Анотація до роботи:

Босак В. З. Розробка методів отримання гідрофільних полісульфонових мембран із зарядженою поверхнею та бактерицидними властивостями. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.18. – мембрани та мембранна технологія. Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2008.

В дисертації проведені систематичні дослідження процесів формування та фізико-хімічного модифікування ПС мембран олігомерними біанкерними сполуками, аміно-похідними акрилової кислоти, комплексами полівінілпіролідонйоду, частинками колоїдного срібла з метою гідрофілізації їх поверхні та надання їм специфічних розділювальних характеристик за рахунок утворення на них функціональних груп. Розроблені методи модифікування представлені у двох варіантах: фізико-хімічне модифікування та створення композиційних мембран шляхом їх наповнення функціоналізаторами різної хімічної природи. Шляхом модифікування поверхні ПС мембран біанкерних поверхнево-активними речовинами отримані заряджені (катіоноактивні, аніоноактивні) та бактерицидні мембрани. Встановлена принципова можливість регулювання розділювальних властивостей ПС мембран методом фізико-хімічної адсорбції на їх поверхні, хімічного модифікування чи шляхом наповнення біанкерними поверхнево-активними речовинами різної концентрації. Вивчено вплив фізико-хімічного модифікування на функціональні характеристики мембран функціоналізованих олігомерними біанкерними сполуками, амін-похідними акрилової кислоти, комплексами полівінілпіролідонйоду. Встановлено, що гідрофілізація та поява заряду на поверхні мембран істотно змінюють ці характеристики, що пов’язано, як з характером і величиною адсорбції, так і механізмом розділення речовин різної хімічної природи на модифікованих мембранах. Виконані дослідження з наповнення мембран гуанідинвмісними олігомерами, частинками колоїдного срібла та модифікування мембран комплексами полівінілпіролідонйоду засвідчили їх високу бактерицидну ефективність протягом тривалого часу. Показано можливість використання отриманих модифікованих ПС мембран у технології очищення та концентрування екстракту білкових, фізіологічно активних речовин, зокрема простатилену.

1. У дисертації встановлено фізико-хімічні закономірності формування, модифікування та отримання наповнених композиційних ПС мембран. Дані дослідження дозволили створити цілий ряд функціалізованих мембран з широким діапазоном властивостей і удосконалити технологічні процеси одержання гідрофільних, заряджених та бактерицидних ПС мембран з їх застосуванням у галузях водопідготовки, концентрування та розділення речовин різної природи з використанням баромембранних процесів.

2. Вперше розроблені методи модифікування ПС мембран ОБАС шляхом їх поверхневої функціалізації з 1 % водного розчину ОБАС при оптимальній тривалості модифікування 30 хв. та одержання наповнених композиційних мембран, сформованих з розчину полімеру, який містив до 3 мас. % ОБАС.

3. Вперше проведені систематичні дослідження модифікування ПС мембран гуанідинвмісними олігомерами різної хімічної будови, комплексами ПВПЙ і частинками колоїдного срібла та отримано мембрани із стабільними (більше 56 діб) – 100% бактерицидними властивостями відносно грамнегативної бактерії Escherichia coli НВ 101 та грампозитивної бактерії Stafilacocus aureus ССМ 209.

4. Розроблено ефективний метод отримання заряджених мембран шляхом непрямого сульфування та амінування їх поверхонь. Отримано позитивно та негативно заряджені ПС мембрани з низькою здатністю до забруднення.

5. Досліджено метод отримання високогідрофільних ПС мембран шляхом УФ-ініційованого прищеплення до їх поверхні N-вініл-2-піролідону та 2-ацетамідакрилової кислоти. Показано, що оптимальними параметрами проведення прищепленої полімеризації ВП і ААК до поверхні ПС мембран з їх максимальними ступенями прищеплення 7,3 та 13,5 % є концентрація мономерів 20 і 0,4 % відповідно при тривалості прищепленої полімеризації 20 хв.

6. Показана принципова можливість регулювання розділювальних властивостей ультрафільтраційних ПС мембран модифікуванням ОБАС, амін-похідними акрилової кислоти, ПВПЙ та частинками колоїдного срібла.

