Journal or Publication Title:

Միջգիտակարգային հետազոտություններ և նորարարական տեխնոլոգիաներ

ISBN:

978-9939-1-1866-8

Additional Information:

Арутюнян Арпине, Оганнисян Анна, Анаников Валентин, Հարությունյան Արփինե, Հովհաննիսյան Աննա, Անանիկով Վալենտին

Other title:

Гибридные матрицы на основе аминокислот и аминов для экологически безопасного улавливания и функционализации CO2 ; Ամինաթթվային/ամինային հիբրիդային համակարգերը CO2-ի էկոլոգիապես անվտանգ որսման և ֆունկցիոնալացման գործընթացներում

Remainder of title:

Գիտական հոդվածների ժողովածու․Միջազգային գիտաժողովի նյութեր (Հունիսի 5, 2026)

Corporate Creators:

ՀՀ ԳԱԱ Գիտակրթական միջազգային կենտրոն

Contributor(s):

Գլխ․ խմբ․՝ Նարիա Հակոբյան

Coverage:

442-456

Abstract:

The continuous rise in atmospheric carbon dioxide CO2 concentrations and the resulting greenhouse effect represent critical challenges for modern science. Adhering to the principles of green chemistry, this study investigates the efficiency of CO2 capture in environmentally benign systems using aqueous solutions of various natural amino acid potassium salts, as well as hybrid mixtures comprising individual organic amines and inorganic bases. Methylamine (MA), diethylamine (DEA), ethylenediamine (EDA), and piperazine (PZ) were utilised both as pure single-component absorbents and as organic promoters in structural matrices, while potassium hydroxide (KOH) served as the inorganic base to modulate alkalinity. Dynamic monitoring of the absorption process, structural relationship determination, and quantitative calculation of the resulting chemical species (carbamates, bicarbonates/carbonates) in solution were performed using high-field quantitative 1H and 13C NMR spectroscopy, pH-metry, and digital polarimetry. A remarkable synergism was observed in the amino acid/piperazine and amino acid/ethylenediamine hybrid systems, with total carbon dioxide absorption efficiency exceeding 90%. Furthermore, the screening of individual pure amines and the evaluation of varying light conditions (complete darkness versus intense artificial illumination) on quaternized mono- and diamine systems illuminated the underlying mechanisms of carbamate formation, opening new pathways for the development of photo-controlled carbon capture and utilising captured CO2 as a functional C1 synthon for pharmaceutical development.
Մթնոլորտում ածխածնի երկօքսիդի (CO2) կոնցենտրացիայի շարունակական աճը և դրանով պայմանավորված ջերմոցային էֆեկտը ժամանակակից գիտության էական մարտահրավերներից են: Կանաչ քիմիայի սկզբունքներին համապատասխան, այս աշխատանքում ուսումնասիրվել է CO2-ի կլանման արդյունավետությունը էկոլոգիապես անվտանգ համակարգերում՝ տարբեր բնական ամինաթթուների կալիումական աղերի ջրային լուծույթների, ինչպես նաև դրանց հիման վրա ձևավորված անհատական օրգանական ամինների ու անօրգանական հիմքերի հիբրիդային խառնուրդների կիրառմամբ: Մեթիլամինը (MA), դիէթիլամինը (DEA), էթիլենդիամինը (EDA) և պիպերազինը (PZ) օգտագործվել են ինչպես մաքուր միաբաղադրիչ կլանիչներ, այնպես էլ որպես օրգանական խթանիչներ կառուցվածքային մատրիցներում, իսկ կալիումի հիդրօքսիդը (KOH) հանդես է եկել որպես միջավայրի հիմնայնությունը կարգավորող անօրգանական հիմք: 1H, 13C ՄՄՌ սպեկտրոսկոպիայի, pH-մետրիայի և թվային պոլարիմետրիայի միջոցով իրականացվել է կլանման պրոցեսի դինամիկ մոնիտորինգ, կառուցվածքային օրինաչափությունների բացահայտում և լուծույթում ձևավորվող քիմիական ձևերի (կարբամատներ, բիկարբոնատներ/կարբոնատներ) քանակական հաշվարկ: Բացահայտվել է զգալի սիներգիզմ ամինաթթու/պիպերազին և ամինաթթու/էթիլենդիամին հիբրիդային համակարգերում, որտեղ ընդհանուր ածխածնի երկօքսիդի կլանման արդյունավետությունը գերազանցել է 90%-ը: Բացի այդ, անհատական մաքուր ամինների սկրինինգը և քվատերնիզացված մոնո- ու դիամինային համակարգերի վրա տարբեր լուսային պայմանների (լիակատար մթություն և ինտենսիվ արհեստական լուսավորություն) ազդեցության գնահատումը լուսաբանել են կարբամատների առաջացման հիմքում ընկած մեխանիզմները՝ նոր ուղիներ բացելով ֆոտո-կառավարվող ածխածնի որսման համակարգերի մշակման և որսված CO2-ը դեղագործական նպատակներով որպես ֆունկցիոնալ C1 սինթոն կիրառելու համար:
Непрерывный рост концентрации углекислого газа (CO2) в атмосфере и вызванный этим парниковый эффект представляют собой серьезные вызовы для современной науки. В соответствии с принципами «зеленой химии», в данной работе исследована эффективность улавливания CO2 в экологически безопасных системах с использованием водных растворов калиевых солей различных природных аминокислот, а также гибридных смесей, сформулированных с участием индивидуальных органических аминов и неорганических оснований. Метиламин (MA), диэтиламин (DEA), этилендиамин (EDA) и пиперазин (PZ) использовались как в качестве чистых однокомпонентных поглотителей, так и в качестве органических промоторов в структурных матрицах, тогда как гидроксид калия (KOH) применялся в качестве неорганического основания для регулирования щелочности среды. Динамический мониторинг процесса абсорбции, установление структурных закономерностей и количественный расчет образующихся в растворе химических форм (карбаматов, бикарбонатов/карбонатов) осуществлялись методами ЯМР (1H, 13C) спектроскопии, рН-метрии и цифровой поляриметрии. Обнаружен значительный синергизм в гибридных системах аминокислота/пиперазин и аминокислота/этилендиамин, где общая эффективность абсорбции диоксида углерода превысила 90%. Кроме того, скрининг индивидуальных чистых аминов и оценка влияния различных условий освещения (полная темнота по сравнению с интенсивным искусственным освещением) на кватернизованные моно- и диаминные системы позволили прояснить фундаментальные механизмы образования карбаматов. Это открывает новые пути для разработки фотоуправляемых систем улавливания углерода и последующего использования уловленного CO2 в качестве функционального C1-синтона для создания перспективных фармацевтических препаратов.

Place of publishing:

Երևան

Publisher:

«Ալվարդ Օհանջանյան Վառլենի»

Date of publication:

2026

Format:

pdf

Identifier:

oai:arar.sci.am:433969

Digitization:

ՀՀ ԳԱԱ Հիմնարար գիտական գրադարան