В. Н. Подкосов М. П. 2009 г. Решение
| Вид материала | Решение |
СодержаниеНаногетерогенные, композиционные и полимерные материалы Конференция отмечает Конференция рекомендует |
- Мотивированное решение изготовлено 13 июля 2009 года решение именем Российской Федерации, 220.54kb.
- Рассмотрено Согласовано Утверждаю на заседании мо заместитель директор учителей музыки, 221.3kb.
- Ьной заболеваемости в организациях по виду экономической деятельности «Строительство», 125.51kb.
- Федеральный арбитражный суд уральского округа постановление от 20 августа 2009, 810.59kb.
- Российская федерация кемеровская область таштагольский районный совет народных депутатов, 471.85kb.
- Решение секции «сцб и компьютерные технологии на ведомственном (промышленном) транспорте», 329.33kb.
- Е. А. Баталов (в дательном падеже), 73.91kb.
- Судей областного суда: Т, Кпри секретаре: Зрассмотрела в судебном заседании 11 ноября, 76.62kb.
- Решение Межгосударственного Совета Евразийского экономического сообщества от 27 ноября, 9856.6kb.
- Анализ работы Управления образования администрации Тайшетского района за 2009 2010, 4149.97kb.
| | | УТВЕРЖДАЮ Временно исполняющий обязанности генерального директора ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова», ________ В.Н. Подкосов М.П. |
| | | «___» _____ 2009 г. |
РЕШЕНИЕ
Всероссийской конференции «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение»
| г. Москва | | «13» ноября 2009 г. |
Федеральное агентство по науке и инновациям (Роснаука),
Федеральное агентство по атомной энергии,
Комитет по науке и наукоёмким технологиям Государственной Думы Российской Федерации,
Российский Фонд Фундаментальных Исследований,
Российский Гуманитарный Научный Фонд,
Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я. Карпова» (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова),
- совместно с представителями ведущих предприятий и высших учебных заведений ряда регионов России, стран ближнего и дальнего зарубежья, в период с «09» ноября по «13» ноября 2009 года провели Всероссийскую конференцию «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение» (далее – Конференция).
Проведение Конференции было осуществлено в рамках работ по государственному контракту от «19» июня 2009 г. № 02.517.11.3004 на проведение научно-исследовательской работы (НИР) «Научно-методическое и организационно-техническое обеспечение проведения конференции «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение»» (шифр 2009-03-1.7-00-10-005) и по проекту Российского Гуманитарного Научного Фонда № 09-06-59602 а/Ц.
Работа Конференции проводилась по следующему приоритетному направлению Федеральной целевой научно-технической программы на 2007 – 2013 г.г.: «Индустрия наносистем и материалы», критическая технология – «Нанотехнологии и наноматериалы».
Таблица 1. Список регионов Российской Федерации и стран ближнего и дальнего зарубежья, представители которых приняли участие в подготовке, организации и проведении Всероссийской конференции «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение»
| № | Наименование | Количество организаций |
| 1 | 2 | 3 |
| Регионы России | ||
| 1. | Москва | 42 |
| 2. | Санкт-Петербург | 6 |
| 3. | Московская область, г. Черноголовка, г. Пущино, пос. Андреевка, г. Сергиев-Посад | 4 |
| 4. | Республика Кабардино-Балкария, г. Нальчик | 1 |
| 5. | Калужская область, г. Обнинск, Калуга | 5 |
| 6. | Самарская область, г. Самара | 3 |
| 7. | Тамбовская область, г. Тамбов | 2 |
| 8. | Ростовская область, г. Ростов-на-Дону | 2 |
| 9. | Ставропольский край, г. Краснодар | 1 |
| 10. | Омская область, г. Омск | 1 |
| 11. | Республика Башкортостан, г. Уфа | 2 |
| 12. | Республика Удмуртия, г. Ижевск | 2 |
| 13. | Новосибирская область, г. Новосибирск | 5 |
| 14. | Республика Татарстан, г. Казань | 4 |
| 15. | Мурманская область, г. Апатиты | 1 |
| 16. | Красноярский край, г. Красноярск | 4 |
| 17. | Ленинградская область, г. Гатчина | 1 |
| 18. | Томская область, г. Томск | 3 |
| 19. | Ивановская область, г. Иваново | 2 |
| 20. | Свердловская область, г. Екатеринбург | 3 |
| 21. | Республика Саха, г. Якутск | 2 |
| 22. | Хабаровский край, г. Хабаровск | 1 |
| 23. | Ярославская область, г. Рыбинск | 1 |
| 24. | Волгоградская область, г. Волгоград | 2 |
| 25. | Пермская область, г. Пермь | 1 |
| 26. | Челябинская область, г. Озерск | 1 |
| 27. | Рязанская область, г. Рязань | 1 |
| 28. | Тверская область, г. Тверь | 1 |
| 29. | Иркутская область, г. Иркутск | 1 |
| Страны ближнего и дальнего зарубежья | ||
| 1. | Украина, г. Харьков | 1 |
| 2. | Республика Мьяма | 1 |
| 3. | Республика Молдова, г. Чадыр-Лунга | 1 |
| 4. | Республика Монголия, г. Улан-Батор | 1 |
| 5. | Республика Вьетнам, г. Ханой | 1 |
| 1 | 2 | 3 |
| 6. | Республика Беларусь, г. Минск | 2 |
| 7. | Федеративная Республика Германия, г. Аахен | 1 |
| 8. | Мексика, г. Мехико | 1 |
| 9. | Кипр, г. Никосия | 1 |
| 10. | Республика Казахстан, г. Усть-Каменогорск | 1 |
Цели Конференции:
- интенсификация научных исследований в области физической химии, электрохимии и нанотехнологий в России и в мире,
- повышение уровня подготовки отечественных научных и научно-педагогических кадров в области физической химии, электрохимии и нанотехнологий,
- привлечение талантливой молодёжи к участию в перспективных научных исследованиях по приоритетным направлениям развития науки и техники,
- пропаганда достижений российской науки и техники среди широких слоёв населения страны,
- обеспечение преёмственности в развитии физической химии, электрохимии и нанотехнологий в стране.
