ИСТИНА

АННОТАЦИЯ работы «Синтез амфифильных полиэлектролитов и их использование для решения экологических проблем», представленной на соискание премии РАН имени С.В. Лебедева в 2022 году авторами А.А.Ярославовым и И.Г.Пановой А.А.Ярославов – член-корреспондент РАН, профессор, доктор химических наук, заведующий кафедрой высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова И.Г.Панова – кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник кафедры высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова Цель работы — показать преимущества нового полимерного подхода для решения экологических проблем, связанных с деградацией почвы – эрозией, загрязнением, опустыниванием. Традиционные подходы имеют дело с водорастворимыми полимерами, которые, оседая на почве, удаляются с ее поверхности после повторного полива. Мы описываем способ стабилизации почвы и изменения ее физико-химических характеристик путем осаждения на ее поверхности нестехиометричных интерполимерных комплексов (нИПК), образованных двумя противоположно заряженными водорастворимыми полимерами, один из которых (чаще катионный) берется в избытке. При нанесении водного раствора нИПК на почву и последующем высыхании на поверхности образуется защитное покрытие, состоящее из нИПК и почвенных частиц, которое демонстрирует высокую устойчивость к ветровой и водной эрозии. Высокая устойчивость нИПК-почвенного покрытия обусловлена амфифильной структурой нИПК, представленной (а)гидрофильными звеньями полимера, взятого в избытке, и (б)гидрофобными взаимно нейтрализованными анионно-катионными звеньями, что обеспечивает оптимальную адсорбцию на поверхности почвенных частиц и связывание их в более крупные агрегаты. Обработка нИПК рецептурой сохраняет пористую структуру почвы, что способствует прорастанию семян и развитию растений. нИПК с участием сшитых анионных полимеров эффективно абсорбируют катионы тяжелых металлов, что создает условия для нормального роста и развития растений в загрязненных почвах. нИПК отличаются низкой токсичностью по отношению к почвенным микроорганизмам и растениям. Поликомплексные рецептуры могут быть также использованы для улучшения структуры искусственно сконструированных грунтов (конструктоземов) и при рекультивации полигонов твердых коммунальных отходов. Для исследования механизма взаимодействия амфифильных нИПК с биологическим окружением использованы модельные объекты: полимерные и стеклянные микросферы и бислойные липидные везикулы (липосомы). Такой подход позволил количественно оценить адсорбцию нИПК на микросферах/везикулах и устойчивость поверхностных полимерных слоев в солевых средах, миграцию адсорбированных полимеров по поверхности частиц и между ними, влияние полимеров на структурную организацию и целостность липосомальных мембран. Полученные результатов дали возможность установить корреляцию состав-свойство для широкого круга использованных в работе полимеров и сформулировать требования к синтезу полимеров-мелиорантов