Структура ИГ
Лаборатория физико-химических исследований наноматериаловзаведующая: д.х.н. Рожкова Наталья Николаевна
Основные направления научных исследований
Научно-исследовательская работа
Основные результаты деятельности
Публикации
Сотрудники
Лаборатория организована 15 февраля 2008 года на базе группы физико-химии углерода лаборатории шунгитов. В 1993 года были начаты и постоянно расширялись физико-химические исследования наноуглерода шунгитов, фуллеренов и их производных, выделены и охарактеризованы основные структурные элементы (менее 1 нм) шунгитового углерода. Эти работы были поддержаны грантами РФФИ 1994-1996; 1999-2001; 2002-2005, Министерства науки и технологии в рамках программы «Фуллерены и атомные кластеры» 1995-1997 гг., грантом Шведской Академии наук 2000-2002 гг. Проводилась совместная работа с отделом молекулярного инженеринга университета Киото, Япония: «Фуллереновые структуры в шунгитовом углероде» в 2002-2004, правительством Японии был поддержан проект МНТЦ №2769, в котором Институт геологии был ведущей организацией, в 2004-2006, МинЭконом Развития РК поддержало проекты в 2006, 2007 гг.
Полученные результаты дали возможность проведения совместных исследований в области физической химии наноуглерода, биомедицины и создания новых материалов на основе наноуглерода, используя уникальное оборудование и передовые научные технологии в России и за рубежом. Основная тематика лаборатории направлена на решение общей для наноматериалов проблемы активации и стабилизации наночастиц и задачи увеличения прочности и долговечности материалов с использованием наноуглерода. Взаимодействие наноуглерода с водой и механизмы устойчивости водных дисперсий наночастиц углерода - важная фундаментальная задача, изучение которой необходимо для биомедицинских применений наноуглеродных материалов, решения экологических и технологических проблем, связанныхе их использованием. Эти исследования проводятся в содружестве с Институтом биологии КарНЦ РАН, химическим факультетом МГУ, ОИЯИ г. Дубна, ГНЦ РФ Физико-энергетическим институтом г. Обнинск, ИВС РАН г. С-Петербург, ФТИ им. А.Ф. Иоффе, г. С-Петербург, NanoCarbon Research Institute, Япония. Полученные результаты включены в важнейшие научные достижения РАН в 2006 и 2007,2008,2009 гг. Создание новой лаборатории поддержали химический факультет МГУ, Лаб. Нейтронной физики им.И.М. Франка ОИЯИ, ИВС РАН. В составе лаборатории два научных консультанта д.х.н., проф. М.В. Коробов (МГУ), д-х.н. А.В.Грибанов (ИВС РАН). В научно-исследовательских работах лаборатории активное участие принимают студенты кафедры геологии и геофизики Петрозаводского государственного университета. Основные направления научных исследованийРабота проводится по научно-исследовательской теме №150 «Активация и стабилизациянаноструктурных элементов шунгитового углерода в системах различной полярности» Сроки выполнения: I кв. 2008 IV кв 2012. По грантам SI Visby project 00996/2008 "Nonosized carbon-based materials as perspective catalysts", 2008-2010. Совместно с химфаком МГУ и Linkoping University, Sweden; ОНЗ PAH-5 «Графеновые наночастицы в шунгитах: способы получения, влияние на физико-химические свойства высокоуглеродистых шунгитовых пород», 2009-2011 гг. Совместно с институтом биологии КарНЦ РАН "Механизм взаимодействия гидратированных фуллеренов, их полимерных пленок и пленок фуллереноподобных структур шунгитового углерода с биомембранами", гранта РФФИ-08-04-98825 Основные результаты деятельностиПолучены устойчивые водные дисперсии наночастиц фуллеренов, наноалмаза, шунгитового углерода (ШУ). Впервые примененные нейтронно-физические методы позволили установить двухуровневую пористую структуру ШУ в диапазоне 1-100 нм. Поры на втором уровне обладают внутренней фрактальной структурой из частиц углерода менее 1 нм - основной структурной единицей ШУ.Показана общая двухуровневая структурная организация наноуглерода, конденсированного из водных дисперсий. Сформулированы критерии устойчивости коллоидных растворов наноуглерода, заключающиеся в образовании молекулярных комплексов с водой и «нанослоя», определяемого наличием фуллереновых оболочек или фрагментов этих оболочек. Непланарные фрагменты ШУ в форме чашечки размером 0.4-0.7 нм легко переходят в водную дисперсию за счет диполь-дипольного взаимодействия с водой. Отсутствие в растворах фуллеренов непланарных графеновых фрагментов обуславливает различные механизмы стабилизации водных дисперсий фуллеренов и ШУ. СотрудникиКиселев Виталий Владимирович
инженер-физик
инженер-технолог
Пронькина Любовь Альбертовна
старший химик
старший научный сотрудник, к.х.н.
Солонинкина Мария Васильевна
инженер-физик
Степанова Анастасия Вячеславовна
старший химик
ведущий физик
Шарпарь Никита Дмитриевич
младший научный сотрудник
|
|