інститут загальної та
неорганічної хімії

імені в.і. вернадського
нан україни


ВІДДІЛ ЕЛЕКТРОХІМІЇ ТА
ТЕХНОЛОГІЇ НЕОРГАНІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ

Напрямки роботи відділу

Основні наукові напрямки:
- Перенос заряду та маси в електрохімічних системах з водними, розплавленими та твердими електролітами;
- Електрохімічна кінетика;
- Синтез та дослідження нових матеріалів (електродні та електролітні матеріали для електрохімічних пристроїв та процесів, електрокаталітичні наноматеріали, каталізатори, енергоакумулюючі матеріали, оптичні матеріали);
- Вилучення металів та сполук із природної та техногенної сировини;
- Наукові засади активації металів та отримання водню з води з використанням енергоакумулюючих речовин;
- Дизайн хімічних, електрохімічних реакторів та паливних комірок.

Наукові та прикладні результати:
- Створені наукові основи електрохімічного рафінування та фінішної обробки металів в водних та розплавлених електролітах.
- Розроблені нові технологічні процеси рафінування важких кольорових металів (індій, галій, олово, свинець, тощо) в розплавлених та водних електролітах, що знайшли промислове використання.
- Розроблені концептуальні рішення електрохімічної дезактивації металічних поверхонь та неелектропровідних матеріалів в електричному полі постійного та змінного струмів у кислих та нейтральних розчинах.
- Розроблені наукові основи переробки вітчизняної літієвої та цирконієвої сировини і вилучення з неї сполук заданого складу, у тому числі високочистого цирконію.
- Визначені умови регенерації розплавлених паливно-сольових композицій ядерних реакторів нового покоління та корозійної стійкості конструкційних матеріалів, встановлено закономірності відновлення фторидів рідкісноземельних елементів лужними металами та цирконієм у розплавлених паливних композиціях ядерних реакторів нового покоління.
- Визначена природа переносу заряду та маси у фторидпровідних фавзах флюоритової, тісонітової та гагаринітової структур.
- Розроблено концептуальне рішення виробництва паливних елементів з протонпровідними електролітами та автономним джерелом живлення воднем.

Співробітники відділу електрохімії та технології неорганічних матеріалів

Історія відділу

У 1982 році на базі Відділу електродних процесів (заснований у 1946 р., О.К. Кудра) було створено Відділ електрохімії та технології неорганічних матеріалів, який очолив академік АН УРСР О.В. Городиський. З 1992 по 1997 р. відділ очолювала доктор хімічних наук Н.Д. Іванова. З 1997 р. після об’єднання з Відділом хімії техногенних металів та сполук (заснований у 1994 р., А.О.Омельчук) по теперішній час відділ очолює член-кореспондент НАН України. доктор хімічних наук, професор А.О. Омельчук. У 2016 р. до складу відділу увійшли співробітники Відділу електрохімічного рафінування металів та металоїдів (2002-2005 р.р., член-кор. НАН України О.Г. Зарубицький; 2006-2016 р.р., доктор техн. наук, проф. Л.Х. Козін) та неструктурної Лабораторії матеріалів електрохімічної енергетики» (доктор. хім. наук Ю.К. Пірський).

Незважаючи на зміну складу та назви відділу, незмінним залишався науковий напрямок його досліджень – електрохімічні та хімічні процеси на міжфазних поверхнях в різних реакційних середовищах (водні та неводні розчини, розплави) для вилучення металів та сполук із природної та техногенної сировини, синтез та властивості нових матеріалів.

Ст.н.с. к.х.н. Ф.Д. Манілевич та професор , д.х.н. Л.Х. Козін

Сучасний склад відділу

Завідувач відділу
Омельчук Анатолій Опанасович
Старші наукові співробітники
Козін Валентин Хомич Новоселова Інеса Аркадіївна Погоренко Юлія Володимирівна
Стезерянський Едуард Аркадійович
Наукові співробітники
Іваненко Олександр Петрович Скриптун Ігор Миколайович
Молодші наукові співробітники
Близнюк Антоніна Вікторівна Кулешов Сергій Володимирович
Провідний інженер-технолог
Павленко Тамара Володимирівна

