В центре событий
Учёные лаборатории химии технеция и лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН провели исследование, которое показало, что в органических солях рениевой кислоты анионы взаимодействуют друг с другом. Атом рения одного перрената находится настолько близко к атому кислорода соседнего аниона, что оказывает влияние на физические свойства этих соединений. Наблюдение о том, что фазовые переходы в таких солях происходят реже, чем в солях без подобного взаимодействия, подчеркивает важность анион-анионных межмолекулярных сил. Исследование помогает лучше понять, как такие взаимодействия могут влиять на стабильность и поведение соединений, что имеет значение как для теоретической химии, так и для практического применения. Это первый пример того, как межмолекулярные взаимодействия между анионами могут оказывать заметное влияние на физические характеристики материалов.
В группе радиоэкологии и биогеотехнологии лаборатории химии технеция и лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН разработан способ иммобилизации технеция в цементной матрице за счет добавления диэтилдитиокарбамата натрия в концентрации 1 масс. %. В результате происходит поэтапное восстановление технеция до малорастворимого диоксида. В этой форме технеций может длительное время оставаться стабильным в цементном компаунде.
Учёные группы радиоэкологии и биогеотехнологии лаборатории химии технеция ИФХЭ РАН, а также лаборатории гетерогенного синтеза тугоплавких соединений ИФХЭ РАН и лаборатории физико-химических основ ингибирования коррозии металлов ИФХЭ РАН совместно с учёными из ФИЦ Биотехнологии РАН и ИБРАЭ РАН провели оценку скорости коррозии термофильными микроорганизмами при температуре 55 градусов Цельсия в присутствии урана для углеродистой и нержавеющей стали.
Учёные лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН синтезировали и продемонстрировали исключительную эффективность пиразин-аннелированного порфирина в качестве фотокатализатора для аэробного гомогенного окисления органических сульфидов. Использование чрезвычайно малого количества пиразинопорфирина обеспечивает полную конверсию большинства сульфидов в растворителях с добавлением метанола. Это открывает широкие перспективы для производства лекарств.
Учёные ИФХЭ РАН исследовали фотокаталитические возможности новых субфталоцианиновых красителей, синтезированных коллегами из Ивановского государственного химико-технологического университета. Показано, что субфталоцианины под действием света эффективно генерируют активные формы кислорода, что позволяет осуществлять селективное окисление органических сульфидов до сульфоксидов.
ИФХЭ РАН зарегистрировал патент на изобретение «Бортовая адсорбционная система аккумулирования природного газа и способ выдачи природного газа из адсорбционных аккумуляторов с циркуляцией нагреваемого теплоносителя» (патент № 2825831). В изобретении описывается система терморегулирования для адсорбционного автомобильного аккумулятора при заправке и выдаче природного газа из него.
Учёные лаборатории структурно-морфологических исследований ИФХЭ РАН изучили влияние плазмохимической обработки на адгезионные взаимодействия на границе раздела моноволокна и матрицы для полимерных композитов, армированных углеродным волокном.
На российской государственной мультимедийной онлайн платформе, разработанной крупнейшим государственным медиахолдингом «ВГТРК», в разделе «Наука» вышел материал о работах ИФХЭ РАН в области противокоррозионной защиты.
Учёные лаборатории структурно-морфологических исследований ИФХЭ РАН совместно с коллегами из Казанского национального технологического университета показали, что добавление золы из рисовой шелухи в материал на основе поливинилхлорида снижает миграцию пластификатора EDOS из полимерной матрицы.
Учёные ИФХЭ РАН впервые синтезировали карбоксилаты технеция +7 и технеция +4 и определили их физические и химические свойства. Было обнаружено восстановление семивалентного технеция в растворе трифторуксусного ангидрида под действием света. Впервые в истории химии технеция удалось доказать, что технеций может находиться в растворе одновременно почти во всех степенях окисления (также характерных для марганца и рения): +7, +6, +5, +4, +3 и +2.
Учёные лаборатории биоэлектрохимии ИФХЭ РАН показали, что полипротеин Gag вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) при взаимодействии с липидной мембраной (моделью оболочки живой клетки) действует подобно поверхностно-активному веществу, уменьшая поверхностное натяжение мембраны. В результате вблизи области контакта полипротеина Gag с мембраной образуется дополнительный липидный материал, который необходим для формирования новой вирусной частицы в инфицированной клетке.
Учёные молодёжной лаборатории «умных» методов химического анализа ИФХЭ РАН экспериментально определили хроматографические индексы удерживания для 32 азотсодержащих соединений, являющихся возможными продуктами трансформации несимметричного диметилгидразина. Исследования впервые выполнены для трех применяемых в газовой хроматографии неподвижных фаз (неполярной, полярной и среднеполярной).
В рамках федерального проекта «Развитие отечественного приборостроения гражданского назначения для научных исследований» в НИЯУ МИФИ разрабатывается первый российский тандемный масс-спектрометр для жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии.
