Звіт по науково-дослідній роботі. Житняківська Ольга Анатоліївна. Розробка економічно-доступних наносистем для швидкої ідентифікації та очищення води від іонів важких металів на основі наноалотропів вуглецю та амілоїдів з органічних відходів.

Реєстраційний номер

0225U002241, (0124U000968) , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Розробка економічно-доступних наносистем для швидкої ідентифікації та очищення води від іонів важких металів на основі наноалотропів вуглецю та амілоїдів з органічних відходів.

Назва етапу роботи

Створення нанофібрил та нанофільтрів з білків органічних відходів

Керівник роботи

Житняківська Ольга Анатоліївна, Кандидат фізико-математичних наук

Дата реєстрації

25-02-2025

Організація виконавець

Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Опис роботи

Забруднення поверхневих вод важкими металами - глобальна екологічна проблема, особливо акцентована в контексті подій в Україні, пов’язаних зі вторгненням росії. Даний проєкт спрямований на створення ефективних, економічно доступних, оптичних сенсорних систем для швидкої ідентифікації іонів металів у воді на основі наноалотропів вуглецю (одностінних вуглецевих нанотрубок, похідних оксиду графену та фулеренів) та нанофібрил з білків органічних відходів. Зокрема, проєкт передбачає валоризацію відходів харчового та промислового сектору для розробки ефективних біосенсорів та систем очистки води на їх основі. Оптичні сенсорні системи ідентифікації іонів металів у воді буде створено шляхом функціонізаціїї та оптимізаціїї наноалотропів вуглецю та нанофібрил флуорофорами різних класів та/або білками.

Опис етапу

 Даний проєкт спрямований на створення ефективних, економічно доступних, наносистем для швидкої ідентифікації та сорбції іонів металів у воді на основі наноалотропів вуглецю та/або нанофібрил з білків. Продемонстровано можливість функціоналізація вуглецевих наноматеріалів за допомогою білків для створення нанокомпозитних матеріалів для видалення важких металів із забрудненої води. Виявлено, що розмір, форма та поверхневі властивості вуглецевих матеріалів суттєво впливають на здатність комплексів білок-вуглецевий матеріал взаємодіяти з різними важкими металами. Методом молекулярно докінгу та молекулярної динаміки проведено комплексне дослідження механізмів взаємодії важких металів з білками. Визначено найбільш перспективні системи для подальшого експериментального тестування. Окрім того, з використанням методу мультилігандного докінгу був розроблений підхід, що дозволяє оцінити можливість навантаження білкових нанокомпозитів декількома візуалізуючими агентами. Проведено всебічний аналіз феро- і фериціанідів цинку для раціонального вибору або модифікації гексаціаноферратів у різних сферах застосування, зосереджуючись на каталізі кільцерозкривної кополімеризації епоксидів і СО2 з метою зменшення шкоди для довкілля. Розроблено багатомасштабну нову модель, що поєднує методи молекулярної динаміки та гідродинамічні принципи для опису динаміки гібридних частинок.

Опис продукції

Автори роботи

Лагута Анна Миколаївна
Тарабара Уляна Костянтинівна
Фарафонов Володимир Сергійович

Додано/оновлено в НРАТ

2025-02-25