Дослідження хімічно-фізичних особливостей похідних бурого вугілля для оцінки потенціалу їх гібридної функціональності

Abstract

В даному досліджені проведено аналіз бурого вугілля та його похідних у вигляді гумінових кислот в аспекті їх використання для гібридної модифікації різнофункціональних матеріалів. Тематика дослідження пов’язана з неенергетичним та непаливним напрямом використання копалин вугілля, який відноситься до найбільш перспективних напрямів промисловості, яка дозволяє отримувати товарну продукцію, що користується підвищеним попитом, вартість якої значно перевищує вартість вихідної сировини. В рамках проведених якісних, кількісних та спектроскопічних аналізів гумінових кислот різних типів бурого вугілля доведено, що за рахунок наявністю великої кількості різних функціональних груп в їх складі, таки гумінові похідні бурого вугілля мають значну гібридну функціональність. Показано, що серед найбільш характерних функціональних груп гумінових кислот бурого вугілля є фенольні гідроксильні −OH групи, карбоксильні COO–, NH₂ деформаційні групи, фенольні та аліфатичні CO групи. За рахунок наявність такої кількості різних функціональних груп визначає здатність гумінових кислот бурого вугілля виступати гібридним модифікатором по відношенню до широкого кола речовин за рахунок таких механізмів: хімічної взаємодії, диполь-дипольної взаємодії у вигляді систем водневих зв’язків, конфірмаційних змін структури різних матеріалів та речовин.

In this study, an analysis of brown coal and its derivatives in the form of humic acids was carried out in terms of their use for hybrid modification of multifunctional materials. The topic of the research is related to the non-energy and non-fuel direction of using coal minerals, which is one of the most promising directions of industry, which allows obtaining commercial products with high demand, the cost of which significantly exceeds the cost of raw materials. As part of the conducted qualitative, element and spectroscopic analyzes of humic acids of different types of brown coal, it was proved that due to the presence of a large number of different functional groups in their composition, humic derivatives of brown coal have significant hybrid functionality. It is shown that among the most characteristic functional groups of brown coal humic acids are phenolic hydroxyl −OH groups, carboxyl COO–, NH₂ deformation groups, phenolic and aliphatic CO groups. Due to the presence of such a number of different functional groups, the ability of brown coal humic acids to act as a hybrid modifier in relation to a wide range of substances is determined by the following mechanisms: chemical interaction, dipole-dipole interaction in the form of hydrogen bond systems, confirmatory changes in the structure of various materials and substances.