Об'єкти дослідження: гібридні органо-неорганічні матеріали, представлені такими класами як функціоналізовані полісилоксанові та полісілсесквіоксанові ксерогелі та мезопоруваті кремнеземи. Мета дослідження: Полягала у встановленні залежностей, що відбивають вплив природи вихідних компонентів та умов золь-гель та темплатного методів синтезу на основні фізико-хімічні та структурно-адсорбційні характеристики гібридних органо-неорганічних матеріалів, розробці шляхів спрямованого синтезу полісилоксанових і полісілсесквіоксанових ксерогелів та мезопоруватих кремнеземів з моно-, бі- та трифункціональним поверхневим шаром, до складу якого входили б азот-, фосфор-, кисень- та сірковмісні функціональні групи. Методи дослідження: Квантово-хімічний метод і комплекс фізичних методів: термічний та рентгенофазовий аналіз, скануюча та просвічуюча електронна мікроскопія, атомна силова мікроскопія, коливальна (ІЧ і КР) та твердотільна поліядерна ЯМР спектроскопія, електронна спектроскопія дифузного відбиття, метод металозонду в ЕПР спектральному варіанті, адсорбційний метод. Теоретичні та практичні результати: Розроблено загальний підхід до синтезу полісилоксанових і полісілсесквіоксанових ксерогелів та мезопоруватих кремнеземів з поліфункціональним поверхневим шаром, що містить комплексоутворюючі групи. На підгрунтті встановлених залежностей відкриваються шляхи синтезу нових гібридних органо-неорганічних матеріалів, в тому числі сорбентів із запрограмованими основними характеристиками. Одержані сорбенти є перспективними для селективного вилучення та концентрування важких металів, зокрема, благородних, а також лантаноїдів та актиноїдів з технологічних розчинів. Новизна: Розроблено методики синтезу полісилоксанових та полісілсесквіоксанових ксерогелів, що містить амінні, тіольні, карбоксильні, (тіо)сечовинні та (тіо)фосфорильні функціональні групи. Встановлено вплив природи функціональної групи і умов синтезу на структурно-адсорбційні характеристики ксерогелів з монофункціональним поверхневим шаром. Розроблено методики синтезу ксерогелів з біфункціональним поверхневим шаром, що містить комбінації різних за природою функціональних груп. Розроблено темплатний метод синтезу мезопоруватих кремнеземів з моно-, бі- і трифункціональним поверхневим шаром, які мають високі значення питомої поверхні (700 - 1300 м2/г) і високий вміст комплексотвірних груп (до 2 ммоль/г). На основі даних фізичних методів розвинуто уявлення про будову поверхні гібридних органо-неорганічних матеріалів. Встановлено високу сорбційну здатність синтезованих матеріалів щодо іонів важких металів, РЗЕ, ураніл-іону. Сформулювано положення щодо наукових засад спрямованого синтезу гібридних адсорбційних органо-неорганічних матеріалів. Галузь використання: Сорбційні технології, каталіз, біосенсорика, екоаналітична хімія. Ступінь впровадження: Матеріал дисертаційної роботи включено до курсу лекцій зі спеціальності, який читається для аспірантів ІХП ім. О.О.Чуйка НАН України.