Направления работы Конференции:
Секция № 1. Наногетерогенные, композиционные и полимерные материалы.
Секция № 2. Нанотехнологии в катализе.
Секция № 3. Электрохимия и коррозия.
Секция № 4. Аэрозоли и мембраны, применение наноматериалов для защиты окружающей среды.
Секция № 5. Информационные технологии; дизайн и моделирование химических процессов и наноматериалов.
В работе Конференции приняли участие более 497 научных сотрудников, молодых учёных и молодых преподавателей, аспирантов, студентов, представляющих 116 академических и отраслевых институтов, вузов и предприятий из 29 регионов Российской Федерации и 10 стран ближнего и дальнего зарубежья (таблица 1).
При подготовке, организации и проведении Конференции принимали участие 6 действительных членов и два члена-корреспондента РАН, один академик отраслевой Академии наук, 78 докторов и 75 кандидатов наук (или 32,6% от общего числа участников), что обеспечило высокий научный уровень проведённого мероприятия.
Кроме того, среди участников и слушателей Конференции было зарегистрировано 162 представителя научной молодёжи (или 32,6% от общего числа участников), в том числе: 42 молодых учёных, 15 молодых преподавателей, 53 аспиранта и 53 студента. Необходимые отметить, что приведены минимальные значения сделанных оценок, так как значительное количество гостей и участников Конференции (до 35% от общего числа участников) не прошли регистрацию на сайте Конференции www.nifhi.org.ru.
Во время работы Конференции в течение 8 пленарных заседаний было прочитано 30 лекций и пленарных докладов, посвящённых различным актуальным проблемам технологии наноматериалов, катализа и электрохимии, физико-химическим свойствам аэрозолей, химии высоких энергий и проч. Во время 14 секционных заседаний на пяти секциях было заслушано 90 устных сообщений участников Конференции. Программа стендовой сессии включала в себя 97 докладов.
В лекциях, секционных и стендовых докладах, заслушанных и обсуждённых участниками и слушателями во время работы Конференции, были рассмотрены актуальные проблемы развития различных направлений современной физической химии и нанотехнологий, а именно:
1. По направлению «Наногетерогенные, композиционные и полимерные материалы»: Обзору достижений учёных Карповского института в области разработки новых методов прогнозирования, получения и изучения фотохимических и электрофизических свойств наноструктурированных материалов были посвящены лекции В.Г. Плотникова (Центр Фотохимии РАН), И.А. Мисуркина (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова») и Л.И. Трахтенберга (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова», ИХФ им. Н.Н. Семёнова РАН).
Перспективы применения комплексов металлов в качестве наноразмерной элементной базы в молекулярной электронике и фотонике обсуждались в лекции Я.З. Волошина (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова»).
В лекции Е.Д. Политовой (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова») были рассмотрены особенности кристаллохимии и изменений свойств практически важного класса соединений – перовскитоподобных оксидов. В докладе Ю.Я. Томашпольского и Н.В. Садовской (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова») сообщены результаты исследований и возможные практические применения эффекта поверхностной сегрегации в функциональных оксидах.
Современное состояние исследований в области изучения закономерностей полимеризации было рассмотрено в выступлении другого представителя Карповского института – Г.И. Литвиненко. Закономерностям радиационной гетерогенной газофазной полимеризации, и практическим применениям разрабатываемого сотрудниками Карповского и Физико-технологического института РАН метода электронно-лучевого парофазного нанесения тонких полимерных плёнок и наноструктур был посвящён доклад М.А. Брука и соавторов.
С сообщением о последних достижениях в развитии радиационно-химических технологий модификации полимерных материалов на примере создания нового поколения фторопластовых материалов, обладающих комплексом уникальных эксплуатационных и физико-механических свойств, выступил заведующий лабораторией ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» С.А. Хатипов. Об особенностях технологии получения нового класса оптических материалов на основе металлсодержащих нанокомпозитов с помощью метода динамического ионного перемешивания было сообщено в лекции сотрудника ГНЦ РФ ФЭИ им. А.И. Лейпунского (г. Обнинск, Калужская область) – заведующего лабораторией, доктора физико-математических наук О.А. Плаксина.
О развитии нового научного направления – ядерной медицины, представляющего собой синтез достижений технологии получения и разделения изотопов, радиохимии, органической химии, диагностики и лечения онкологических заболеваний было рассказано в лекции М.А. Богородской (ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева»). Отмечен вклад учёных и инженерно-технических работников реактора ВВР-Ц в Филиале ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» в создание и развитие производства радиофармпрепаратов в стране.
