Return to სამეცნიერო სტრუქტურული ერთეულები

ქიმიური ტექნოლოგიების ლაბორატორია

Create your own banner at mybannermaker.com!
Make your own banner at MyBannerMaker.com!

ლაბორატორიის ხელმძღვანელი:    დოქტორი როინ ჭედია

 სამეცნიერო მიმართულება:   ულტრადისპერსული მულტიკომპონენტიანი ფხვნილებისა  და მათ ფუძეზე  მატრიცული კერამიკული კომპოზიტების მიღების ტექნოლოგიების დამუშავება

     თანამედროვე  სამეცნიერო-ტექნიკური პროგრესი  და მისი შემდგომი წინსვლა წარ­მოუდ­გენელია ახალი ტექნოლოგიების გამოყენების გარეშე. ნანოტექნოლოგიების ჩა­ნერ­გვის შედეგად შეიქმნა ახალი ტიპის მასალები, რომელთა საექსპლუატაციო თვი­სებები 2-3-ჯერ აღემატება ტრადიციული მეთოდებით დამზადებულ მასალებს. ნანოსტრუქტურული მასალები ხასიათდებიან უნიკალური ფიზიკურ-მექანიკური და ქიმიური თვისებებით, რაც მიღწეული იქნა მიკროდონეზე  სტრუქტურა/თვისების მარ­თვით.  მრავალი ქვეყანა ყოველწლიურად ხარჯავს ათეულ მილიარდობით დოლარს სპეციალური დანიშნულების მასალების მისაღები ტექნოლოგიების დასამუშავებლად, რომლებიც გადაწყვეტს მრავალ პრობლემას, რაც უკვე დაუგროვდა დედამიწის ცივილიზაციას (ეკონომიური პრობლემები, სოციალურ-პოლიტიკური, ეთნიკური და რელიგიური კონფლიქტები, ენერგეტიკა, ეკოლოგია, ჯანდაცვა, წყლისა და ცილის დეფიციტის პრობლემები, სოფლის მეურნეობა და სხვ).  საქართველოში  ფაქტიურად არ არსებობს ნანოტექნოლოგიური მეთოდებით რაიმე პროდუქტის წარმოება. მთავარი პრობლემაა კვლევის ობიექტების არჩევა და მისი მისადაგება ადგილობრივ ნედლეულთან. ამ მხვრივ ინსტიტუტში დაისვა  რეალური ამოცანები, რომელთა გადაწყვეტა წაადგება ქვეყანას და მკვეთრად გაზრდის ინოვაციური ტექნოლოგიების ჩანერგვის შესაძლებლობას.   2012 წელს ინსტიტუტში შეიქმნა ქიმიური ტექნოლოგიების ლაბორატორია, რომლის ძირითადი მიზანია  თანამედროვე  (ნანოტექნოლოგიური)  მეთო­დების გამოყენებით ადგილობრივი ნედლეულის ბაზაზე ულტრადისპერსული ფხვნილოვანი კომპოზიტების მიღება და მათი მაღალტემპერატურული შეცხობით  კერამიკული მასალების დამზადება. ერთერთ ფართოდ გამოყენებულ ოქსიდურ კერამიკას წარმოადგენს კორუნდი. საქართველოში არსებული რესურსები (ალუმო­სი­ლიკატები, მრეწველობის ნარჩენები, მეორადი ალუმინი) სრულიად საკ­მა­რისია ულტრადისპერსული ალუმინის ოქსიდისა  და მის ფუძეზე სხვადასხვა ფუნქციური დანიშნულების კერამიკული ნაკეთობების   მისაღებად. ლაბორატორიაში მიმდინარეობს კომპლექსური სამუშაოები, რომელთა მიზანია დასაწნეხი ფხვნილოვანი კომპოზიტების მიღება, რომლის ძირითადი შემადგენელი ალუმინის ოქსიდი ნაწილაკების ზომით  50-200 ნმ და ოქსიდური და არაოქსიდური არაორგანული ნაერთები (ZrO2, MgO, Y2O3, SiO2,  B4C, WC, TiC, ZrB2, BN, და სხვ). საქართველოს მთავრობის, საერთაშორისო დახმარებით, საერთაშორისო პარტნიორული პროგრამებისა და გრანტების, ეროვნული სამეცნიერო ფონდის გრანტებისა და სახელმწიფო სამეცნიერო-ტექნიკური ცენტრის „დელტას“ ხელშეწყობით ინსტიტუტში შექმნილია ფხვნილოვანი კომპოზიტების კონსოლიდაციის ლაბორატორია, რომელიც აღჭურვილია თანამედროვე მაღალტემპერატურული ვაკუუმური ღუმელით, რომელსაც გააჩნია ცხელი დაწნეხვის სისტემა  (OXY-GON, USA). მიუხედავად ლაბორატორიის თანამშრომელთა სიმცირისა, 3 წლის მანძილზე მიღებულია მნიშვნელოვანი შედეგები, მათ შორის:

        1 მსოფლიოში აპრობირებული ტექნოლოგიების ადგილობრივ ნედლე­ულთან მისა­დაგებით (ალუმოსილიკატები, ალუმინის ჯართი) და შესაბამისი კორექ­ციით შესაძლებელი გახდა                 ულტრა­დისპერსული ალუმინის ოქსიდის ფხვნილის მიღება;

         2 ლაბორატორიაში დამუშავებულია მეტალური  ალუმინის ფხვნილიდან,  ასევე მისი ნართებიდან  ალფა-ალუმინის ოქსიდის მიღების რამდენიმე  მეთოდი; 