Співробітники не структурної лабораторії матеріалів електрохімічної енергетики

Провідний науковий співробітник
Пірський Юрій Кузьмич
Старший науковий співробітник
Манілевич Федір Дмитрович
Провідні інженер-технологи
Захарченко Микола Федорович Богданова Аліна Костянтинівна
Інженер-технологи 1 категорії
Данильцев Борис Ілліч Крупеннікова Оксана Сергіївна Куций Андрій Васильович

Реалізовані проекти відділу

Національні проекти
- Технологічний процес електрохімічного рафінування індію у розплавах (Челябінський електролітний цинковий завод, Новосибірський олово комбінат, Усть-Камєногорський свинцево-цинковий комбінат, Костянтинівський завод «Укрцинк»);

Технологічний процес розділення свинцю та вісмуту (ВО «Дальполіметал»; Новосибірський олово комбінат, Чимкентський свинцевий завод )

Аспірант А.О. Омельчук





- Електрохімічне вилучення радіонуклідів із металевих поверхонь технологічного обладнання (ЧАЕС, Дослідний ядерний реактор Інституту ядерних досліджень НАН України, Дослідний ядерний реактор Університету Сіньхуа, Китай,);
- Електрохімічне полірування імплантів остеосинтезу НВ ТОВ «Інмед»;
- Технологія виготовлення новітніх мембрано-електродних блоків різних розмірів для низькотемпературних воднево-кисневих паливних комірок і батарей з використанням протонпровідних мембран та вдосконалених катодних і анодних електрокаталізаторів. (ПАТ «Елміз»);

Міжнародне співробітництво:
Реалізовано три проекти УНТЦ,
№ 294 – «Вибір та дослідження паливних і конструкційних матеріалів систем з рідкосольовими бланкетами для керованої прискорювачами конверсії плутонію і ядерної трансмутації радіоактивних відходів (01.03.2003 – 29.02.2004)»;
№ 1993 – «Розробка наукових основ електрохімічної дезактивації металічних поверхонь (01.04.2002 - 30.09.2004)»;
№ 4129 – «Приготування, виготовлення та випробування дослідних зразків устаткування для дезактивації технологічного обладнання (01.02.2007 - 01.02.2009)».

Проекти, які відділ виконує на теперішній час

На сьогоднішній день відділ займається наступними проектами:
- Комплексна програма Національної академії наук України “Мінерально-сировинна база України як основа безпеки держави”.
Проект «Розробка технологічних процесів вилучення титану та сплавів на основі титану і цирконію із природної та техногенної сировини».
- Програма НАТО «Наука заради миру та безпеки”, проект G5233: «Портативне енергопостачання». (NATO Programme «Science for Peace and Security», project G5233 “Portable energy supply”).
- Програма науково-дослідних робіт молодих учених НАН України 2019-2020 рр. Проект «Високоефективні функціональні матеріали для сучасних електрохімічних пристроїв» (Спільно з відділом №1).
- Цільова програма наукових досліджень НАН України «Розвиток наукових засад отримання, зберігання та використання водню в системах автономного енергозабезпечення» Проект «Автономне джерело електроживлення на основі паливних комірок та алюмоводневого генератора».

Відомчі замовлення Відділення хімії НАН України:
- Тема 310Е: «Нові неорганічні сполуки та високоефективні функціональні матеріали (фізико-хімічні основи конструювання, гетерогенно-гетерофазний синтез, структура, властивості)». Розділ що стосується створення нових електродних і електролітних матеріалів для хімічних джерел струму на основі твердих фторидпровідних фаз елементів IV(а) та III(б) підгруп.
- Тема 313Е: «Синтез, будова та електрохімічні властивості нових неорганічних сполук, сплавів та композитів для хімічних джерел енергії».
- 320Е «Функціональні матеріали нового покоління»

Нагороди відділу

Державні премії України в області науки та техніки:
д.х.н., профессор Л.Х Козін (1986 р.)
член корреспонтент АН України А.О. Омельчук (2018 р.).