Во время четырёх секционных заседаний секции № 1 « Наногетерогенные, композиционные и полимерные материалы» было заслушано 26 устных докладов. Программа стендовой сессии включала в себя 44 доклада. На основании анализа итогов работы секции можно выделить следующие тенденции развития исследований в области материаловедения наноструктурированных материалов в России:
а) цикл работ в области изучения взаимосвязи изменения структуры и различных физико-химических свойств ряда металлических и керамических материалов, в том числе:
- с участием Е.Д. Политовой и соавторов исследованы структурные особенности и диэлектрические свойства твёрдых растворов на основе гетерозамещённого феррита висмута; изучены фазовые переходы и транспортные свойства керамических твёрдых растворов на основе ванадата висмута; установлено влияние катионных замещений в перовскитной структуре двойного титаната лантана лития на фазообразование и термическое поведение кристаллической структуры; установлено влияние катионных замещений на структуру и физико-химические свойства ванадата висмута Bi4V2O11;
- исследованы особенности структуры и ионопроводящие свойства сложных оксидов на основе титаната лантана лития;
- осуществлён синтез и проведено исследование структуры и фазовых переходов в оксидах A3TeO6 (A = Mn, Co, Ni) и Mn2M*SbO6 (M* = Sc, In, Fe);
- проведено изучение взаимодействия наночастиц Al2O3 и TiN c ПАВ расплава Ni при 1500 – 1650ºС;
- сообщено о синтезе новых гибридных материалов на основе наночастиц металлов;
- изучены физико-химические свойства твёрдых растворов La1-xMxGa1-yMgyO3-δ (M = VLa, Ca, Sr, Ba), синтезированных разными методами;
- изучены закономерности измельчения вольфрамокобальтого порошка до наноструктурного состояния;
- определены условия синтеза опаловых плёнок из металлических наночастиц на диэлектрической подложке методом подвижного мениска;
- осуществлён синтез и изучены характеристики наноразмерных кремнеземов с различной химией поверхности;
- разработан метод обработки озоном закоксованной модельной металлсодержащей гетерогенной системы Pt – Re/ γ-Al2O3 в сверхкритическом диоксиде углерода;
- изучен антисегнетоэлектрический фазовый переход и явления релаксации в новых кислородпроводящих материалах (Dy1-xCax)2Ti2O7-δ (x = 0, 0,1) со структурой пирохлора;
- изучены закономерности изменения свойств цементных композиций, содержащих углеродные наночастицы;
- осуществлён механохимический синтез, изучены свойства и возможное применение в медицине наноразмерных ферримагнитных оксидных материалов;
- обоснована возможность получения нанопорошков металлов методом механического легирования;
б) интенсивно проводятся работы по разработке методов синтеза и изучения свойств наноструктурированных материалов на основе органических соединений, синтетических и природных полимеров, в том числе:
- разработаны: эластомерные нанокомпозиты на основе пропиленоксидного эластомера и монтмориллонитовых глин; гибридные полимерные мембраны на основе хитозана для водоочистки; полимерматричные композиты с наноструктурными наполнителями; полимерматричные композиты на основе порошкового полипропилена; морозостойкие наномодифицированные эластомерные материалы;
- проведено исследование механизма движения наномашин на основе карборанов;
- рассмотрены свойства и применение сегнетоэлектрических полимеров;
- обоснована возможность использования слоистых силикатов, как эффективных наноразмерных наполнителей;
- исследовано влияние термообработки на структуру и оптические свойства фотонных кристаллов на основе микросфер SiO2 и полистирола;
- сообщается о создании наноорганизованных люминесцентных сред на основе лиотропных жидких кристаллов;
- обосновано применение жидкокристаллических комплексов лантаноидов как эмиттеров в нанокомпозитах;
- получены регулярные густосетчатые эпоксиаминные полимеры с пространственно-однородной структурой;
- показано, что фуллерены могут быть модифицирующей добавкой для акриловых полимерных гидрогелей;
- изучены свойства ди, три- и тетрафенилциклопентадиенильных дихлоридных комплексов иттрия, лантана, иттербия и лютеция;
- изучено взаимодействие триоксидов тиомочевины и диметилтиомочевины с иодом в водном растворе;
- разработаны механохимические методы получения биополимерных жидкофазных матриц-темплатов для синтеза гибридных нанокомпозитов;
- созданы новые нанокомпозиты на основе традиционного полимерного материала;
- исследованы свойства нанокомпозитов этилен-октенового сополимера с ультрадисперсными алмазами;
- созданы полимерные композиционные материалы на основе фторполимеров и нанопорошков оксидов алюминия и магния;
- разработаны полимерные нанокомпозиты и гетероструктуры для оптоэлектроники;
- методами малоуглового рентгеновского рассеяния и электронной микроскопии проведён анализ пористости ультратонких плазменно-полимеризованных плёнок;
- изучено влияние углеродных наноструктур на свойства полимерной матрицы и вспучивающихся покрытий;
- в Омском ГУ выполняются работы по изучению структурных особенностей биологических жидкостей, влияния органических добавок на стабильность биологических жидкостей, особенностей получения гидроксиапатита из растворов, моделирующих состав биологических жидкостей; химических параметры получения костных аналогов;
- разработаны функциональные нанобиокомпозиционные материалы на основе крахмала;
- исследованы физико-механические свойства древесно-полимерных композитов;
в) продолжаются исследования закономерностей протекания различных физико-химических процессов в объёме и на поверхности наноструктурированных материалов, в том числе:
- исследован элементный состав и работа выхода электронов наноструктурированной поверхности образцов коллекторов для термоэмиссионных преобразователей;
- обоснована возможность применения ЯМР-Tc99 для исследования наночастиц Tc, Tc – Ru и Tc – Mo в керамических матрицах;
- исследована электропроводность наноструктурированного Ln2TiO5 (Ln = Ho – Yb);
- исследована кислородная проницаемость керамики LaNi0,75Mo0,125O3+δ;
- разработан способ прямого безрезистного нанесения изображения литографической маски методом электронно-лучевого осаждения из паровой фазы;
- осуществлён синтез нанокомпозиционных материалов методом полимеризации из газовой фазы на основе поли-п-фениленвинилена и поли-п-ксилилена и ZnS, CdS, PbS, TiO2;
- исследовано изменение контактных свойств фторсодержащих полимеров под воздействием разряда постоянного тока;
- путём обработки в низкотемпературной плазме достигнуто улучшение адгезионных свойств компонентов в композиционных материалах;
- изучен механизм плазмохимического разложения и полимеризация анилина;
- изучена гидрофобность поверхности тонеров цифровой печати;
- установлено влияние термообработки на структуру и оптические свойства фотонных кристаллов на основе микросфер SiO2 и полистирола;
- осуществлено прямое нанесение рисунка литографической маски повышенной термостойкости методом электронно-лучевого осаждения из паров фторуглеродного прекурсора;
- производится разработка термодатчиков на основе терморасширяемых графитов;
- изучены особенности механизма трения термопластичных полимеров с металлической поверхностью упорного узла трения;
- изучено трение и изнашивание вязкоупругой пластины полимерматричного композита при контакте с вращающимся металлическим цилиндром;
- исследовано проявление температурных фазовых переходов коллоидных кристаллов в спектрах плазмонного поглощения;
- изучены спектры плазмонного поглощения дефектных коллоидных кристаллов;
- исследована фотомодификация локальной структуры агрегатов наночастиц серебра и её проявление в спектре поглощения;
- произведён анализ механического поведения низкокристаллического полиэтилена различного молекулярного строения;
- разработано метрологическое обеспечение производства фуллеренов С60, С70 и высших фуллеренов;
- исследовано тушение люминесценции и фотогенерация носителей тока в сополиэфиримидах на основе 9,10-дифенилтиоантрацена;
- установлено влияние процесса переноса заряда в органической фазе на образование наночастиц металлов, протекающее в обратномицеллярных растворах;
- методом электронной микроскопии изучены закономерности процесса конденсации влаги на поверхности пористого полиэтилена;
- изучены закономерности процесса термоокисления микро- и нанокомпозитов на основе полипропилена.
