Відділ сорбціїї та тонкого неорганічного синтезу

Завідувач відділу

Відділ створено у 1991 році. Перший керівник відділу – акад. НАН України, проф., д.х.н. В.В. Стрелко (1991–2016 р.р.). З січня 2020р. відділ очолює д.х.н., c.н.с. І.В. Романова. Станом на 2026 р. у відділі працює 16 спеціалістів, серед них 3 доктора наук, 7 кандидатів наук.

До складу відділу входять:

Лабораторія екологічної хімії (зав. лаб. д.х.н., ст.досл. І.А. Ковальчук )

Комплексна контрольно-аналітична лабораторія (зав. лаб. к.х.н. О.І. Закутевський).

За останні 5 років співробітниками відділу опубліковано:

Більш ніж 55 статей, які індексуються Scopus, WOS та іншими міжнародними базами даних.
Одержано більш ніж 20 патентів.

У 2025 році успішно захищено дисертацію на здобуття кандидата хімічних наук зі спеціальності фізична хімія (М.В. Кравченко) та дисертацію на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю екологічна безпека (А.В. Хохлов).

Основні наукові напрямки

Розробка способів синтезу сорбційних матеріалів екологічного призначення на основі природних та синтетичних оксидів, фосфатів та силікатів перехідних металів з покращеною нанопоруватою структурою та високою селективністю по відношенню до основних неорганічних токсикантів;
Синтез та дослідження композиційних сорбентів на основі шаруватих силікатів для очищення грунтів, поверхневих та підземних вод від важких металів та радіонуклідів.
Одержання сорбційних матеріалів на основі неорганічних іонітів (фосфатів та силікатів титану і цирконію, фероцианіду нікелю), осаджених на оксидних носіях;
Вивчення адсорбційних характеристик отриманих сорбентів в залежності від умов синтезу, поруватої структури та молекулярної будови поверхневого шару по відношенню до іонів цезію, стронцію, урану, кадмію, свинцю, кобальту, купруму, нікелю, хрому та ряду органічних токсикантів: амінокислот та їх похідних, пестицидів та вуглеводнів.

Найважливіші наукові досягнення

Розроблено метод одержання сорбентів на основі фосфатів цирконію і силікатів титану, а також фероціаніду нікелю і подвійного сульфату барію-кальцію, нанесених на поверхню силікагелю та базальтового волокна. На матеріалах проведено дослідження сорбції іонів перехідних металів (міді, цинку та кадмію) в статичних та радіоцезію і радіостронцію у динамічних умовах. Проведено пілотні випробування з визначення ефективності використання одержаних сорбційних матеріалів у технологічному процесі очистки трапних вод (сумісно з державним спеціалізованим підприємством Чорнобильська АЕС);
Розроблено технології очищення підземних вод від сполук урану та важких металів за допомогою проникних реакційно-здатних бар’єрів. Ефективність застосування проникних реакційних бар’єрів підтверджена дослідно-промисловою перевіркою в українському центрі урановидобувної та переробної промисловості – місті Жовті Води;
Розроблено метод синтезу гранульованого магній силікатного сорбенту з розвинутою поруватою структурою (S_пит=640 м²/г) та високою адсорбційною ємністю щодо катіонів важких металів, стронцію та арсенат-іонів (1 ммоль/г);
За новою методикою одержано ефективні сорбційні матеріали на основі каоліну вітчизняного походження, які вилучають іони цезію, кадмію та свинцю з водних розчинів з сорбційною ємністю до 1.7 ммоль/г (Cs⁺) та 0.7 ммоль/г (Cd²⁺ і Pb²⁺), а також виявили високий ступінь вилучення іонів міді (99.9 %) при її невисоких концентраціях у водних розчинах (до 0,2 ммоль/л);
одержано хімічно модифіковані екосорбенти со-піролізом лігноцелюлозовмісних рослинних сільгоспвідходів (шрот сої, кукурудзяний шрот) з сірковмісною речовиною (тіосульфат натрію), що мають високий ступінь вилучення (більше 90%) іонів Hg²⁺, Cd²⁺ та Co²⁺ з водних розчинів.
В рамках виконання конкурсної тематики синтезовано зразки літійованих оксидів мангану та титану, які є прекурсорами для одержання високоселективних сорбентів для концентрування літію з природних ресурсів.

