Име на постижението: Физикохимичен контрол на свойствата на пени и емулсии чрез използване на сърфактанти, полимери и частици
Автор: Проф. дхн Николай Денков, Катедра „Инженерна химия“
Научна област на разработката: Физикохимия
| Проф. дхн Николай Денков е преподавател във Факултета по химия и фармация, ръководител на катедра „Инженерна химия“. Специализирал е като изследовател в Япония, Франция и САЩ. Публикувал е 125 научни статии, вкл. 16 обзора и глави в книги, цитиран над 4500 пъти. Ръководител на повече от 30 проекта с международни компании (Unilever, BASF, Rhodia, Saint Gobain). Представил е 81 поканени лекции и семинари по света. През 2010 г. му е присъдена наградата „Питагор“ на МОН за високи научни постижения. | |
Проф. дхн Николай Денков |
В много химически, хранителни и фармацевтични технологии се налага да се диспергира (раздроби) една фаза в друга фаза под формата на малки частици, капки или мехурчета. Такива „дисперсни системи“ са пените (дисперсии на газови мехурчета в течна или твърда среда), емулсиите (капки от една течност в друга течност) и суспензиите (твърди частици в течна среда). Познати примери от всекидневието са козметичните кремове (емулсии) и пени (за бръснене, за коса), фармацевтичните емулсии и суспензии, много хранителни продукти, боите, твърдите пени за изолация на сгради и др. Основен технологичен проблем при получаването и приложенията на дисперсните системи е намирането на подходящи добавки, наричани повърхностно-активни вещества (сърфактанти), които покриват повърхността на частиците и така ги стабилизират.
През последните години, използвайки физикохимични подходи, успяхме да покажем как трябва да се избират подходящи сърфактанти и други добавки (полимери, наночастици), които не само стабилизират дисперсните системи, но могат да променят техните свойства в желана посока. Например може да се контролира размерът на диспергираните частици, а също и да се оптимизират стабилността, оптическите свойства и реологичните свойства на дисперсните системи, което е от голямо значение за техните приложения. Показахме, че някои природни сърфактанти имат уникални и много полезни свойства. Наблюдаваните явления обяснихме теоретично и на тази база предложихме нови комбинации от вещества с по-добри свойства.
Научните резултати са публикувани в 21 оригинални и 3 обзорни статии в международни списания.
Тези изследвания са финансирани от няколко международни компании (Unilever, BASF, Saint Gobain), които вече използват резултатите в техните продукти. Подадени са заявки и за два международни патента.
Схематично представяне на мехурчета въздух във водна среда, стабилизирани с молекули на сърфактант (отляво), смес от сърфактант и полимер (в средата) или твърди частици (вдясно)
Снимка на порьозен материал, получен чрез изсушаване на пяна, стабилизирана с минерални частици (отляво). Снимката при голямо увеличение с електронен микроскоп показва порите в материала, които повтарят структурата на изходната пяна, от която е получен материалът (отдясно). Такива порьозни материали намират приложение за термична и шумоизолация, а също и като филтри и подложки за катализатори