Таким образом, в России в настоящее время активно развиваются работы в области разработки новых методов получения наноматериалов, проводятся исследования свойств наноматериалов, разрабатываются научно-технические основы перспективных нанотехнологий. Особо следует отметить проявление тенденции к созданию наномашин, проведение поисковых исследований, направленных на обоснование возможности применения наноматериалов в медицине. Следует отметить тенденцию к разработке ресурсосберегающих технологий изготовления наноструктурированных материалов. Можно отметить работы, посвящённые изучению возможности получения нанопорошков металлов методами механохимии. Также заслуживают внимания работы по модификации поверхностных свойств наноструктурированных материалов посредством плазмохимической обработки.
2. По направлению «Нанотехнологии в катализе»: Изложению последних результатов и современных тенденций в изучении нелинейных эффектов в динамике реакций в гомогенном металлокомплексном катализе был посвящён пленарный доклад А.Н. Тёмкина (МГАТХТ им. М.В. Ломоносова). О достижениях учёных Института кинетики и катализа СО РАН в области разработки методов синтеза, изучения свойств и практических применений нового поколения наноструктурированных катализаторов было сообщено в лекции заместителя директора института, члена-корреспондента РАН В.И. Бухтиярова.
Обзор теоретических проблем в катализе, поиску решения которых будут посвящены исследования и разработки учёных в течение XXI века, был сделан в лекции Ю.С. Мардашева (МГПУ им. В.И. Ленина). Проблемам, возникающим при теоретическом рассмотрении и практической реализации химических реакций с большим тепловыделением, был посвящён доклад заведующего лабораторией ИНХС им. А.В. Топчиева – М.А. Кипниса. Рассмотрению одного из ключевых вопросов теории катализа, связанному с представлением об однородности поверхностей нанокристаллических оксидов относительно их каталитической и хемосорбционной активности в стационарных процессах, была посвящена лекция заведующего сектором Карповского института – В.Е. Островского.
В лекции В.Ф. Третьякова (ИНХС им. А.В. Топчиева РАН), В.А. Матыщака (ИХФ им. Н.Н. Семёнова РАН) был рассмотрен механизм практически важной реакции селективного восстановления оксидов азота углеводородами на оксидных катализаторах. Результаты математического моделирования на ранних стадий разработки технологии и аппаратуры крупнотоннажного производства жидких углеводородов по методу Фишера –Тропша приведены в докладе Ю.А. Соколинского, М.Х. Сосна (ИНХС им. А.В. Топчиева РАН). О разработке нового, экологически чистого метода получения водорода и высокоэффективных адсорбентов было сообщено в докладе В.К. Милинчука и А.С. Шилиной (ОГТУ АЭ, г. Обнинск, Калужская область).
Программа работы секции № 2 «Нанотехнологии в катализе» включала два секционных заседания, во время которых было заслушано 10 секционных докладов, и стендовую сессию (12 докладов).
Как следует из анализа программы работы секции № 2, в настоящее время в России лидирующее положение в области исследования каталитических свойств наноматериалов занимает Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, сотрудники которого сообщили о ряде новых результатов, в том числе:
- изучена роль носителя в каталитическом окислении оксида углерода (II) наночастицами золота;
- проведено изучение природы активных центров золотосодержащих катализаторов в изомеризации непредельных углеводородов;
- исследованы закономерности активации кислорода на кластерах золота и палладия;
- сообщено о возможностях метода экзоэмиссии для исследования дефектообразования, фазовых переходов и других физико-химических превращений на поверхности твёрдых тел.
В сообщении Ю.С. Мардашева (МГПУ им. В.И. Ленина, г. Москва) рассмотрены некоторые проблемы Гильбертового типа в катализе XXI века, решение которых, возможно, будет найдено до конца этого столетия.