7. Розроблено та впроваджено в дослідно-промислових умовах технологію отримання модифікованих ПС мембран, яку випробувано для процесу очищення та концентрування екстракту білкових фізіологічно активних речовин (простатилену). Технологія впроваджена на ТОВ "Пептід", м. Київ.

Публікації автора:

1. Формування ультрафільтраційних полісульфонових мембран та дослідження їх властивостей / В. З. Босак., А. Ф. Бурбан, П. В. Вакулюк [та ін.] // „Магістеріум”. Серія хімічні науки. НаУКМА. – 2006. - № 24. - С. 9-14.

2. Наджафова О. Ю. Сорбція гемоглобіну композитними плівками оксид силіцію-полівінілсульфокислота / Наджафова О. Ю., Дроздова М. В., Босак В .З. // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – 2006. - № 43. - С. 23 - 25.

3. Поверхневе модифікування полісульфонових ультрафільтраційних мембран катіонними біанкерними сполуками / В. З. Босак., А. Ф. Бурбан., В. В. Шевченко [та ін.] // Наукові записки НаУКМА. Хімічні науки і технології. – 2006. - № 55. - С. 8 - 11.

4. Босак В. З. Поверхнева модифікація полісульфонових мембран шляхом УФ-ініційованої прищепленої полімеризації N-вініл-2-піролідону / Босак В. З., Вакулюк П. В., Бурбан А. Ф. // Український хімічний журнал. – 2007. – Т. 73, № 8. - С. 116 - 120.

5. Поверхневе модифікування полісульфонових ультрафільтраційних мембран олігомерними аніонними біанкерними сполуками / В. З. Босак., А. Ф. Бурбан, П. В. Вакулюк [та ін.] // Вопросы химии и химической технологии. – 2007. - №2. - С. 69 - 79.

6. Отримання композиційних полісульфонових ультрафільтраційних мембран з іоногенними біанкерними сполуками / В. З. Босак., А. Ф. Бурбан, В. В. Шевченко [та ін.] // Доповіді НАНУ. – 2007. - № 11. - С. 130 - 134.

7. Отримання заряджених полісульфонових ультрафільтраційних мембран та вивчення їх властивостей / В. З. Босак., А. Ф. Бурбан, П. В. Вакулюк [та ін.] // Доповіді НАНУ. – 2007. - № 8. - С. 127 - 132.

8. Визначення основних характеристик модифікованих ультрафільтраційних полісульфонових мембран методом математичного моделювання / В. І. Лаврик, В. З. Босак., П. В. Вакулюк [та ін.] // Наукові записки НаУКМА. Хімічні науки і технології. – 2007. № 66. - С. 13 - 19.

9. Бактерицидні полісульфонові ультрафільтраційні мембрани, сформовані в присутності гуанідиновмісних олігомерів / В. З. Босак., А. Ф. Бурбан, В. В. Шевченко [та ін.] // Доповіді НАНУ. – 2008. № 1. - С. 127 - 311.

10. Пат. № 22648 України, МПК C08L 81/00. Формувальна композиція для напівпроникних мембран / Босак В. З., Вакулюк П. В., Бурбан А. Ф., Вортман М. Я., Клименко Н. С., Шевченко В. В.; заявник і патентовласник Національний університет «Києво-Могилянська академія» та Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України. – № u 2006 12934; заявл. 07.12.2006; опубл. 25.04.2007, Бюл. №5.

11. Пат. № 22871 України, МПК B01D 71/00. Спосіб отримання напівпроникної мембрани / Босак В. З., Вакулюк П. В., Бурбан А. Ф., Коновалова В. В., Вортман М. Я., Клименко Н. С., Шевченко В. В.; заявник і патентовласник Національний університет «Києво-Могилянська академія» та Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України. – № u 2006 13983; заявл. 28.12.2006; опубл. 25.04.2007, Бюл. №5.

12. Поверхностная модификация полисульфоновых мембран фотоинициированной привитой полимеризацией N-винил-2-пирролидона: сб. науч. трудов по материалам Российской конференции с международным участием [«Ионный перенос в мембранах»], (Туапсе, 30 мая – 2 июня 2006 г.) / , . - Краснодар: 2006. - С 23-25.