Інноваційні розробки, які готові до впровадження

Нові різновиди неорганічних іонітів з вираженою селективністю по відношенню до аніонних та катіонних форм забруднювачів: іонів важких металів, арсену, а також радіонуклідів (урану, трансуранових елементів, цезію та стронцію);
Спосіб нанесення неорганічних іонітів на поверхню силікагелю та базальтового волокна;
Способи покращення поруватої структури та адсорбційних властивостей сорбентів шляхом використання гідротермальної та мікрохвильової обробки, а також застосуванням темплатного методу.

Наукова і прикладна тематика

Відомча тематика:

«Синтез та фізико-хімічні дослідження композиційних матеріалів екологічного призначення на основі природних та синтетичних силікатів», 2022-2024 р.р.
«Нові сорбенти екологічного призначення на основі глинистих мінералів (каолін, монтморилоніт та палигорськіт)», 2025-2029 р.р.

Конкурсна тематика:

«Сорбенти екологічного призначення на основі механохімічно активованих глинистих мінералів для видалення радіонуклідів», 2022 р.
«Біфункціональні матеріали для селективного концентрування літію з природних ресурсів та для використання в якості електродів для сучасних джерел струму»2023-2024 рр.

Захист дисертацій співробітниками відділу

2021 – Ковальчук Ірина Андріївна
Селективна сорбція важких металів і радіонуклідів природними та модифікованими шаруватими силікатами – Дис. док. хім. наук : 02.00.04 – фізична хімія – Інститут хімії поверхні ім. Чуйка НАН України, Київ.

2021 – Федоришин Олександр Сергійович
Вуглецьвмісні кислотні каталізатори для переестерифікації рослинних олій етанолом – Дис. канд. хім. наук : 02.00.13 – нафтохімія та вуглехімія – Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Київ. Науковий керівник – І.В.Романова

2025 – Хохлов Андрій Володимирович
Створення та застосування біосорбційних комплексів для знешкодження екотоксикантів у довкіллі. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук, Київ, 2025

2025 – Кравченко Микола Володимирович
Гранульовані цирконій- і магнійсилікатні сорбенти для вилучення іонів важких металів. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук, 02.00.04 – фізична хімія – Інститут хімії поверхні ім. Чуйка НАН України, Київ. Науковий керівник – І.В. Романова

Наукові зв’язки

Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України (м. Київ, м. Чорнобиль, Україна);
Інститут хімії поверхні ім. О.О.Чуйка (м.Київ, Україна);
Інститут фізичної хімії ПАН (м. Варшава, Польша);
Інститут ботаніки ім. М.Г.Холодного (м. Київ, Україна).
Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, Україна