Проводятся исследования первичных стадий каталитических реакций: в частности, в ОмГУ им. Ф.М. Достоевского (г. Омск) исследованы закономерности адсорбции глицина и глутаминовой кислоты на гидроксилапатите и одноводном оксалате кальция. Сотрудники ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» изучили методом ЭПР закономерности стабилизации атомарного водорода при радиолизе ряда молекул углеводородов, адсорбированных в нанополостях цеолитных материалов. Также сообщено о результатах изучения состояния катализатора PdCl2*CuCl2/γ-Al2O3 низкотемпературного окисления монооксида углерода в воздухе по данным ряда современных физических методов.
Необходимо отметить поисковые исследования термостойкости и фотокаталитической активности наноразмерного диоксида титана, легированного различными добавками, полученного исследователями ИХТРЭМС им. И.В. Тананаева Кольского НЦ РАН (г. Апатиты Мурманской области), которые могут стать основой перспективных технологий преобразования солнечной энергии в другие виды энергии.
Среди других центров исследований в области катализа следует отметить представителей Томского политехнического университета, сообщивших о результатах исследований в области катализа ряда нефтехимических процессов:
- проведено исследование кинетики превращения углеводородов в процессе риформинга бензинов на катализаторах различных марок;
- методом математического моделирования определены константы скорости химических реакций для процесса изомеризации пентан – гексановой фракции;
- осуществлена разработка кинетической модели реакций разрушения пероксидов металлосодержащими присадками в процессе компаундирования товарных бензинов;
- осуществлено построение кинетической модели процесса платформинга.
Тенденция к изучению закономерностей каталитических процессов в области нефтехимии также просматривается в докладах, представленных сотрудниками Уфимского государственного нефтяного технологического университета (г. Уфа), Института проблем нефти и газа СО РАН (г. Якутск) и Санкт-Петербургского ГЭУ «ЛЭТИ» имени В.И. Ульянова (Ленина) (г. Санкт-Петербург), а именно:
- разработана технология шариковых катализаторов гидроочистки нефтяных фракций;
- изучено применение газового конденсата на Иреляхском ГНМ для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО);
- исследована кинетика образования и разложения гидратов природного газа;
- изучены закономерности реакции алкилирования на гетерогенизированных кислотах и обнаружено увеличение каталитической активности цеолитных катализаторов алкилирования нанопорошком Ni.
Цикл работ представителей Ивановского государственного химико-технологического университета (г. Иваново) посвящён результатам исследований в следующих направлениях:
- изучено влияние давления водорода на скорость жидкофазной гидрогенизации 4-нитротолуола на скелетном никелевом катализаторе;
- изучено влияние природы и положения заместителя на дезактивацию катализатора при гидрогенизации производных нитробензола;
- исследован процесс принудительного окисления чугуна с применением методов механохимии.
Таким образом, в России исследования в области изучения теоретических проблем и практических применений катализаторов на основе наноструктурированных материалов сосредоточены в ряде научных центров. Наблюдается тенденция к преимущественному изучению природы явления катализа в нефтехимических процессах.
3. По направлению «Электрохимия и коррозия»: В сообщении И.И. Реформатской (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова) были рассмотрены современные подходы к структурной трактовке критических составов железхромовых сплавов. Обзор достижений в развитии электрохимических технологий синтеза наноразмерных порошков металлоподобных тугоплавких соединений редких и редкоземельных металлов был сделан в лекции Кушхова Х.Б. и соавторов (КБГУ, г. Нальчик). О разработке нового метода исследования электрохимических систем – сканирующей туннельной спектроскопии, - было сообщено в лекции Э.В. Касаткина и Ю.М. Стрючковой (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова»).
Программа работы секции № 3 «Электрохимия и коррозия» включала 45 докладов, из них 27 – устные сообщения, которые были доложены на четырёх заседаниях. В целом, анализируя тематику представленных докладов, можно сделать вывод об интенсивном развитии исследований, проводимых в стране, в области изучения закономерностей процесса коррозии и механизмов, определяющих коррозионную стойкость различных материалов, например:
- изучен эффект ингибирования коррозии стали в растворах минеральных кислот продуктами конденсации первичных аминов и альдегидов;
- обнаружено защитное действие покрытий железа нанослоями бензотриазола и фенилундеканоата натрия от коррозии в водном растворе;
- изучено коррозионное и электрохимическое поведение стали для тепловых сетей повышенной эксплуатационной надёжности;
- изучена сверхтонкая структура и коррозионно-электрохимическое поведение сплавов Fe – Cr и Fe – Cr – Si;
- разработан метод получения в щелочных конвертирующих составах бесхроматных конверсионных покрытий на алюминиевом сплаве В95;
- разработан метод защиты металлов от атмосферной коррозии составами серии ИФХАН-39;
- изучена сравнительная коррозионная стойкость анодных защитных покрытий применительно к условиям работы изделий в морской тропической атмосфере;
- обсуждена возможность применения модифицированных наноалмазов в гальванических покрытиях;
- установлено влияние магнитно-абразивной обработки поверхности на коррозионные свойства оксидных плёнок на сплаве циркония;
- показана роль адсорбированной воды в процессах растворения хрома и железохромовых сплавов;
- изучены свойства ингибиторов торговой марки «ИФХАН» для защиты от коррозии стальной арматуры в хлоридсодержащих бетонах;
- установлена определяющая роль состава газового пространства нефтяных резервуаров в процессе коррозии и роста пирофорных отложений;
- изучено ингибирование атмосферной коррозии металлов композициями на основе азометинов;
- рассмотрена роль кремния в коррозионно-электрохимическом поведении трёхкомпонентных железохромовых сплавов;
- исследовано ингибирующее влияние и эффект последействия сульфата таллия при коррозии алюминия в хлороводородных электролитах;
- изучены защитные свойства некоторых предварительно адсорбированных ПАВ при коррозии ряда металлов с водородной и металлической деполяризацией;
- сообщается о защитных свойствах ингибированных бумаг технологической серии ИФХАН-118;
- сообщается о разработке метода ингибиторной защите низкоуглеродистой стали от коррозии в минерализованной воде;
- изучено влияние микродугового оксидирования сплава ВТ1-0 на коррозионно-усталостное разрушение в биологически активных средах;
- рассмотрен выбор режимов электрохимической защиты подземных трубопроводов, исключающих электролитическое наводороживание;
Также необходимо отметить исследования в области разработки методов электрохимического синтеза различных соединений, в том числе:
- изучен высокотемпературный электрохимический синтез композиционных нанопорошков на основе двойных карбидов вольфрама и металлов триады железа в ионных расплавах при температуре 900ºС;
- разработан метод электрохимического синтеза боридов и силицидов во фторидно-хлоридных расплавах;
- разработан метод электрохимического получения наноразмерных порошков оксидов Ce и La;
- изучен процесс формирования хромовых покрытий гальваническим методом с добавками наноалмазов;
- осуществлён синтез плазмонно-резонансных нановолноводов оптического излучения на диэлектрической подложке методом её электростатической функционализации;
- обнаружено модифицирующее электрохимическое и химическое воздействие на углеграфитовый волокнистый материал в процессе электросинтеза перекиси водорода.
