Главная страница /

 

 

 

 

Лаборатория имеет в своем распоряжении синтетическое оборудование, необходимое для получения высокодисперсных материалов из водных растворов (в том числе в гидротермальных условиях), а также с использованием микроволнового нагрева и ультразвуковой обработки.

 

Лабораторный парк оборудования, помимо приборов общелабораторного назначения, включает в себя несколько уникальных установок, в том числе:

 

 

 

Лаборатория проводит совместные работы с рядом научных учреждений, включая Химический факультет и Факультет наук о материалах МГУ, СПбГУ, РХТУ, ИОФ РАН, ИБХФ РАН, ПИЯФ РАН, ИНХС РАН, ИФХЭ РАН, ИПХФ РАН, ВГТУ, ТГУ и др.

 

Налажены прочные контакты с зарубежными исследовательскими центрами, в том числе GKSS Forschungszentrum (Гамбург, Германия), European Synchrotron Radiation Facility (Гренобль, Франция), Université de Nice Sophia-Antipolis (Ницца, Франция), CSIC-Universidad de Zaragoza (Сарагоса, Испания), Clemson University (США).

 

 

 

 

Третьяков Юрий Дмитриевич

 - д.х.н., академик, 1931 г.р., химический факультет Ростовского государственного университета (1954), Орден Почета (1995), медаль "В память 850-летия Москвы", премия (1989) и золотая медаль (2001) им. Н.С. Курнакова, медаль им. Авиценны АН Таджикистана (1990), лауреат Государственной премии Российской Федерации (2004), лауреат Демидовской премии 2009 г; орден «За заслуги перед Отечеством» 4 степени.

 

Иванов Владимир Константинович - заведующий лабораторией, д.х.н.

 

Гудилин Евгений Алексеевич - старший научный сотрудник, д.х.н, чл.-корр.

 

Лукашин Алексей Викторович - ведущий  научный сотрудник, д.х.н, чл.-корр.

 

Егорышева  Анна Владимировна - ведущий научный сотрудник, д.х.н.

Чурагулов Булат рахметович - ведущий научный сотрудник, д.х.н.

 

Баранчиков Александр Евгеньевич - старший научный сотрудник, к.х.н. 

 

Иванова Ольга Сергеевна - старший научный сотрудник, к.х.н.

 

Кувшинова Татьяна Борисовна - старший научный сотрудник, к.х.н.  

      

Бойцова Ольга Владимировна - старший научный сотрудник, к.х.н.  

        

Гольдт Анастасия Евгеньевна - научный сотрудник, к.х.н.

 

Зотова Анна Евгеньевна - научный сотрудник, б/с.

        

Волыхов Андрей Александрович - научный сотрудник, к.х.н. 

          

Гайтко Ольга Максимовна - инженер-исследователь

 

 

 

 

Сотрудники лаборатории читают курсы лекций и ведут практические занятия для студентов старших курсов Химического факультета и факультета наук о материалах МГУ, обучающихся по специальности «Неорганическая химия», а также младших курсов Высшего химического колледжа РАН.

 

 

 

 

1. A.A. Luginina, A.E. Baranchikov, A.I. Popov, P.P. Fedorov Preparation of barium monohydrofluoride BaF₂:HF from nitrate aqueous solutions / MRS Bull. 2014. V.49. P.199–205.

 

 

 

 

Сотрудники лаборатории активно участвуют в российских и международных научных конференциях. За период с 2004 по 2009 год результаты исследований были представлены в рамках докладов на следующих конференциях:

 

 

 

 

	Название диссертации
Кузнецов Виталий Михайлович	Особенности физико-химического поведения оксидных систем при одновременном высокотемпературном и ультразвуковом воздействии (1999)
Иванов Владимир Константинович	Топохимические процессы формирования дисперсных металлооксидов с фрактальными свойствами поверхности (2003)
Ванецев Александр Сергеевич	Микроволновой синтез простых и сложных металлооксидов из солевых прекурсоров (2004)
Баранчиков Александр Евгеньевич	Твердофазные сонохимические реакции в оксидных системах (2005)
Полежаева Ольга Сергеевна	Синтез нанокристаллического диоксида церия методами «мягкой химии» и изучение его структурно-чувствительных свойств (2008)
Шапорев Алексей Сергеевич	Гидро- и сольвотермальный синтез и функциональные свойства нанокристаллического оксида цинка (2009)