         3 შესწავლილია ალუმინის არასტაბილური ოქსიდებისა და ოქსოჰიდროქსიდების დაბალტემპერატურული ტრანსფორმაცია ალფა-ფორმაში სხვადასხვა დოპანტების მეშვეობით;

         4 ფხვნილოვანი კომპოზიტების შეცხობა ხორციელდება ტრადიციული მეთოდით, სპარკ-პლაზმა სინთეზის, ინდუქციურ და მაღალტემპერატურული ვაკუუმურ ღუმელში ცხლად                    დაწნეხვის მეთოდით;

         5 დამუშავებულია სხვადასხვა ტიპის მატრიცული კერამიკების (ოქსიდურ და არაოქსიდური მატრიცების ფუძეზე) მიღების ტექნოლოგია;

         6 განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა ფხვნილოვანი კომპოზიტებისა და კერამიკული ნიმუშების ქიმიურ და ფაზურ ანალიზს, სტრუქტურულ-მორფოლოგიურ კვლევასა და                           ფიზიკურ-7 მექანიკური მახასიათებლების დადგენას;

         8 ამჟამად მიმდინარეობს ინტესიური სამუშაოები ნახშირბადოვანი მასალების (გრაფიტისა და გრაფენის ოქსიდები, გრაფენი, ნანომილები) სინთეზისა და ამ სტრუქტურებით                             გაძლიერებული ახალი ტიპის ჰიბრიდული კერამიკების მისაღებად; ამ ეტაპზე მიღებულია გრაფენისა და ალუმინის ოქსიდის შემცველი ფხვნილოვანი კომპოზიტები;

        9 OXY-GON ღუმელის გამოყენებით სრულდება სამეცნიერო-ტექნოლოგიური სამუშაოები საქართველოს სამეცნიერო-კვლევითი და სახელმწიფო დაწესებულებების შეკვეთები, რის                 შედეგად  დამზადებულია  სხვადასხვა ფუნქციური დანიშნულების კერამიკული მასალები.

ეკოლოგიური მიმართულება:    წყლიდან მძიმე მეტალების მოცილება ნანო ნულვალენტიანი რკინის შემცველი რეაქტიული ბარიერების გამოყენებით

ამჟამად ლაბორატორიაში ტარდება სამეცნიერო-კვლევითი სამუშაოები, რომლის ძირითადი მიზანია მულტიფუნქციური დანიშნულების კომპლექსური სორბენტის შექმნა და მათი მეშ­ვე­ობით დაბინძურებული წყლიდან მძიმე მეტალების, რადიონუკლიდების და პოლუტანტების ერთდროული   მოცი­ლე­ბა.  დამუშავებულია ბიოპოლიმერებში და არაო­რგა­ნულ სარჩულებში  ნანო ნულვალენტიანი რკინის (ნნვრ) იმობილიზაციის  მეთოდები. იმობილიზებულ სისტემებში მატრიცაც  შთანთქავს  მძიმე მეტალებს, რითაც მცირდება აქტიური კომ­პო­ნენ­ტის-ნანორკინის ხარჯი. დამუშავებულია სხვადასხვა შედგენილობის ორგანულ-არაორგანული ჰიბრიდული სორბენტების მიღების მეთოდები.

1 დადგენილია, რომ სორბენტები ეფექტურია წყლებიდან მძიმე მეტალების იონების მოსაშორებლად და  ქლორორგანული პოლუტანტების დასაშლელად;

2 დამუშავებულია სხვადასხვა მოდიფიკაციის ალუმინის ოქსიდის მიღებისა და მათზე ნნვრ ფხვნილების იმობილიზაციის მეთოდები;

3 ფხვნილების გრანულაციით მიღებულია გრანულირებული სორბენტი-Fe0/Al2O3  და Fe0/Fe3O4;

4 ამჟამად მიმდინარეობს სამეცნიერ-კვლევითი სამუშაოები ოპტიმალური რეაქტიული ბარიერის ნიმუშების დასამზადებლად და მობილური წყლის გამწმენდი დანადგარის შესაქმნელად.

სამეცნიერო პროექტები:

 

1 Project GNSF №CF/72/11-811/15 International conference grant, Advanced Materials and Technologies (ICAMT), 2015;

2 Project GNSF №30/36, Obtaining of ultra-dispersive alumina on basis of local resources and development of producing of corundum ceramic products. 2013-2015;

3 Project GNSF №41/07 High Temperature Vacuum Furnace and Pressing system (OXY-GON), 2013-2014.

4 Project P560 (Lawrence Berkley National Laboratory, U.S.A), Targets for High Temperature Superconducting Films. 2013-2014;

5 Project of USA Departament of State: Smelting of TNT from artillery shells and mines, utilization, processing and  disposal of  guided and unguided aircraft rokets and their hazardous components. 2011-2012;

თანამშრომლები:

 

1 როინ ჭედია – ლაბორატორიის ხელმძღვანელი, დოქტორი

2 თინათინ კუჭუხიძე – მეცნიერ–თანამშრომელი

3 ნათია ჯალაღონია – მეცნიერ–თანამშრომელი

4 მანანა მუმლაძე – მეცნიერ–თანამშრომელი, დოქტორი

5 თამარ არჩუაძე – ინჟინერი.

Leave a Reply

Your email address will not be published.

MyBannerMaker_Banner (1)