Заслужені діячі науки і техники України:
чл.-кор. НАН України О.Г. Зарубицький (2004 р.)
- Почесна грамота Президії Верховної Ради Української РСР чл.-кор. НАН України О.Г. Зарубицький (1986 р.).
- І премія Президії Центрального правленняВсесозного хімічного товариства ім. Д.І. Менделєєва к.х.н. А.О Омельчук (1981 р.).
- премія ім. О.І. Бродського (Ю.К. Пірський 2019 р.);
- премія Президента (Р.М. Пшеничний (2016-2017 р.р.), Ю.В. Погоренко (2018-2019 р.р.);
- Диплом Академіка Академії космонавтики імені К.Э. Циолковского - д.х.н., профессор Л.Х Козін (1992 р.)
- Почесне звання «Ветеран космонавтики Россії». (Федерація Космонавтики России) за заслуги перед відчизняною космонавтикою - д.х.н., професор Л.Х Козін (2008 р.)

Ордени, медалі, звання, відзнаки:

чл.-кор. НАН України О.Г. Зарубицький
-медаль «В память 1500-летия Киева» (1982) . медаль «Ветеран праці» (1986)

д.х.н., профессор Л.Х. Козін
-медалі «За доблестный труд» (1970), «За працю і звитягу» (2004), відзнаки НАН України «За підготовку наукової зміни» (2006), «За професійні здобутки» (2016)

член корреспонтент АН України А.О. Омельчук
-медаль «За трудову відзнаку» ( (1986), медаль «Незалежність України» Міжнародної академії рейтингових технологій і соціології «Золота Фортуна» (2013), відзнака НАН України «За професійні здобутки» (2010), пам’ятна відзнака на честь 100-річчя Національної академії наук України чл. кор. НАН України Омельчук А.О (2018).

д.х.н. Ю.К. Пірський
відзнака НАН України «За наукові досягнення» (2018).

дипломи виставок:
- виставка-презентація наукових досягнень установ НАН України. XII Всеукраїнський фестиваль науки.
- Київ, 16-18 травня 2018 року.
виставка-презентація наукових досягнень установ НАН України. «Зроблено в Києві» - 5 червня 2018 р.
- Міжнародний форум «Innovation Market». – Київ, 21-23 листопада 2018 року;
виставка-презентації наукових досягнень установ НАН України 2019 р.
- диплом Винахід року – Патент України № 60694А (О.Г. Зарубицький, А.О. Омельчук, В.Г. Буднік, І.М. Юденкова, В.Х. Козін, 2005).

Найбільш значимі та цитовані статті

1. Omel’chuk А. О., Andriiko О. О. Corrosion of zirconium in halogenide melts// Materials Science – 2017. – Vol. 52, No. 5. – P.706–713. https://doi.org/10.1007/s11003-017-0013-y

2. Pogorenko Yu.V., Pshenychnyi R.M., Omelchuk A.O., Lutsyk V. I. Transport Properties of Aliovalent Substitution Solid Solutions of the System (1-x)PbF2-xYF3-SnF2 // IOP Conferense Series: Materials Science and Engineering. – 2017. – V. 175. – Р.1–6. – 012039 ((https://doi.org/10.1088/1757-899X/175/1/012039).

3. Pototskaya V.V., Gichan O.I. On the theory of the generalized Gerischer impedance for an electrode with modeling roughness // Electrochimica Acta. – 2017. Vol. 235. – Р. 583-594. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.03.091

4. Novoselova I.A., Kuleshov S.V., Fedoryshena E.N., Bykov V.N., Electrochemical synthesis of tungsten carbide in molten salts, its properties and applications // ECS Transactions. –2018 . – V.86, № 14. – 81–94. https://doi.org/10.1149/08614.0081ecst.

5. Savchuk R.N., Gritsai L.V., Blyznyuk A.V. and Skryptun I.N. Thermal Analysis of the System NaCl–CaCl2–CaO // ECS Transactions – 2018. – Vol. 86. – No. 14, pp. 149–154. https://doi.org/10.1149/08614.0149ecst.

