(Vestsi Natsiyanalnai Akademii Navuk Belarusi)
SERIES OF CHEMICAL SCIENCES
Published by The Belaruskaya Navuka Publishing House, Minsk, Republic of Belarus
| Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus (Vestsi Natsiyanalnai Akademii Navuk Belarusi) SERIES OF CHEMICAL SCIENCES Published by The Belaruskaya Navuka Publishing House, Minsk, Republic of Belarus |
Институт общей и неорганической химии НАН Беларуси создан на базе Института химии АН БССР в январе 1959 г.
В соответствии с научным профилем, учитывающим запросы бурно развивающейся в республике химической, нефтехимической промышленности, исследования, проводимые в институте, получили четкую направленность на разработку новых, а также интенсификацию существующих технологических процессов получения минеральных удобрений, создание эффективных защитных, в том числе химически и коррозионно-стойких материалов для химической промышленности и производства строительных материалов, на развитие теории адсорбции, ионного обмена, синтеза адсорбентов и катализаторов с заранее заданной пористой структурой для различных отраслей народного хозяйства, на изыскание путей защиты окружающей среды от вредного воздействия отходов химического производства.
Во главе развития указанных направлений стояли видные ученые-химики: академики АН БССР Н.Ф. Ермоленко, М.А. Безбородов, М.М. Павлюченко -- один из организаторов и первый директор института. С 1966 до 1993 г. директором института был заслуженный деятель науки, лауреат Государственной премии БССР, академик НАН Беларуси В.С. Комаров, под руководством которого коллектив института достиг значительных успехов в научной и производственной деятельности. С 1993 г. по настоящее время директор института -- член-корреспондент НАН Беларуси, лауреат Государственной премии БССР Н.П.Крутько.
За 40-летний период ученые института выполнили большой объем научных и прикладных разработок. В частности, установлены основные закономерности адсорбции веществ в зависимости от их структуры и растворимости, синтезирован ряд новых цеолитов и их изоморфных форм, изучены структура, сорбционные и каталитические свойства. Большой объем исследований выполнен в направлении получения оксида алюминия из оксихлорида и изучены его фазовые переходы в зависимости от температуры прокаливания, защитного действия различных добавок, стабилизирующих структуру оксида и т. д.
В результате комплексного изучения специфических межфазовых взаимодействий в органо-минеральных дисперсиях порошков различного химического состава разработаны физико-химические основы получения пленочных материалов, которые нашли применение в картографии, полиграфии и радиоэлектронике.
Большой объем исследований выполнен в направлении разработки научных основ синтеза адсорбентов и катализаторов с заранее заданной структурой. В частности, разработаны принципиально новые методы активации природных алюмосиликатов, что дало возможность на основе трудноактивируемых глин получить активные специфические адсорбенты и катализаторы, зарекомендовавшие себя при регенерации отработанных трансформаторных масел, обессеривании нефтепродуктов и как катализаторы крекинга.
Изучен механизм структурообразования гидроксидов металлов в зависимости от природы интермицеллярной жидкости, молекулярной массы и структуры поверхностно-активных веществ, гидротермального модифицирования, температуры и действия других факторов, таких, как замораживание -- оттаивание гидроксидов, солевых растворов, а также методы обезгаживания последних.
Разработаны научные основы и методы регулирования пористой структуры синтезируемых материалов, путем наращивания коллоидных частиц гидроксида, позволившие получать не только адсорбенты заданной пористой структуры, но и катализаторы с равномерным распределением активной фазы по поверхности носителя.
Установлены закономерности изменения структуры пористых тел в зависимости от рН начала и полного осаждения гидроксидов смеси, что дало возможность на основе сорбционных емкостей исходных компонентов рассчитать состав смеси с наибольшей емкостью поглощения.
Очень важные исследования выполнены в области изучения коллоидно-химических основ действия ПАВ в процессах селективного разделения калийных руд Старобинского месторождения. Это позволило целенаправленно изыскать и предложить производству новые, дешевые и эффективные реагенты для флотации сильвинитовых руд. Результаты этих исследований были положены в основу получения гранулированных удобрений с продленным сроком действия, применение которых уменьшает не только их потери от вымывания из почвы, но и увеличивает коэффициент их усвояемости растениями, что заметно увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур.
Впервые с точки зрения положений коллоидной химии и физико-химической механики изучен механизм образования и разрушения конденсационно-кристаллизованных структур в калийных удобрениях. В итоге это позволило разработать и внедрить в производство эффективные способы получения неслеживающихся, непылящих удобрений с улучшенными экспортными характеристиками.
Разработаны методы комплексного использования отходов производства минеральных удобрений с получением кормовых добавок, антикоррозионных и противогололедных составов, буровых растворов, теплоизоляционных и других материалов.
Установлены механизм и закономерности гетерогенных химических реакций, лежащих в основе получения и практического использования неорганических материалов и солей. На базе полученных результатов разработаны способы получения ряда новых солей фосфорных и полифосфорных кислот. Основное внимание уделено фосфатам, перспективным для использования в качестве технологических солей, комплексных удобрительных сред, фунгицидов, детергентов, люминофоров, сорбентов, протонных твердотельных проводников и вяжущих материалов.