Провідні співробітники відділу

Найважливіші публікації науковців відділу за останні п’ять років

I.Z.Zhuravlev, M. F. Kovtun, A.V. Botsman. Simply synthesized apatites precipitated onto porous rice husk charcoal for the extraction of cadmium (II) and copper (II) ions. Separation sciences and technology. – 2022. – V. 57. – № 8. – P. 1198–2010.
Khokhlov A.V., Khokhlova L. I. Modified rice husk biochar for binding Cd(II), Cu(II) ions in aqueous solutions. Journal of Chemistry and Technologies, – 2022, 30(4), 659-666.
Zakutevskyy O., Shaposhnikova T., Kotynska L., Biedrzycka A., Skwarek E. Sorption of ammonium and phosphate ions from aqueous solutions by carbon and mineral sorbents. Physicochemical Problems of Mineral Processing. –2022. – V. 58. – № 4. – P. 150826–150833.
І.А.Фарбун, В.А.Трихліб. Селективність адсорбції триптофану та фенілаланіну активованим кокосовим вугіллям медичного призначення. Теоретична та експериментальна хімія. – 2023. – Т. 59. – № 1. – С. 54–59.
M.V.Kravchenko, O.A.Diyuk, I.Z.Zhuravlev, S.I.Meleshevych, I.V.Romanova. Impact of Hydrothermal Treatment on the Porous Structure and Adsorption Properties of Spherically Granulated Zirconium Silicate. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. – 2023. – V. 33. – P. 332346–2353.
Pylypenko I.V., Kovalchuk I.A., Tsyba N.N. Granular composites based on laponite and Zr/Fe-alginate for effective removal of uranium (VI) from sulfate solutions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, – 2023, 6 (126), 27-34.
Tarnovsky D.V., Fedoryshyn O.S., Vyshnevskyi O.A., Romanova I.V. Removal of cesium and strontium ions from aqueous solutions using metakaolin based geopolymers // Chemistry, Physics and Technology of Surface. – 2024. – V. 15. – № 1. – P. 102–109. https://doi.org/10.15407/hftp15.01.102
Kotynska L., Holdynski M., Fedoryshyn O., Zakutevsky O., Romanova I. Sorbents based on the manganese oxides designed for selective removal of lithium ions // Chemistry, Physics and Technology of Surface. – 2025. – V. 16. – № 2. – P. 288–297. https://doi.org/10.15407/hftp16.02.288
Romanova I.V., Tarnovsky D.V., Diyuk O.A. High-performance titanium silicate adsorbent material derived from waste of industrial process // Nanotechnology for Environmental Engineering. ‒ 2026. ‒ V. 11. https://doi.org/10.1007/s41204-026-00568-3
Kovalchuk I.A., Farbun I.A., Vyshnevskyi O. Acid activation of bentonite: structural transformation and sorption performance for uranium, cesium, and strontium // Environmental Earth Sciences. ‒ 2026. ‒ V. 85. ‒ Article number 134. https://doi.org/10.1007/s12665-026-12844-1
Романова І.В. Селективні сорбенти для вилучення радіонуклідів, важких металів та літію з водних розчинів // Вісник НАН України. ‒ 2026. ‒ № 6. ‒ P. 38‒43.

	Ірина Андріївна Ковальчук Завідувач лабораторії екологічної хімії, доктор хімічних наук Посилання на профіль в сколар: GoogleScholarProfile Посилання на профіль в скопус: ScopusProfile Область наукових інтересів: Синтез і характеристика композитних сорбентів на основі шаруватих силікатів для очищення води, забрудненої важкими металами та радіонуклідами.
	Ірина Анатоліївна Фарбун Старший науковий співробітник, кандидат хімічних наук Посилання на профіль в сколар: GoogleScholarProfile Посилання на профіль в скопус: ScopusProfile Область наукових інтересів: Адсорбційне видалення органічних і неорганічних токсикантів із питної та стічних вод за допомогою адсорбентів на основі вуглецю та оксидів.
	Світлана Іванівна Мелешевич Старший науковий співробітник, кандидат хімічних наук Посилання на профіль в сколар: GoogleScholarProfile Посилання на профіль в скопус: ScopusProfile Область наукових інтересів: Синтез і дослідження неорганічних сорбентів на основі змішаних оксидів; синтез титансилікатів, селективних до іонів цезію, стронцію, урану
	Андрій Вікторович Хохлов Старший науковий співробітник, доктор технічних наук Посилання на профіль в сколар: GoogleScholarProfile Посилання на профіль в скопус: ScopusProfile Область наукових інтересів: Вивчення іммобілізації біомаси на поверхні сорбційних матеріалів та закономірностей вилучення ними забруднювачів довкілля (нафта, пестициди)
	Олег Ігоревич Закутевський Завідувач комплексної контрольно- аналітичної лабораторії, кандидат хімічних наук Посилання на профіль в сколар: GoogleScholarProfile Посилання на профіль в скопус: ScopusProfile Область наукових інтересів: Дослідження закономірностей сорбції іонів U(VI), Cs⁺, Sr²⁺, NH⁴⁺ та фосфат-іонів з водних розчинів неорганічними і вуглецевими сорбентами