, що входить до портової інфраструктури м. Галац (Румунія) розроблено стартову культуру мікробоценозу активного мулу, здійснено адаптацію мікроорганізмів до стічної води, та запропоновано процес нарощування мікробної біомаси та формування біоплівки. В ході запуску станції водоочистки на існуючій промисловій ділянці здійснено випробування мікробіологічного процесу очищення вказаних об’єктів з параметрами, наведеними на діаграмі (Слайд 22).

Слайд 22

У Відділенні фізико-хімії горючих копалин Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України експериментально встановлено та теоретично обґрунтовано інгібуючу дію пероксиду водню в радикально-ланцюговому процесі окислення органічних сполук по С-Н зв'язках молекулярним киснем. Запропоновано кінетичну схема процесу і рівняння, кількісно описує кінетику окислення в присутності пероксиду водоводу. Показано, що на відміну від окислення вуглеводнів, де ефективність каталізу визначається відсутністю реакції радикалів каталізатора PINO• + ROO•, при окисленні спиртів радикали PINO• реагують з HOO•, обриваючи кінетичні ланцюги, що призводить до зниження ефективності органокаталізатора. Важливим напрямком підвищення ефективності каталізу HON-вмісними органокаталізаторами рідиннофазового окислення спиртів може розглядатися каталіз в стадії ініціювання за участю молекул органокаталізатора (Слайд 23).

Слайд 23

На підставі досліджень процесів формування наночастинок металів в гетерогенних середовищах розроблені масштабовані методи отримання наночастинок Cu, Ni, а також біметалевих наносистем Ni-Cu і Ni-Ag різного складу. Досліджено можливості практичного застосування синтезованих нанопорошків і показано, що наночастинки нікелю можуть бути використані в якості електропровідного наповнювача для полімерних композицій, поріг перколяції становить 3,5 об.%, що в 2 рази нижче в порівнянні з відомими наповнювачами; біметалеві наносистеми Ni-Cu і Ni-Ag можуть знайти застосування в якості каталізаторів реакцій окислення органічних субстратів молекулярним киснем і пероксидом водню (Слайд 24).

Слайд 24

У Міжвідомчому відділенні електрохімічної енергетики НАН України створено матеріали, використання яких дозволить значно підвищити питому енергію Li-іонних та Na-іонних акумуляторів. Це, зокрема, шаруваті оксиди складу LiNi_0.25Mn_0.65Co_0.1O₂, питома ємність яких становить 280 мАг/г (дорівнює теоретичній) і перевищує питому ємність існуючих катодних матеріалів. Додатковими перевагами цих матеріалів є більша, ніж у існуючих аналогів, питома потужність, що складає 2.24 Аг/г, а також екологічна безпечність завдяки низькому вмісту токсичного кобальту (Слайд 25).

Слайд 25

Спрямованим у практику є метод оцінювання стану первинних хімічних джерел струму за допомогою спектроскопії електрохімічного імпедансу. На відміну від довготривалих випробувань, він дозволяє в експресному режимі визначати стан джерел струму та проводити відбраковування пошкоджених та непридатних для експлуатації зразків (Слайд 26).

Слайд 26

Установи Відділення брали активну участь у виконанні цільових наукових програм НАН України:

«Нові функціональні речовини і матеріали хімічного виробництва» – 51 тема;
«Фундаментальні проблеми створення нових речовин і матеріалів хімічного виробництва» – 27 тем;
«Фундаментальні проблеми створення нових наноматеріалів і нанотехнологій» – 26 тем;
«Водень в альтернативній енергетиці та новітніх технологіях» – 12 тем;
«Фундаментальні аспекти відновлювано-водневої енергетики і паливно-комірчаних технологій» – 7 тем;
«Розвиток наукових засад отримання, зберігання та використання водню в системах автономного енергозабезпечення» – 17 тем;
«Сенсорні прилади для медико-екологічних та промислово-технологічних потреб: метрологічне забезпечення та дослідна експлуатація» – 4 теми;
«Розумні» сенсорні прилади нового покоління на основі сучасних матеріалів та технологій» – 9 тем;
«Молекулярні та клітинні біотехнології для потреб медицини, промисловості та сільського господарства» – 1 тема;
«Матеріали для медицини і медичної техніки та технології їх отримання і використання» – 1 тема;
«Біологічні ресурси і новітні технології біоенергоконверсії» – 8 тем;
«Біопаливні ресурси і біоенергетика» – 2 теми;
«Цільова комплексна міждисциплінарна програма наукових досліджень НАН України з розробки наукових засад раціонального використання природно-ресурсного потенціалу та сталого розвитку» – 3 теми;
«Дослідження і розробки з проблем підвищення обороноздатності і безпеки держави» – 10 тем;
«Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин» («Ресурс») – 9 тем;
«Науково-технічний супровід розвитку ядерної енергетики та застосування радіаційних технологій у галузях економіки» – 1 тема
«Стратегічні мінеральні ресурси України» – 2 теми;
«Мінерально-сировинна база України як основа безпеки держави» – 2 теми;
«Цільова комплексна міждисциплінарна програма наукових досліджень НАН України з проблем сталого розвитку, раціонального природокористування та збереження навколишнього середовища» – 2 теми.
Науково-технічні проекти НАН України – 21 тема.

