Публікації, в яких представлені результати проекту |
060 Влияние слабого импульсного электрического поля на взаимодействие некоторых микроорганизмов с ионами серебра и меди |
Автори: | Подольская В.И., Войтенко Е.Ю., Якубенко Л.Н., Ульберг З.Р., Цыганович Е.А., Ермаков В.Н., Грищенко Н.И. | |
Реферат: | Изучены особенности влияния слабого импульсного электрического поля на биоаккумуляцию ионов металлов и формирование коллоидных серебра и меди в клетках бактерий и дрожжей. При наложении биосорбции и индуцированной полем сорбции увеличивалась биоаккумуляция металлов. Отмечено повышение бактерицидных свойств гибридных препаратов на основе микроорганизмов и наночастиц серебра в результате синергического действия добавок меди, которые катализируют формирование смешанных частиц коллоидных серебра и меди. | |
Ключові слова: | Біокомпозитні матеріали, колоїдний метал, імпульсне електричне поле, мікроорганізми | |
Видання: | Наноструктурное материаловедение | | | 2010,
64-72,російська |
060 Очистка водных растворов от тяжелых металлов гидрогелями |
Автори: | Никовская Г.Н., Годинчук Н.В., Самченко Ю.М. | |
Реферат: | Представлены результаты изучения удаления тяжелых металлов меди (II) и железа (III) из индивидуальных, смешанных растворов и природной воды путем сорбции гидрогелями. Были использованы сополимерные акриловые гидрогели и агар-агар. Установлено, что сорбция тяжелых металлов происходит синхронно с набуханием гидрогелей. Эффективность их удаления (до 99% из индивидуальных растворов с концентрацией 2 мМ, до 95% из природной воды) и прочность удерживания максимальны у сополимера акриламида и акриловой кислоты. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Химия и технология воды | | | 2011,
363 – 368,російська |
060 Биоэкстракция тяжелых металлов из коллоидных иловых систем |
Автори: | Калиниченко К.В., Никовская Г.Н., Ульберг З.Р. | |
Реферат: | Изучена экстракция тяжелых металлов из коллоидных иловых осадков станции биохимической очистки сточных вод в процессе химического (кислотного) и биологического извлечения (ацидогенными метаболитами, синтезированными микроорганизмами осадка). Извлечение тяжелых металлов достигает 80% при использовании обоих методов, уменьшаясь в ряду: Zn > Mn > Cu > Ni > Co > Pb > Cr. Биологический метод имеет преимущества в части решения экономических и экологических проблем при использовании переработанных иловых осадков в почвенных системах в качестве носителей полезных для плодородия компонентов. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Коллоидный журнал | | | 2012,
553 – 557,російська |
060 Изменение поверхностных свойств и устойчивости биоколлоидов иловой системы при экстракции тяжелых металлов |
Автори: | Калиниченко К.В., Никовская Г.Н., Ульберг З.Р. | |
Реферат: | Изучено влияние химической и биологической экстракции тяжелых металлов на устойчивость природного илового золя, смачивание и электроповерхностные свойства его частиц. Установлено, что при биологической экстракции металлов происходит гидрофобизация иловых коллоидов и снижение их отрицательного заряда. Экстракция тяжелых металлов приводит к дестабилизации илового золя, которая является максимальной при биовыщелачивании. Присутствие экзополисахаридов существенно стабилизирует иловую систему, но оказывает слабое влияние на ее устойчивость после экстракции тяжелых металлов. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Коллоидный журнал | | | 2013,
274 – 278,російська |
060 Осадки муниципальных сточных вод. Биотехнологии утилизации |
Автори: | Никовская Г.Н., Калиниченко К.В. | |
Реферат: | В обзоре освещена актуальная эколого-химическая проблема рациональной утилизации иловых отходов, которые образуются в результате повсеместно распространенной биологической очистки муниципальных сточных вод. Объем ежегодно образующихся иловых осадков, которые занимают обширные пригородные территории, достигает сотен миллионов тонн. Представлена информация о распространении, токсичности, биохимии, микробиологии и коллоидно-химических свойствах илов. Эти осадки представляют собой гетеродисперсную стабилизированную биогенными высокомолекулярными соединениями высококонцентрированную биоколлоидную систему, основными компонентами которой являются микробные клетки, их метаболиты, продукты трансформации органических и минеральных загрязнений, соединения тяжелых металлов. Благодаря наличию микро- и