 

 

 

 

Созданы новые эффективные и энергосберегающие методики синтеза однофазных многокомпонентных оксидов, включая ферриты, манганиты, кобальтиты и купраты, основанные на использовании микроволнового воздействия. Созданы уникальные установки для синтеза оксидных материалов в ультразвуковом поле при высоких температурах (в том числе в гидротермальных условиях), впервые проведены исследования влияния мощного ультразвукового воздействия при температурах вплоть до 1000^оС на протекание твердофазных процессов Применение ультразвуковой и микроволновой обработки дало возможность на 1-2 порядка сократить продолжительность синтеза и существенно (на 100-400°С) снизить температуру синтеза конечных однофазных продуктов (2001–2005).

 

Предложены новые подходы к синтезу и проведены комплексные исследования структуры и размерно-зависимых физико-химических свойств функциональных нанодисперсных материалов на основе диоксидов церия и элементов подгруппы титана (2003–2010).

 

Определены основные закономерности формирования нанокристаллического диоксида церия при синтезе методами быстрого и гомогенного осаждения (в том числе в гидротермальных условиях) из водных и водно-спиртовых растворов солей Ce(III) и Ce(IV). Установлено, что изменение состава и концентрации исходных растворов солей позволяет целенаправленно варьировать размеры (в пределах от 1.8 до 50 нм) и характер агрегации наночастиц CeO_2-x. Методом гомогенного гидролиза впервые получены ультратонкие пластины диоксида церия субнанометровой толщины. Показана применимость метода гомогенного гидролиза для получения наночастиц диоксида церия, допированного РЗЭ (Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Er, Yb) (2007–2010).

 

В результате исследования механизма формирования и систематического изучения влияния параметров синтеза на фотокаталитическую активность нанодисперсных порошков ZnO определены условия получения эффективных фотокатализаторов, превосходящих по своим характеристикам промышленные фотокатализаторы на основе диоксида титана (Degussa P25). (2008)

Разработана методика получения неагрегированных монодисперсных сферических частиц Y₂O₃:РЗЭ (РЗЭ = Eu, Nd, Ho, Er, Yb). Синтезированные порошки характеризуются интенсивной люминесценцией Y₂O₃:Eu в красной области спектра и, благодаря однородной микроморфологии, являются перспективными прекурсорами для создания люминесцентных покрытий (2008).

Исследованы механизмы формирования нанодисперсного CeO₂ при синтезе методами гомогенного и быстрого гидролиза. Установлены механизмы формирования наночастиц CeO₂, разработаны методы получения тонких пластин (d < 1 нм), наностержней и изотропных наночастиц CeO₂ с высокой каталитической активностью в процессах дожига угарного газа и конверсии спиртов. (2008).

Впервые установлено, что рост наночастиц CeO_2-x при высокотемпературном (до 700^оС) отжиге происходит преимущественно по механизму когерентного сращивания кристаллитов. Предложен криохимический метод получения нанопорошков CeO_2-x, обладающих повышенной термической стабильностью. (2008)

 

Определены закономерности формирования нанокристаллического (10-100 нм) диоксида титана из сернокислых растворов в гидротермальных условиях. Впервые обнаружено явление образования мезопор в наночастицах TiO₂, In₂O₃ и Co₃O₄, синтезируемых гидротермальным методом, и предложена модель, описывающая это явление. Предложен метод синтеза нанокристаллического анатаза, превосходящего по фотокаталитической активности промышленный катализатор Degussa P25. Показано, что гидротермальный синтез в условиях микроволнового нагрева обеспечивает формирование существенно более дисперсных (в 2-6 раз) нанопорошков TiO₂ и является перспективным для синтеза суперкислотных катализаторов на основе сульфатированного диоксида титана. (2008–2009)

 