13. Отримання гідрофільних полісульфонових мембран для очищення води забрудненої білковими речовинами: зб. наук. праць за матеріалами ХIV міжнар. наук.-практ. конф. [«Екологічні проблеми водного та повітряного басейнів. Утилізація відходів»], (Алушта, 12-16 червня 2006 р.) / ДЦПГТС "УкрВОДГЕО". - Х.: 2006. - С. 13-19.

14. Поверхневе модифікування полісульфонових мембран аніонними біанкерними сполуками: зб. наук. праць за матеріалами IV Українсько-Польської наук. конф. [«Полімери спеціального призначення»], (Дніпропетровськ, 1-5 жовтня 2006 р.) / , Український держ. хім.-технол. ун-т [та ін.] - Д.: 2006. – 49 с.

15. Функціональні полісульфонові мембрани та перспектива їх використання у процесах очищення води: зб. наук. праць за матеріалами IV Міжнар. форуму. [«Aqua Україна 2006»], (Київ, 19-21 вересня 2006 р.) / «Екологічні технології», «Європейська Водна Асоціація» [та ін.] - К.: 2006. – С. 272 - 274.

16. Формування полісульфонових мембран та їх поверхневе модифікування катіонними біанкерними сполуками для очищення води: зб. наук. праць за матеріалами міжнар. наук.-практ. конф. [«І всеукраїнський з’їзд екологів»], (Вінниця, 4-7 жовтня 2006 р.) / . - В.: 2006. -56 с.

17. Отримання заряджених полісульфонових ультрафільтраційних мембран та вивчення їх властивостей: зб. наук. праць за матеріалами міжнар. наук.-практ. конф. [«Мембрани та сорбційні процеси і технології»], (Київ, 5-7 березня 2006 р.) / Нац. ун-т «Києво-Могилянська академія». - К.: 2007. -13 с.

18. Оцінка експлуатаційних характеристик модифікованих полісульфонових мембран методом математичного моделювання: зб. тез доповідей міжнар. наук.-практ. конф. [«Мембрани та сорбційні процеси і технології»], (Київ, 5- 8 березня 2007 р.) / Нац. ун-т «Києво-Могилянська академія». К.: 2007. – 30 с.

19. Разработка методов получения функциональных полимерных мембран: сб. науч. трудов по материалам ІІІ Санкт-Петербургской конф. молодых ученых. [«Современные проблемы науки о полимерах»], (17 - 19 апреля 2007 г.) / Институт высокомолекулярных соединений РАН. – С.-Пб.: 2007. – 68 с.

20. Отримання бактерицидних полісульфонових ультрафільтраційних мембран та вивчення їх властивостей: зб. тез доповідей ХІ наук. конф. [«Львівські хімічні читання»], (Львів, 30 травня - 1 червня 2007 р.) / , Львівський нац. ун-т імені Івана Франка. Л.: 2007. – Т23 с.

21. Отримання композиційних полісульфонових ультрафільтраційних мембран з іоногенними біанкерними сполуками: зб. наук. праць за матеріалами ХV міжнар. наук.-практ. конф. [«Екологічна та технологічна безпека. Охорона водного та повітряного басейнів. Утилізація відходів»], (Бердянськ, 11- 15 червня 2007 р.). / [та ін.] Х.: 2007. Т. 1, - С. 50-61.

22. Novel route for the preparation of nanoparticle-filled polymeric membranes: Example of the synthesis of biofouling resistant Ag-polysulfone ultrafilters. [233 rd ACS Meeting], (Chicago, IL, USA, March 25-29). - Chicago, 2007. # SUST 55.

Особистий внесок автора у працях, що опубліковані у співавторстві: [1-9, 12-22] – в даних роботах участь дисертанта полягає в постановці досліджень, плануванні та проведенні експериментів, аналізі літератури за темою досліджень, обробці експериментальних даних та публікації отриманих результатів; [10-11]- постановка і проведення експериментів, обробка одержаних даних, участь в обговоренні результатів. У співавторстві оформлена заявка на винахід.