6. Kozin V.F., Blyznyuk A.V., Savchuk R.N. Cadmium Refining in Chloride Melts Using a Bipolar-Electrode Electrolyzer // ECS Transactions – 2018. – Vol. 86. – No. 4, pp. 55–65. https://doi.org/10.1149/08604.0055ecst

7. Manilevich F.D., Pirskyy Yu.K., Danil’tsev B.I., B.I. Kutsyi B.I., Yartys V.A. Studies of hydrolysis of aluminum activated by additions of Ga-In-Sn eutectic alloy, bismuth or antimony // Materials Science. – 2020. – V. 55, No 4. – P. 536-547. https://doi.org/10.1007/s11003-020-00336-x

8. Pototskaya V.V., Gichan O.I. On the origin of phase angle in Warburg finite length diffusion impedance // International Journal of Electrochemical Science. – 2019. – V. 14. – P. 8195-8205. https://doi.org/10.20964/2019.08.97

9. Pototskaya V.V., O.I.Gichan O.I. The Gerischer finite length impedance: A case of unequal diffusion coefficients //Journal of Electroanalytical Chemistry – 2019. – V.852. – PP.1-10. 1 November 2019. – 113511 https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2019.113511

10. Pohorenko Yu.V., Pshenychnyi R.M., Omelchuk A.O., Trachevskii V. V. Conductivity of solid solutions of heterovalent substitution Pb1-xLnxSnF4+x (Ln=Y, La, Ce, Nd, Sm, Gd) with β-PbSnF4 structure // Solid State Ionics. – 2019. – V.338, – P. 80-86. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2019.05.001.

11. Ivanenko I., Voronova A., Astrelin I., Krupennikova O. & Pirskyy Yu.. Ni-, Co-spinels: synthesis, structure and properties // Molecular Crystals and Liquid Crystals. – 2019. – V. 689, N 1. – P. 72-82. https://doi.org/10.1080/15421406.2019.1578508.

12. Yu.V. Pohorenko, A.A. Nahorny, R.M. Pshenychnyi, A.O. Omel’chuk Synthesis and conductivity of solid solutions МxPb1-xSnF4-x (М=Li, Na, K, Rb) // Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 2019, No. 5, pp. 112-117 https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-126-5-112-117

13. Потоцька В.В., Гічан О.І., Скриптун І.М., Омельчук А.О.. Вплив товщини приелектродного шару на дифузійний імпеданс // Доповіді НАНУ.- 2018.- № 1. – С. 34-42. https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.01.034

14. Стезерянский Э.А., Омельчук А.А. Спектроскопическое определение констант устойчивости ионных пар тиосульфатного комплекса меди (I) с катионами натрия и щелочноземельных металлов.// УХЖ, 2018.–Т.84, № 3, С.48-54

15. Manilevich F.D., Lisogor A.I., Kozin L.F. Regularities of cathodic hydrogen evolution at an electrolytic Co-V alloy and its components // Research & Reviews in Electrochemistry. – 2014. – Vol. 5, No. 5. – P. 124-133.

16. Погоренко Ю.В., Пшеничний Р.М., Павленко Т.В., Омельчук А.О. Синтез та електропровідні властивості твердих розчинів KxPb1-xSnF4-x та KxPbSn1-xF4-x // УХЖ. – 2018. – Т.84, № 11. – С. 20-26.

17. Омельчук А.О., Грицай Л.В., Стезерянський Е.А., Босенко О.В. Вплив складу розплавленої електролітної суміші на електрохімічне відновлення діоксиду цирконію // УХЖ – 2018. – Т. 84, № 12. – С.61-69.

18. Омельчук А.О., Грицай Л.В. Електрохімічне відновлення діоксиду цирконію в хлоридно-оксидних розплавах // Доповіді НАН України. – 2019. – № 1. – С. 63-71. https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.01.063

19. Новоселова І.А., Кулешов С.В. Фізико-хімічні основи електролітичного синтезу вуглецевих наноматеріалів з сольових розплавів. Частина 1. // УХЖ. – 2019 . – 85, № 2. – С. 69-79. https://doi.org/10.33609/0041-6045.85.2.2019.69-79

20. Pirsky Yu., Murafa N., Korduban А. M., Šubrt J. Nanostructured catalysts for oxygen electroreduction based on bimetallic monoethanolamine complexes of Co(III) and Ni(II) // Journal of Applied Electrochemistry -2014. V. 44, No 10. – P. 1193–1203. https://doi.org/10.1007/s10800-014-0732-9