Путем взаимодействия протонированных солей с газообразным аммиаком синтезированы кристаллические двойные фосфаты алюминия -- щелочного металла, которые невозможно получить прямым синтезом из водных растворов. Синтезировано 20 ранее неизвестных редких солей и показана возможность их использования в ряде производств.
Выполнены фундаментальные исследования в области термодинамики ионного обмена. Разработана теория, позволяющая детально анализировать природу ионообменных процессов, в том числе в сложных системах, содержащих одновременно неограниченное количество обменивающихся ионов. На основе этой теории разработан метод получения нового вида химической продукции -- искусственной ионитной почвы. Данный вид почвы успешно прошел медико-биологические испытания. С 1981 г. эти исследования продолжаются в Институте физико-органической химии, куда была передана лаборатория ионного обмена и сорбции в связи с назначением ее заведующего, члена-корреспондента, ныне академика НАН Беларуси, В.С. Солдатова директором института.
Важные результаты получены в области фотохимии и спектроскопии целлюлозы, которые нашли широкое признание ученых стран СНГ и за рубежом. В результате выполненных исследований установлен механизм окисления, этерификации, фотолиза и термолиза целлюлозы. Разработаны новые методы исследования, интерпретации спектров продуктов модификации целлюлозы и ее производных. Результаты этих исследований явились научной основой для создания материалов, пригодных для применения как в медицине, так и в ионообменной технике для извлечения тяжелых металлов и радионуклидов.
Установлены закономерности процессов, протекающих при термодеструкции целлюлозы и ее элементосодержащих производных, что способствовало созданию нового вида материалов -- углеродных и элементоуглеродных волокон и углеволокнистых адсорбентов, а также материалов с высокой термо-, огне- и радиационной стойкостью, регулируемой электропроводностью, радио- и акустопоглощением.
Кроме того, элементоуглеродные волокна легли в основу создания целого ряда композиционных материалов с разнообразными свойствами, а также для получения оксиднометаллических волокон и волокнистой керамики.
В результате изучения особенностей протекания реакций этерификации целлюлозосодержащих материалов фосфор- и борсодержащими кислотами получен новый класс производных целлюлозы: полибораты и полифосфаты, обладающие рядом ценных свойств. Это послужило основой для разработки и внедрения в производство экологически чистой технологии получения огнебиозащищенной древесины и ткани.
В результате исследования закономерностей связи состав -- микроструктура -- свойства в ряде оксидных систем разработаны новые составы кислото-щелочестойких эмалей, предназначенных для защиты от коррозии стальных труб и химического оборудования, эксплуатируемых в сильноагрессивных средах.
Впервые разработаны новые стекловидные толстопленочные токопроводящие покрытия, предназначенные для снятия статического электричества. Они рекомендованы для использования в серийном выпуске химического оборудования.
Установлен механизм образования токопроводящих структур в титаносодержащих композициях, что позволило разработать физико-химические основы получения новых пассивирующих, антикоррозионных и токопроводящих покрытий и предложить их к использованию в промышленности.
Выполнены исследования по отработке условий и оптимизации синтеза иттриевой 1,2,3-фазы путем использования матричного продукта иттрита бария (YBa4O7) и порошка металлической меди с последующей механической и химической активацией смеси, что дало возможность получить малоусадочные порошки с повышенной активностью, являющиеся перспективными для изготовления мишеней, тонких сверхпроводящих пленок, сверхпроводящих экранов электромагнитного излучения.
Синтезирован и исследован в широком интервале температур и парциальных давлений кислорода ряд новых соединений на основе переходных 3d-элементов, имеющих перовскитовую структуру. Среди них обнаружены соединения с высокой смешанной кислородной и электронной проводимостью, а также с высокой диффузионной подвижностью кислорода, что делает их пригодными для изготовления высокопроницаемых керамических мембран для разделения воздуха, а также в качестве электродных материалов для устройств на основе высокотемпературных кислород-ионных твердых электролитов (топливные элементы, кислородные насосы, датчики концентрации кислорода и т. д.).
За время существования института в народном хозяйстве страны использовалось более 100 разработок с экономическим эффектом, составляющим 2-3 рубля прибыли на 1 рубль затрат.
Сотрудниками института опубликовано 52 монографии и 11 тематических сборников, 8 научно-популярных брошюр, более 3000 научных статей, получено более 1100 авторских свидетельств и патентов на изобретения.
Сотрудниками, работающими в различное время в институте, защищено 10 докторских и 137 кандидатских диссертаций. В институте работали известные ученые-химики -- академики АН БССР И.Н. Ермоленко, В.С. Солдатов, академик АН Украины Ю.С. Липатов, члены-корреспонденты А.Е. Продан, Г.Л. Старобинец, доктора химических наук М.А. Матвеев, Т.Э. Липатова и др. С высокой отдачей продолжают трудиться ветераны института академик В.С. Комаров, члены-корреспонденты Ф.Ф. Можейко, Н.П. Крутько, доктора химических наук X.М. Александрович, А.И. Ратько и др.
