ДР № 0121U109543. Терміни виконання НДР: 2021-2022 рр.
Науковий керівник: Волошанська С.Я., канд. біол. наук, доцент.
Фактичний обсяг фінансування за період виконання:
із загального фонду держбюджету МОНУ у 2021 р. – 1477,756 тис. грн.
Cекція: Наукові проблеми матеріалознавства
Категорiя науково-дослідної роботи: Прикладне дослідження
Одержаний науковий результат, його новизна, науковий рівень, значимість
та практичне застосування
На прикладі зразків детонаційних наноалмазів (DND) та одностінних карбонових нанотрубок (SWCNT) з’ясовано, що за наявності молекул газу (азоту та аргону) структура обох зразків еволюціонує, про що свідчить зміна часів життя та інтенсивності всіх компонентів спектрів позитронної анігіляційної спектроскопії (ПАС), однак результати досліджень вказують на те, що тип газу, що проникає в зразок, має другорядне значення – зміни під впливом N2 та Ar подібні. Зі збільшенням тиску наноалмазні ядра DND піддаються фрагментації. Система досягає насичення газом (перестаємо спостерігати зміни параметрів ПАС) поетапно, і при тиску близько 50 МПа поверхня насичується, а при тиску, що перевищує 100 МПа, вся система стабілізується. Зміни короткоживучих параметрів можуть свідчити про набухання нанотрубок у присутності аргону. Модуль Юнга карбонових нанотрубок настільки високий (від 1 до 1,8 ТПа), що відносна деформація самих карбонових нанотрубок незначно змінюється при застосуванні зовнішнього тиску. Отже, тиск не руйнує структуру нанотрубок, але може призвести до агрегації зерен нанотрубок (решіток та ниток). Одержаний науковий результат є важливим при виборі карбонових нанотрубок в якості основної матриці для конструювання ензиматичних амперометричних біосенсорів.
Отримано зразки карбонових волокон із карбонізованої целюлози з різною питомою площею поверхні та біовідходів (макухи моркви) і встановлено, що за структурною морфологією та топологією вільного об’єму ці зразки є подібними. Отримано функціоналізовані карбокси- та аміногрупами карбонові волокна. Наявність карбокси- та аміногруп на поверхні карбонових волокон підтверджено методом рентгенівської фотоелектронної спектроскопії. Встановлено, що концентрація аміногруп на поверхні карбонових волокон складає порядку 5%. Очікується, що досягнутої концентрації аміногруп буде досатньо для еффективної іммобілізації та ковалентного зв’язування ензиму і одержаний науковий результат матиме вагоме практичне зачення для конструювання високочутливих амперометричних біосенсорів на основі карбонових волокон.
Кількісні показники результатів дослідження
– Статті у журналах, що входять до наукометричних баз даних Scopus та/або Web of Science Core Collection – 20;
– Англомовні статті та тези доповідей у матеріалах міжнародних конференцій, що індексуються Scopus та/або Web of Science Core Collection – 4;
– Статті у фахових виданнях категорії А та Б – 1;
– Статті у виданнях, що не включені до переліку наукових фахових
видань України – 4;
– Монографії та розділи монографій, опубліковані за рішенням Вченої ради закладу вищої освіти – 4;
– Монографії та розділи монографій, опубліковані в іноземних видавництвах – 3;
– Публікації у матеріалах конференцій та тезах доповідей – 13;
– Захищено кандидатських дисертацій – 1.