В феврале успешно прошли две защиты диссертаций на соискание ученой степени кандидата химических наук. Квалификация присвоена Александру Алексеевичу Смирнову и Илье Ильичу Файкову. Обе диссертации подготовлены под руководством специалистов кафедры Химической термодинамики и кинетики СПбГУ и направлены на развитие технологий очистки и разделения веществ, в том числе, в процессах производства биотоплива.
Работа Александра Смирнова «Фазовое равновесие жидкость-жидкость в системах с участием сложных эфиров» посвящена комплексному экспериментальному исследованию фазового поведения реакционной системы уксусная кислота — н-бутанол — н-бутилацетат — вода и ее расслаивающихся подсистем, а также ряда смесей, включающих спирт — сложный эфир — глубокие эвтектические растворители.
«Значимость исследований фазовых равновесий в системах со сложными эфирами обусловлена их ключевой ролью в химической промышленности благодаря широкому применению в качестве растворителей, пластификаторов, ароматизаторов и добавок к биотопливу. Однако существующие традиционные методы получения и очистки сложных эфиров связаны с высокими энергозатратами и использованием токсичных реагентов, что требует поиска более экологичных и экономически эффективных подходов», — отмечает Александр Смирнов.
Новизна исследования состоит в изучении подобных систем с помощью глубоких эвтектических растворителей, которые представляют собой экологически безопасную альтернативу традиционным органическим растворителям и ионным жидкостям, что позволяет провести разделение и очистку сложных эфиров и спиртов значительно снижая энергозатраты и минимизируя образование отходов. В диссертации представлены результаты исследований фазового равновесия жидкость-жидкость, растворимости, химического равновесия, включая критические явления, при политермических условиях, а также анализ эффективности экстракционного разделения систем спирт — сложный эфир с помощью глубоких эвтектических растворителей. Научным руководителем выступила д-р хим. наук доцент СПбГУ Мария Александровна Тойкка.
В основе диссертационной работы Ильи Файкова лежит разработка новых непористых полимерных мембран и изучение влияния структуры мономерного звена на физико-химические свойства и разделительную способность диффузионных мембран в процессе первапорации. Исследователем получены и апробированы новые первапорационные мембраны на основе полигетероариленов, проявляющие высокую селективность при обезвоживании спиртов и позволяющие получать этанол и н-бутанол высокой степени чистоты, которые могут быть использованы, в частности, в качестве биотоплива.
Как отмечает Илья Файков, в ходе экспериментов ему удалось доказать, что проведение гидрофильной и органоселективной первапорации с применением разработанных мембран является более эффективным решением задачи разделения спиртосодержащих смесей, в том числе смесей азеотропного состава, по сравнению с классическим методом ректификации.
Научный руководитель диссертационной работы «Физико-химические свойства первапорационных мембран на основе полигетероариленов для разделения спиртосодержащих смесей», подготовленной Ильей Файковым, — доцент СПбГУ Александра Юрьевна Пулялина.
Работа Александра Смирнова «Фазовое равновесие жидкость-жидкость в системах с участием сложных эфиров» посвящена комплексному экспериментальному исследованию фазового поведения реакционной системы уксусная кислота — н-бутанол — н-бутилацетат — вода и ее расслаивающихся подсистем, а также ряда смесей, включающих спирт — сложный эфир — глубокие эвтектические растворители.
«Значимость исследований фазовых равновесий в системах со сложными эфирами обусловлена их ключевой ролью в химической промышленности благодаря широкому применению в качестве растворителей, пластификаторов, ароматизаторов и добавок к биотопливу. Однако существующие традиционные методы получения и очистки сложных эфиров связаны с высокими энергозатратами и использованием токсичных реагентов, что требует поиска более экологичных и экономически эффективных подходов», — отмечает Александр Смирнов.
Новизна исследования состоит в изучении подобных систем с помощью глубоких эвтектических растворителей, которые представляют собой экологически безопасную альтернативу традиционным органическим растворителям и ионным жидкостям, что позволяет провести разделение и очистку сложных эфиров и спиртов значительно снижая энергозатраты и минимизируя образование отходов. В диссертации представлены результаты исследований фазового равновесия жидкость-жидкость, растворимости, химического равновесия, включая критические явления, при политермических условиях, а также анализ эффективности экстракционного разделения систем спирт — сложный эфир с помощью глубоких эвтектических растворителей. Научным руководителем выступила д-р хим. наук доцент СПбГУ Мария Александровна Тойкка.
В основе диссертационной работы Ильи Файкова лежит разработка новых непористых полимерных мембран и изучение влияния структуры мономерного звена на физико-химические свойства и разделительную способность диффузионных мембран в процессе первапорации. Исследователем получены и апробированы новые первапорационные мембраны на основе полигетероариленов, проявляющие высокую селективность при обезвоживании спиртов и позволяющие получать этанол и н-бутанол высокой степени чистоты, которые могут быть использованы, в частности, в качестве биотоплива.
Как отмечает Илья Файков, в ходе экспериментов ему удалось доказать, что проведение гидрофильной и органоселективной первапорации с применением разработанных мембран является более эффективным решением задачи разделения спиртосодержащих смесей, в том числе смесей азеотропного состава, по сравнению с классическим методом ректификации.
Научный руководитель диссертационной работы «Физико-химические свойства первапорационных мембран на основе полигетероариленов для разделения спиртосодержащих смесей», подготовленной Ильей Файковым, — доцент СПбГУ Александра Юрьевна Пулялина.