макроэлементов, витаминов, аминокислот, полезных микроорганизмов и органического вещества, наиболее рациональным подходом к утилизации иловых осадков является их использование в качестве сельскохозяйственного удобрения после частичного удаления токсичных тяжелых металлов. В связи с этим рассмотрено взаимодействие металлов с компонентами илового осадка, современные биотехнологии их удаления из природных коллоидных систем, основанные на активизации жизнедеятельности автохтонных биоценозов путем внесения необходимых питательных субстратов, образовании метаболитов со свойствами флоккулянтов и экстрагентов тяжелых металлов. Приведены примеры конверсии иловых осадков в удобрение за счет инициирования биологического процесса с участием гетеротрофных микроорганизмов илового осадка как при средних, так и при высоких температурах. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Biotechnologia Acta | | | 2014,
21 – 32, |
060 Биотрансформация илов биологической очистки муниципальных сточных вод в удобрения |
Автори: | Никовская Г.Н., Калиниченко К.В. | |
Реферат: | В результате биологической очистки муниципальных сточных вод образуются стабилизированные путем обработки в аэробно-анаэробных условиях иловые отходы в виде высококонцентрированных суспензий, содержащих тяжелые металлы. Разработан процесс биотрансформации этих суспензий в удобрения, который включает активизацию жизнедеятельности гетеротрофных микроорганизмов илового осадка путем введения необходимых пищевых компонентов, выщелачивание тяжелых металлов, флокуляцию иловой суспензии и ее разделение на жидкую и твердую фазы. Каждая из них может быть использована в качестве удобрения после обезвреживания путем обработки гидроксидом калия при рН 10,0 – 11,0 и корректировки кислотности фосфорной кислотой до рН 8,0. Предлагаемый способ переработки активного ила позволил получить твердое и жидкое удобрения со сниженным до требований ПДК содержанием тяжелых металлов, обогащенных экологически значимыми микроорганизмами. Внесение этих удобрений увеличивает продуктивность растений по массе в 5 – 10 раз. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Биотехнология | | | 2014,
59 – 65,російська |
060 ХИМИКО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ И БИОГЕННОЕ ФОРМИРОВАНИЕ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО СЕРЕБРА В КЛЕТКАХ ЛАКТОБАКТЕРИЙ |
Автори: | В.И. Подольськая, Е.Ю. Войтенко, Н.И. Грищенко, З.Р. Ульберг, А.Г. Савкин, Л.Н. Якубенко | |
Реферат: | Гибридные материалы на основе клеток лактобактерий L. lactis, L. plantarum, L. acidophilus и наночастиц серебра были получены методами сорбционного восстановления аммиачного комплекса серебра борогидридом натрия и биогенного восстановления в щелочной среде. Частицы серебра, сформированные биогенным методом, имели меньший размер и более однородное распределение частиц по размерам по сравнению с восстановленными борогидридом натрия. Обработка внешним импульсным электрическим полем а также дезинтеграция поверхностных S-слоев лактобактерий с помощью гуанидингидрохлорида либо кислотного гидролиза сопровождались увеличением полидисперсности частиц серебра и формированием глобулярных агрегатов. Лактобациллы L. plantarum и L. acidophilus оказались эффективнее при формировании ультрадисперсного серебра по сравнению с лактококками L. lactis. | |
Ключові слова: | лактобактерии, наночастицы серебра, гибридные материалы, биогенный синтез, обработка слабым электрическим полем | |
Видання: | Наноструктурное материаловедение | | | 2014,
53-64,російська |
060 ХАРАКТЕРИСТИКА УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ СЕРЕБРА, ОСАЖДЕННЫХ В КЛЕТКАХ ЛАКТОБАКТЕРИЙ |
Автори: | В.И. Подольская, Е.Ю. Войтенко, А.Г. Савкин, Н.И. Грищенко, З.Р. Ульберг, Л.Н. Якубенко | |
Реферат: | Методами ПЭМ-микродифракции и энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа исследованы структурные характеристики биогенных ультрадисперсных фаз серебра, а также частиц, осажденных методом восстановительной сорбции в клетках Lactobacillus plantarum и Lactobacillus acidophilus. Показано, что оба метода позволяют получать мелкие, преимущественно субколлоидные частицы с узким распределением по размерам (2–6 нм). Межплоскостные расстояния в основном соответствуют кристаллам кубической структуры, несколько завышенные значения для граней с индексами (111) и (220) свидетельствуют о наличии деформаций. Полученные данные могут быть полезными при разработке новых гибридных материалов на основе клеток, импрегнированных ультрадисперсными частицами. | |