Как положительный фактор, необходимо отметить продолжение исследований в области теоретической электрохимии, компьютерного моделирования электрохимических процессов, дальнейших экспериментальных исследований закономерностей электрохимических процессов, в том числе:
- разработаны методы термодинамического расчёта состава пассивных плёнок на хромсодержащих сталях и сплавах;
- осуществлено компьютерное моделирование катодной защиты и поиска дефектов в изоляции трубопроводов;
- получены и исследованы наноструктурированные магнетитные покрытия на стали;
- изучено оксидирование алюминиевого сплава АД-31 в перманганатных конвертирующих растворах;
- исследовано влияние скорости охлаждения медно-никелевого файнштейна на показатели его электролиза;
- изучено влияние частоты переменного тока на электрохимическое поведение никеля в 17 М растворе гидроксида натрия;
- исследованы кислородная нестехиометрия и электропроводящие свойства тройного оксида Bi0,5Sr2,5NiO4,79;
- установлено влияние состава сплавов цинк – олово на электрохимическое поведение в боратном буферном растворе в присутствии олеата натрия;
- методом электрохимического импеданса исследованы анодные процессы на силицидах кобальта;
- изучено анодное поведение дисилицида молибдена в кислых и щелочных растворах;
- разработан метод измерения потенциала устойчивости пассивных слоёв на металлических материалах;
- исследована контролируемая ионная проводимость фторидных твёрдых электролитов с примесным типом разупорядоченности;
- изучено анодное поведение наноструктурируемого аморфного сплава Fe73,7Si13,6B7,5Cu0,9Nb2,9Cr1,4 после изотермического отжига;
- установлено влияние анионного состава среды на электрохимическое поведение сплава CDBI в боратном буферном растворе;
- осуществлено экспериментальное исследование и компьютерное моделирование комплексообразования ионов меди (II) и кадмия (II) с N-метилпирролидоном и его влияние на кинетику электровосстановления металлов;
- методом модульной спектроскопии определена подвижность ионов фтора в твёрдых электролитах Ba0,50La0,50F2,50 и La0,95Sr0,05F2,95;
- изучены кислотно-основные свойства поверхности различных модификаций оксида титана;
- изучено влияние дисперсности образцов оксидов и фторидов ЩЗМ и магния на их кислотно-основные и адсорбционные свойства;
- исследована кинетика электродных процессов на силицидах металлов.
По итогам работы секции № 3 «Электрохимия и коррозия» можно сделать вывод об удовлетворительном состоянии развития исследований в области теоретической и технической электрохимии в России, которые сосредоточены в основном в Москве, Ростове-на-Дону, Томске, Перми, Тамбове, Апатитах Мурманской области и в Красноярске.
4. По направлению «Аэрозоли и мембраны, применение наноматериалов для защиты окружающей среды»: Основные представления физической химии аэрозолей были изложены в лекции А.А. Лушникова (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова»). Актуальной проблеме метрологической аттестации аэрозольных систем была посвящена лекция А.И. Ризина (ФГУП «СНИИП», г. Москва). Вопросам генерации аэрозольных частиц и исследованию физико-химических свойств последних был также посвящён доклад М.В. Кирейцева (Компания TSI, г. Аахен, ФРГ). Особенности высокоэффективной очистки газовых и воздушных сред от аэрозольных частиц методом фильтрации были обсуждены в лекции А.А. Кирша (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова»).
О результатах моделирования газовой и аэрозольной динамики в атмосфере в региональном и глобальном масштабах было сообщено в выступлении А.Е. Алояна (Институт вычислительной математики РАН). Доклад об изучении динамики техногенных радиоактивных аэрозолей Чернобыльской АЭС в период с 1990 по 2009 г.г. был сделан Б.И. Огородниковым (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова»).