З метою підготовки та залучення до науки талановитої молоді дуже актуальним для вчених Відділення залишається інтеграція науки і освіти.

На сталому рівні підтримувалися традиційні форми співпраці з освітянською галуззю. Вчені Відділення ведуть викладацьку роботу у багатьох закладах вищої освіти, зокрема в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка, Національному університеті «Києво-Могилянська академія», НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» та ін.

Завдяки новій бюджетній програмі «Підтримка розвитку пріоритетних напрямів наукових досліджень», започаткованій в 2018 році, стала можливою цільова й адресна спрямованість коштів на найбільш актуальні і вагомі дослідження установ Відділення, та підтримки молодих вчених. Так, за рахунок цих цільових коштів за два роки було надано 4 гранти молодіжним лабораторіям та 6 науковим групам. У минулому році розпочато також фінансування 9 кращих дворічних наукових проектів молодих учених. Запроваджена практика створення в науково-дослідних інститутах Відділення щонайменше одного наукового підрозділу, керованого молодим науковцем.

З кожним роком дедалі більшого значення для розвитку та підтримання належного рівня досліджень набуває розширення міжнародного наукового співробітництва. Протягом звітного періоду вчені Відділення брали активну участь у конкурсах за рамковою програмою ЄС «Горизонт 2020», виконали та продовжують виконувати 5 проектів цієї програми. Крім того, вчені Відділення активно приймали участь у інших міжнародних проектах. Зокрема, в проекті Міжнародної асоційованої лабораторії (LIA) «Нанопористі термостійкі полімерні матеріали» - «Полінанопор» – 1 тема; спільному конкурсі проектів НАН України з Національним центром наукових досліджень (CNRS) – 4 теми; спільних українсько-латвійські науково-дослідних проектах – 2 теми; спільних наукових проектів НАН України та НАН Білорусі – 4 теми та багато інших.

Варто окремо відмітити, участь Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України у конкурсі Державного фонду фундаментальних досліджень Ф71 «Грантова підтримка наукових і науково-технічних проектів академічних інституцій та вищих навчальних закладів Криму і тимчасово окупованих територій, що розміщуються на базі інших вітчизняних установ» в межах якого було виконано 5 тем.

Відділенням хімії НАН України була проведена велика робота, щодо вшанування пам’яті академіка НАН України В.П. Кухаря і постановою Президії НАН України від 30.05.2018 № 185 Інституту біоорганічної хімії та нафтохімії присвоєно ім’я Валерія Павловича Кухаря.

Плідною була і робота установ Відділення з організації та проведення наукових конференцій. Зокрема, Інститут органічної хімії НАН України організовує та підтримує проведення «Всеукраїнської конференції молодих вчених та студентів з органічної хімії» та Всеукраїнської конференції «Домбровські хімічні читання». Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України – «Ліпатовські читання». Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України – «Читання імені академіка М.Д. Зелінського» та Наукової молодіжної конференції «Проблеми і досягнення сучасної хімії». Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України – Всеукраїнської конференції з міжнародною участю «Хімія, фізика та технологія поверхні». Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України – Наукової конференції з біоорганічної хімії та нафтохімії. Крім того, 25 січня 2019 року була започаткована й проведена I Українська наукова конференція «Кухарівські хімічні читання».

Для збереження ефективної роботи вчених Відділення, важливим є рівень наукових фахових видань, тому керівники установ, що є засновниками наукових періодичних видань, які станом на сьогодні належать до категорії «В» Переліку наукових фахових видань України, необхідно значно активізувати роботу щодо приведення видань у відповідність до вимог Порядку формування Переліку наукових фахових видань України та своєчасного подання до МОН України необхідних документів для присвоєння категорій «А» або «Б».

Щодо об’єктивних показників діяльності установ Відділення слід відмітити, що з представлених статистичних даних відносно кадрового складу, друкованої продукції та поточному аналізу ефективності роботи наукових працівників ми маємо кількісні показники по кожній установі та загалом по Відділенню протягом всього звітного п’ятирічного періоду (Слайди 27-30). Можна констатувати, що незважаючи на суттєве скорочення кадрового потенціалу питома ефективність діяльності наукових працівників Відділення не знизилась у кількісному вимірі та суттєво підвищилась якісно.

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Установи Відділення ставлять перед собою завдання подальшого проведення фундаментальних і прикладних досліджень з найбільш актуальних проблем хімічної науки. У наступні роки особлива увага буде приділятись вирішенню задач сьогодення. Необхідно розширити участь у виконанні наукових та науково-технічних програм НАН України та комплексних науково-технічних проектів та бюджетної програми НАН України «Підтримка розвитку пріоритетних напрямів наукових досліджень», забезпечити більш широке використання центрів колективного користування НАН України для проведення фундаментальних досліджень та виконання прикладних розробок, звернути особливу увагу на покращення роботи аспірантури та докторантури в установах Відділення.

Безумовно, минулі роки були надзвичайно складними, проте підбиваючи підсумки, можна констатувати, що вони принесли чимало вагомих фундаментальних та прикладних результатів. Творчі колективи установ Відділення і надалі докладатимуть усіх зусиль для подолання негативних процесів в усіх сферах наукової діяльності та забезпечення конкретних позитивних зрушень в вирішенні актуальних проблем хімічної науки.

Презентація у форматі PDF