Выполнены систематические исследования динамики роста наночастиц диоксида церия в гидротермальных условиях в нейтральной и сильнощелочных средах в широком диапазоне температур. Установлено, что рост частиц CeO_2-x осуществляется преимущественно по механизму ориентированного присоединения кристаллитов. Предложены методы гидротермального получения слабоагрегированных квазиодномерных наностержней и изотропных наночастиц CeO_2-x контролируемого размера. Впервые проанализированы особенности гидротермального роста наночастиц CeO_2-x в условиях микроволнового нагрева. Разработаны новые методы получения агрегативно-устойчивых коллоидных растворов наночастиц диоксида церия контролируемого размера в полярных и неполярных средах, характеризующихся долговременной (до 1 года и более) стабильностью физико-химических свойств. Предложены методы получения водных золей CeO_2-x, стабилизированных биологически-допустимыми соединениями, устойчивых при автоклавировании. (2008–2010)

 

Впервые исследована мезоструктура аморфных ксерогелей гидратированных диоксидов циркония и гафния. Установлено, что эти материалы характеризуются фрактальными свойствами в рекордно широком диапазоне масштабов (4 нм – 4 мкм). Впервые выявлено и проанализировано аномальное влияние pH осаждения на фрактальную структуру и удельную поверхность ксерогелей ZrO₂´xH₂O и HfO₂´xH₂O. Установлено, что этот эффект обусловлен изменением содержания анионов, адсорбированных на поверхности гелей, при этом закономерности изменения мезоструктуры идентичны для ксерогелей ZrO₂´xH₂O и HfO₂´xH₂O. (2008–2010)

 

Показана принципиальная возможность формирования фрактальных свойств поверхности оксидов металлов в результате протекания топохимических реакций. Установлены закономерности изменения фрактальной размерности ряда индивидуальных оксидов металлов (включая CeO₂, ZrO₂, HfO₂, Fe₂O₃) при высокотемпературном отжиге. Проведены детальные исследования влияния pH осаждения гелей ZrO₂´xH₂O и HfO₂´xH₂O на состав и микроморфологию продуктов их термической обработки. Показано, что высокотемпературный отжиг ксерогелей гидратированного диоксида циркония может быть использован в качестве метода получения материалов с контролируемыми фрактальными свойствами. Разработан метод получения эффективных суперкислотных катализаторов на основе сульфатированного диоксида циркония. Впервые показано, что нанокристаллические ZrO₂ и HfO₂, образующиеся при гидротермальной обработке соответствующих аморфных ксерогелей, полностью наследуют присущие последним фрактальные свойства поверхности. Установлено, что уменьшение pH осаждения гелей ZrO₂´xH₂O и HfO₂´xH₂O ведет к увеличению скорости их последующей кристаллизации с образованием ZrO₂ и HfO₂ и способствует образованию термодинамически стабильной моноклинной модификации ZrO₂. Показано, что аналогичный эффект наблюдается при сочетании гидротермальной обработки с дополнительным микроволновым воздействием (2008–2010)

 

Впервые предложен новый масштабируемый и экономичный метод синтеза коллоидных растворов оксидов металлов (в т.ч. ZnO, In₂O₃, SnO₂, CeO₂, Co₃O₄, Fe₂O₃ и т.д.) с узким распределением частиц по размерам с использованием в качестве исходных веществ легкодоступных и недорогих реагентов (2009).

 

Впервые проанализировано влияние размерного эффекта на ряд физико-химических свойств нанокристаллического диоксида церия. Экспериментально уточнена зависимость параметра элементарной ячейки CeO_2-x от размера частиц. Определен критический размер частиц CeO_2-x (1.1–1.3 нм), при котором происходит полное восстановление Ce(IV) до Ce(III). Показано наличие размерного эффекта в реакции глубокого окисления CO на диоксиде церия. Разработан метод получения катализаторов CuO/CeO_2‑x, позволяющих достичь 99% конверсии при глубоком окислении CO уже при 67^оС и обеспечивающих высокую селективность окисления CO в газовых смесях, обогащенных водородом. Впервые установлено влияние размерного фактора на электрохимические характеристики нанодисперсного диоксида церия. Показано, что емкость CeO_2‑x по литию закономерно увеличивается с уменьшением размеров наночастиц. Впервые продемонстрирована зависимость биологической активности CeO_2-x от размера наночастиц. Показано, что нанокристаллический CeO_2-x обеспечивает защиту бактерий и клеток от окислительного стресса, индуцируемого введением в живые системы пероксида водорода. Продемонстрирована высокая антиоксидантная активность золей нанокристаллического диоксида церия, а также его способности инактивировать свободные радикалы, резко возрастающая с уменьшением размеров частиц CeO_2-x. (2009).