Программа работы секции № 4 «Аэрозоли и мембраны, применение наноматериалов для защиты окружающей среды» включала 8 стендовых сообщений и 14 устных докладов, которые были заслушаны на двух секционных заседаниях. В представленных докладах были сообщены следующие результаты исследований в области исследования физики и химии аэрозолей:
- исследованы закономерности движения заряженных частиц в газовой среде под действием электрического поля;
- осуществлён сравнительный анализ экспериментальных подходов к исследованию свойств наноразмерных аэрозолей;
- обсуждена гипотеза образования Солнечной Системы (PFO-CFO hypotesis): от нуклидов и наночастиц к многообразию небесных тел в рамках представлений физики аэрозолей;
- рассмотрены физико-химические аспекты аэрозольного геоинжиниринга;
- сообщено о поведении субмикронных радиоактивных аэрозолей в период острой фазы Чернобыльской аварии и последующие годы;
- проведено экспериментальное исследование и разработана математическая модель процессов формирования и переноса нанодисперсных частиц в тлеющем разряде в химически активных газах;
- исследованы особенности аэрозольной эмиссии при лесных пожарах на территориях, загрязнённых радионуклидами;
- проведены исследования переноса частиц 218Ро в воздухе;
- изучена фотостимулированная коагуляция наноразмерных аэрозолей металлов;
Ряд докладов был посвящён особенностям получения наноматериалов для изготовления аэрозольныхфильтров, в том числе:
- исследовано влияние полимерных добавок на процесс электроформования и структуру нановолокнистых материалов;
- исследованы свойства легкоозоляемых фильтрующих материалов на основе полистирола и полиметилметакрилата;
- изучено влияние растворимости и совместимости фторполимеров в органических растворителях при формировании прядильных растворов;
- рассмотрены особенности поведения полимеров в полях высокой напряжённости и проблема электроформования нано- и микроволокон полимеров;
- обсуждено получение ультратонких волокон из расплавов полимерных смесей методом электроспиннинга.
При проведении НИОКР в области мембранных технологий были получены следующие результаты и отмечены следующие тенденции:
- обсуждается необходимость создания новых наноматериалов для стерилизующей фильтрации;
- разработаны российские гидрофильные микрофильтрационные мембраны на основе полиэфирсульфона;
- изготовлены опытные образцы и изучены свойства микро-/наноструктурированных сорбционно-фильтрующих материалов и йодных сорбентов для технологий обращения с радиоактивным иодом;
- предложен механизм биологического действия фильтр-элементов из пористого полиэтилена, модифицированных наночастицами серебра;
- осуществлён синтез, изучены электротранспортные свойства и структура нанокомпозитных мембран на основе МФ-4СК и полианилина;
- исследовано влияние природы полимерной матрицы на асимметрию вольтамперных характеристик ионообменных мембран, поверхностно модифицированных полианилином;
- обнаружена асимметрия транспортных характеристик модифицированных ультрафильтрационных мембран;
- исследована электроосмотическая и осмотическая проницаемость нанокомпозита на основе перфторированной мембраны МФ-4СК и тетраэтоксисилана.
Таким образом в России и за рубежом в настоящее время сохраняется интерес к изучению физико-химических свойств аэрозолей, производится разработка новых поколений наноматериалов для получения аэрозольных фильтров, создаются новые виды мембран и наноструктурированных пористых материалов, обладающие улучшенными эксплуатационными характеристиками.
5. По направлению «Информационные технологии; дизайн и моделирование химических процессов и наноматериалов»: В лекции С.Ф. Тимашёва (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова») были изложены последние результаты в области разработки теоретических основ и практического применения метода фликкер-шумовой спектроскопии для интерпретации данных различных физико-химических экспериментов. Об особенностях химической кинетики неидеальных реакционных систем было сообщено в докладе Ю.К. Товбина (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова»).
В программу работы секции № 5 «Информационные технологии; дизайн и моделирование химических процессов и наноматериалов» было включено 28 докладов, из них 13 – устные, которые были заслушаны на двух секционных заседаниях, и 15 стендовых докладов.
Сообщено о получении следующих результатов при моделировании свойств и структуры наноматериалов:
- осуществлено компьютерное моделирование структуры и межслоевых взаимодействий во фториде графита и графане;
- рассмотрена наноструктурная проблема и пути её решения на основе интеграции эксперимента и теоретического расчёта;
- проведено теоретическое исследование асимметрии задерживающей способности бислойных мембран;
- осуществлено моделирование молекулярной динамики процесса нуклеации в металлическом стекле при сдвиговом воздействии;
- рассчитаны интерференционные поправки к классической диффузии газа в плотноупакованной системе нанонеоднородностей;
- определена эффективная диэлектрическая проницаемость фрактального кластера;
- осуществлено моделирование адсорбции водорода на графене с образованием проводящих нанолент;
- осуществлено моделирование проницаемости нанопористых сред;
- определены термодинамические, структурные и механические характеристики поли-п-ксилилена и композитов поли-п-ксилилен – диоксид титана по данным компьютерного моделирования;
- произведено компьютерное моделирование ионного транспорта в иодиде серебра в углеродных нанотрубках;
- обсуждены проблемы при расчётах методами квантовой механики кластеров переходных металлов с 3d-электронами;
- изучено изменение структуры фрактальных 3D агрегатов наночастиц при их осаждении на плоскую поверхность;
- осуществлено моделирование структуры и физико-химического поведения аддуктов лантаноидов с основаниями Льюиса;
- методом математического моделирования изучен пьезорезистивный эффект в углеродных нанотрубках;
- осуществлено моделирование зонной структуры углеродных нанотрубок с дефектами замещения;
- разработана модель адсорбции атомов и молекул на поверхности нанотрубок с учётом деформации;
- методом математического моделирования исследован процесс адсорбции атомарных и молекулярных частиц на поверхности углеродных нанотрубок;
Кроме того, были выполнены теоретические исследования в традиционных областях изучения строения вещества:
- проведено моделирование гидродинамических процессов истечения жидкости из цилиндра;
- выполнены экспериментальные исследования и разработана математическая модель флуктуационной динамики прерывистой деформации полиметилметакрилата;
- рассмотрена роль аномальной диффузии в динамике сложных процессов;
- рассмотрена молекулярная теория капель и определены их характерные размеры;
- обсуждены закономерности процесса транспорта информации через мембрану;
- разработаны основы теории переноса электрона в полярных жидкостях;
- проведено теоретическое исследование асимметрии задерживающей способности бислойных мембран;
- рассмотрены механизмы влияния высокого давления и твёрдого состояния на скорость мономолекулярной химической реакции;
- теоретически определена термостабильность каталитических нанокластеров никеля (2D-спейсеров);
- рассмотрены физико-химические свойства кластеров воды в решёточной модели;
- построена модель решёточного газа в теории неоднородного раствора полимера в сверхкритической жидкости;
- проведено термодинамическое и экспериментальное моделирование биоминералообразования.