В апреле 2024 года прототип прибора был представлен на выставке «Аналитика Экспо 2024».
Учёные лаборатории радиационного контроля и экологических проблем обращения с радиоактивными и токсичными отходами ИФХЭ РАН исследовали диффузионно-сорбционные характеристики глинистых материалов, которые используются для создания защитных барьеров в пунктах консервации и захоронения при изоляции радиоактивных отходов (РАО).
Ученые из Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, Института физиологически активных веществ ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН и Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН показали, что 2-гидроксифенилфосфонаты совместно с триоктилфосфиноксидом (ТОФО) способны селективно экстрагировать литий из водных растворов, содержащих большое количество натрия и калия.
Ученые лаборатории окисления и пассивации металлов и сплавов ИФХЭ РАН завершили систематическое исследование ингибирования стали пирокатехином. Измерения проводились методом электрохимической импедансной спектроскопии. Выяснилось, что ингибирующее действие пирокатехина в основном связано с образованием прочных адсорбционных плёнок на поверхности стали, которые защищают металл даже при его переносе в раствор без ингибитора. Оптимальная концентрация, обеспечивающая длительный защитный эффект, согласно результатам этих экспериментов, составляла 5 г/л пирокатехина. Накопление смолистого осадка продуктов окисления пирокатехина на поверхности металла в результате гомогенной реакции с кислородом не является существенным фактором для ингибирования.
В лаборатории процессов в химических источниках тока ИФХЭ РАН разработаны две новые электрохимические системы для натрий-ионных аккумуляторов: первая – с положительным электродом на основе ферроманганофосфата натрия и отрицательным электродом на основе наностержня из фосфида германия-кобальта, вторая – с положительным электродом на основе ванадофосфата натрия, легированного железом, и отрицательным электродом на основе того же наностержня.
Если судить об изученности химического элемента по давности его открытия, лидерами будут давно известные человечеству железо или медь. Если судить по количеству средств, потраченных на его изучение, то несомненным победителем станет уран. Среди продуктов деления урана не последнее место по своему значению занимает технеций – элемент, химии которого посвящены работы нескольких лабораторий в мире. Их название – «лаборатории химии технеция».
Учёные лаборатории электронно-лучевой конверсии энергоносителей ИФХЭ РАН совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета и Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН впервые доказали, что электронно-лучевая обработка мутагенных органических соединений с сопряженными связями приводит к полному устранению мутагенности.
В лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН методом молекулярной динамики проведено численное моделирование адсорбции ацетона и других летучих органических соединений на металлоорганической каркасной структуре на основе лантана. Цель исследований — определить эффективность данной структуры при использовании в качестве сенсора для обнаружения в выдыхаемом человеком воздухе биомаркеров различных заболеваний.
В лабораториях химии технеция и анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН синтезированы и изучены десять соединений технеция (+5) с пиразином, содержащие алкоксильные фрагменты – присоединенные через атом кислорода углеводородные цепочки разной длины, от CH3 до С10Н21.
На состоявшейся в ИФХЭ РАН конференции «Наука.Бизнес.Технологии», посвященной трансферу технологий из академических институтов в промышленность, выступление представителя Вятского государственного университета, к.т.н., зав. кафедрой химии и технологии переработки полимеров ВятГУ, победителя конкурса «Лидеры России. Наука», магистра экономики Романа Веснина было особенным.
В лаборатории химии технеция ИФХЭ РАН и лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН синтезировали и изучили перренат и пертехнетат гистидиния – соединения тетраоксидоаниона рения или технеция с гистидиновой аминокислотой.
Сотрудниками лаборатории структурно-морфологических исследований ИФХЭ РАН на примере эпоксидных трехкомпонентных связующих модифицированных полисульфоном, активным разбавителем и отвержденных высокотемпературным диаминодифенилсульфоном, апробирована методика прогнозирования фазовой структуры и, как следствие, эксплуатационных свойств многокомпонентных материалов.
Учёные лаборатории биоэлектрохимии ИФХЭ РАН совместно с коллегами из Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН и Московского физико-технического института установили, что большую роль в развитии болезни Альцгеймера играет не только белок-предшественник бета-амилоида, но и его расположение в мембране клеток.
Учёные лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН исследовали способность углеродного ксерогеля адсорбировать природный газ метан при докритических температурах. Выяснилось, что пористая структура данного адсорбента является иерархической и состоит из микро-, мезо- и макропор.
Учёные лаборатории физикохимии коллоидных систем ИФХЭ РАН синтезировали стабильные наночастицы серебра в среде N-реацетилированного гидрохлорида олигохитозана.
Учёный из лаборатории процессов в химических источниках тока ИФХЭ РАН доктор химических наук, профессор Юрий Миронович Вольфкович проанализировал и обобщил научные публикации, в которых описано влияние поверхностных групп на свойства различных дисперсных систем. Обзор опубликован в Russian Chemical Reviews