Ключові слова: | гибридные материалы, наночастицы серебра, бактерии | |
Видання: | Наноструктурное материаловедение | | | 2014,
64-75,російська |
Конференції, семінари, читання, на яких представлені результати проекту |
060 060 060 060 060 060 060 060 060
|
060 2.4. Колоїдні нанорозмірні системи Мета:Розробка наукових основ і моделей прогнозованого конструювання органо-мінеральних гібридних структур на основі полімерних гелів, супрамолекулярних органічних субстратів на кремнеземах і мікробіологічних матриць, що містять наночастки металів (Ag, Au, Cu, Zn, Fe, мікроелементи) та їх сполук; синтез нових матеріалів та дослідження їх властивостей Очікувані результати:Випуск нового виду продукції: методів, теорій Етап 1:Дослідження впливу поверхнево-активних речовин, фізичних факторів та модифікації поверхні наночасток на стабільність дисперсій нанотрубок і магнетиту; розробка методик отримання і синтезу стійких дисперсій наночасток з ліофілізованою поверхнею; вивчення процесів агрегації-дезагрегації, стабілізації і фізико-хімічних властивостей нанодисперсій з метою їх інкорпорації до гідрогелевих нанокомпозитій. Вивчення сорбції наночастинок важких металів (Cu(II), Fe(III) і їх гуматних комплексів) біогелями і синтетичними гелями. Дослідження впливу слабких імпульсних електричних полів на поверхневі властивості мікроорганізмів-матриць і умови формування в них нанофаз металів/сполук металів. Розробка наукових основ створення супрамолекулярних структур на поверхні дисперсних носіїв. Етап 2:Розробка методів синтезу гідрогелевих матриць на основі різноманітних мономерів акрилового ряду, методів введення дисперсної фази в гідрогелеву матрицю для отримання композитних матеріалів з гомогенним розподілом наночасток; встановлення оптимального складу мономерів, їх співвідношення та умов проведення синтезу. Дослідження антибактеріальної активності і складу біокомпозитних препаратів на основі біоматриць, що містять колоїдні метали. Скринінг природних біогелів і синтетичних гелів за критерієм міцності зв’язування з наночастинками металів. Дослідження взаємозв`язку між будовою комплексних сполук, їх міцністю в розчині та ступенем їх сорбції за рахунок утворення супрамолекулярних структур. Етап 3:Дослідження фізико-хімічних (набухання, міцність, еластичність, електропровідність тощо) і дифузійних (кінетика сорбції і вивільнення лікарських препаратів та модельних сполук, проникність дифузантів різної хімічної природи тощо) властивостей отриманих композитних матеріалів на основі кополімерних гідрогелевих матриць з інкорпорованими наночастками. Вивчення акумуляції нанорозмірних часток поживних сполук і біоценозів акриловими гелями. Виготовлення композиційних сорбентів для стандартних твердотільних зразків вмісту благородних та кольорових металів з однорідними кластерними структурами та високим ступенем рівномірності їх розподілу з метою контролю правильності визначення вмісту металів фізичними та фізико-хімічними методами. Дослідження антимікробної дії композиції нанонаповнених біокомпозитних препаратів з антибіотиками в розчинах і на поверхнях. Етап 4:Дослідження впливу фізичних факторів на властивості розроблених нанонаповнених гідрогелевих композитів. Проведення скринінгу біоматеріалів на їх придатність для формування колоїдних металів (сполук металів) і нанобіокомпозитний матеріалів, які є оптимальними за фізико-хімічними показниками, вартістю та доступністю. Вивчення динаміки десорбції важких металів органо-мінеральними біогелями. Дослідження можливості впровадження нових нанорозмірних композитів золота та срібла в практику лікування деяких стоматологічних захворювань. Етап 5:Розробка технологічних основ синтезу багатофункціональних гідрогелевих нано-наповнених композитів. Розробка технологічних основ процесу синтезу гібридних матеріалів на основі біоматриць і наночастинок металів/сполук металів. Впровадження нових супрамолекулярних сорбентів в системах геології та екологічного забезпечення України (оснащення лабораторій хімічного аналізу). Дослідження можливості використання нових типів супрамолекулярних сорбентів в технологічних процесах очистки води. Узагальнення одержаних наукових результатів у вигляді оглядової статті чи монографії. Розробка моделі штучного поживного ґрунту.
|