Суммируя вышеизложенные итоги работы Конференции по её тематическим направлениям, можно заключить, что в решение современных проблем развития нанотехнологий и их приложений в физической химии, электрохимии, химической технологии, физико-химии аэрозолей и применения методов информационных технологий для изучения и прогнозирования структуры и свойств наноматериалов значительный вклад вносят российские учёные. Ряд представленных результатов исследований молодых учёных и представителей «старшего поколения» по основным показателям соответствует уровню аналогичных зарубежных разработок.
В целом, научные направления, представляющие теоретическое обоснование, разработку методов синтеза и исследование различных свойств наноматериалов для решения актуальных проблем атомной энергетики, химической технологии, медицины, аэрокосмического материаловедения, экологии, обеспечены высококвалифицированными научными кадрами и вызывают интерес у представителей молодёжи России и стран-членов СНГ.
В научном оборудовании, используемом российскими учёными при проведении НИР, применяются современные методы физико-химического анализа и компьютерные средства, другие технические средства, позволяющие эффективно и на высоком уровне проводить исследование свойств наноматериалов. Многие из исследований являются перспективными в связи с развитием атомной энергетики, медицины, химической технологии, ужесточением требований к охране окружающей среды.
Как положительный момент, необходимо отметить участие молодых учёных и молодых преподавателей в исследованиях по перспективным направлениям физической химии и технологии наноматериалов. Ряд исследований, представленных на школе-конференции, были поддержаны грантами РФФИ и соответствуют проблематике проектов РФФИ, а также выполнены в рамках работ, проводимых по государственным контрактам Федерального агентства по науке и инновациям. Проведение социологических исследований было осуществлено при частичной поддержке проекта РГНФ № 09-06-59602 а/Ц.
В процессе подготовки Конференции и перед началом работы все участники получили своевременно подготовленные информационные материалы (Приглашение и Программа Конференции, сборник тезисов докладов и другие раздаточные материалы). Участники отмечают высокий уровень прочитанных лекций и организации мероприятия.
Всероссийская конференция «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение» выражает свою благодарность администрации и обслуживающему персоналу ФГУП «НИФХИ им.Л.Я. Карпова» за усилия по организации торжественного приёма, проживания и питания участников, техническое обеспечение заседаний Конференции.
Организационный комитет и участники Конференции выражают свою благодарность Федеральному агентству по науке и инновациям за финансовую поддержку. Организационный комитет выражает признательность всем, принявшим участие в работе Конференции.
Конференция отмечает:
1. Высокий интерес и успешное участие молодых учёных и молодых преподавателей, аспирантов и студентов академических и отраслевых институтов, вузов страны в работе Конференции.
2. Положительными итогами Конференции следует считать:
- активное привлечение студентов и аспирантов, и развитие у них научной эрудиции, навыков исследовательской и экспериментальной работы в области физической химии и нанотехнологий;
- развитие творческих и дружеских связей между учёными и молодёжью, проявляющей интерес к занятиям научной деятельностью;
- конструктивный обмен мнениями.
3. В научных коллективах страны осуществляются разработки по перспективным направлениям физической химии и нанотехнологий, ряд из которых получило международное признание. В то же время темпы развития ряда перспективных научных направлений могут быть заторможены вследствие отсутствия притока молодых научных кадров, недостаточной технической оснащённости и отсутствия финансирования.
4. Достаточно высокий уровень докладов молодых учёных и молодых преподавателей, аспирантов и студентов, представленных к обсуждению.
5. Неудовлетворительное состояние с обеспечением специально-методической литературы, современным оборудованием и компьютерной техникой в региональных научных и образовательных учреждениях.
6. Необходимость разработки комплекса мер по ускорению сроков внедрения в народное хозяйство результатов исследований российских учёных в области физической химии и нанотехнологий.
Конференция рекомендует:
1. Федеральному агентству по науке и инновациям, Комитету по науке и наукоёмким технологиям Государственной Думы Российской Федерации, Учёному Совету Карповского института рассмотреть возможность организации на базе ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» Института повышения квалификации научных и инженерно-технических работников России и стран-членов СНГ в области физической химии и нанотехнологий.
2. Администрации и Учёному совету ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова», представителям институтов, вузов, участвовавшим в работе Конференции, подготовить предложения по разработке и финансированию исследований в области физической химии и нанотехнологий, проводимых в рамках Федеральной целевой программы на 2007 – 2012 г.г.
3. Считать целесообразным проведение в ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» ежегодных Всероссийских конференций в области физической химии и нанотехнологий при поддержке Федерального агентства по атомной энергии, Федерального агентства по науке и инновациям, Комитета по науке и наукоёмким технологиям Государственной Думы Российской Федерации, Российского Фонда Фундаментальных Исследований.
4. Поручить Организационному комитету Всероссийской конференции «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение» создать редакционную коллегию по подготовке к изданию сборника текстов лекций и сообщений её участников, заслушанных в дни работы Конференции. Рассмотреть возможность опубликования журнальных версий лекций и докладов в средствах массовой информации страны. Отразить результаты конференции в специальном разделе сайта www.nifhi.org.ru.
5. Направить информацию об итогах Конференции для публикации в «Журнале физической химии», «Российских нанотехнологиях», «Электрохимии» и т.д.