За достижения наивысших результатов во Всесоюзном социалистическом соревновании в ознаменование 50-летия образования СССР Президиум Верховного Совета СССР, Совет Министров СССР, ВЦСПС наградили коллектив Института общей и неорганической химии АН БССР Юбилейным почетным Знаком.
За разработку и внедрение новых катализаторов и технологических процессов, обеспечивающих интенсификацию производства капролактама и повышение его качества при значительном сокращении вредных выбросов в окружающую среду академику В.С.Комарову, одному из авторов работы, в 1980 г. присуждена Государственная премия БССР.
За разработку теоретических принципов и технологии получения искусственной ионитной почвы как универсальной среды для корневого питания растений руководитель работы заведующий лабораторией ионного обмена и сорбции, член-корреспондент, ныне академик В.С. Солдатов, старший научный сотрудник, кандидат фармацевтических наук Н.Г. Перышкина и кандидат химических наук Р.П. Хорошко в 1980 г. удостоены Государственной премии БССР.
За разработку и внедрение технологии производства калийных удобрений с улучшенными физическими и агрохимическими свойствами члену-корреспонденту Ф.Ф. Можейко и доктору химических наук Н.П. Крутько в 1990 г. присуждена Государственная премия БССР.
Премия правительства СССР за разработку и освоение технологии стеклоэмалевого покрытия стальных трубопроводов и соединительных частей присуждена в 1991 г. доктору химических наук Л. Г. Ходскому и кандидату технических наук И.В. Стефанюк.
Доктору химических наук В.С.Солдатову в 1972 г. присуждена премия Ленинского комсомола СССР в области науки, техники и производства за цикл работ в области термодинамики ионного обмена.
За научные достижения награждены орденами, медалями и грамотами Верховного Совета БССР X.М. Александрович, И.Н. Ермоленко, В.С. Комаров, P.А. Кривчик, Э.Ф. Коршук, В.С. Солдатов, И.В. Стефанюк и др.
Отрадно отметить, что, несмотря на временные трудности, создавшиеся в республике, в том числе и в науке, эффективность НИР института снизилась не столь значительно, что указывает на трудоспособность научного коллектива и преданность его членов делу науки.
Процесс современной промышленности невозможен без обширных и глубоких научных исследований и изысканий, ставящих целью не только удовлетворение текущих нужд производства, но и предвидение и освещение дальнейших путей развития промышленности и самой науки.
Большие задачи стоят перед сотрудниками Института общей и неорганической химии НАН Беларуси как в области развития фундаментальных исследований, так и в области решения прикладных задач. На решение этого комплекса задач направлены усилия всего научного коллектива института, который достаточно успешно трудится в направлении разработки научных основ и методов создания и использования активных и селективных адсорбентов и катализаторов, открывающих возможность не только повысить производительность установок без их реконструкции, но и увеличить качество выпускаемых моторных топлив, смазочных масел, сырья для химии и нефтехимии. Решение этих и других вопросов тесно связано с производством новых химических изделий, прежде всего современных химических волокон и нитей, пластических масс, эластомеров, химических ингредиентов, кормовых смесей, продукции основной и малотоннажной химии для всех сфер материального производства, а также товаров народного потребления.
В последние годы в институте развивается новое направление, связанное с химизацией жилищного и дорожного строительства, направленное на снижение материало-, энерго- и капиталоемкости строительных работ, сокращение импорта и повышение экспорта строительных материалов.
Институт является головной организацией по выполнению Государственной научно-технической программы "Химия в строительстве".
Тематика института постоянно корректируется с учетом потребностей народнохозяйственного комплекса республики. В дальнейшем будут развиваться следующие направления.
1. Разработка научных основ синтеза и изучение свойств новых высокоэффективных адсорбентов, носителей, катализаторов сложного состава, модифицированных неорганическими и органическими добавками, в том числе сорбентов для очистки питьевой воды, жидких и газообразных сред от вредных веществ, а также сорбентов медицинского назначения, что позволит решить ряд экологических и медицинских проблем.
2. Развитие методов синтеза новых неорганических материалов и ценных малотоннажных химических веществ для химической, радиоэлектронной, медицинской и микробиологической промышленности, машиностроения, строительства и медицины, использование которых позволит значительно уменьшить металло- и энергоемкость промышленной продукции, увеличить срок службы, сократить закупку дорогостоящих и дефицитных материалов и изделий за рубежом.
3. Разработка научных основ создания новых и совершенствования существующих технологий производства минеральных удобрений, в том числе комплексных, длительно действующих, обогащенных микроэлементами и стимуляторами роста растений.
Будут также укрепляться связи с БГУ, НИИФХП БГУ и БГТУ, НИИ и ведущими промышленными предприятиями республики путем создания совместных лабораторий, центров, ассоциаций с целью координации работ, более эффективного использования научного потенциала, приборной и экспериментальной базы, быстрейшего внедрения научных разработок в производство.
 Academy |