Экскурсию по институту открыл академик РАН Аслан Юсупович Цивадзе, подчеркнув значимость проекта и его участников – организации-соисполнители, среди которых Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ), Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) и Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр Российской академии наук» (ФИЦ КНЦ РАН).
Аслан Юсупович отметил, что 66,1% участников проекта составляют аспиранты и молодые учёные в возрасте до 39 лет, что свидетельствует о системной поддержке нового поколения исследователей и формировании устойчивого кадрового потенциала. Он подчеркнул, что коллектив исполнителей проекта не только успешно выполняет, но и традиционно перевыполняет установленные показатели результативности. Так, за 2024–2025 годы сотрудниками проекта были защищены 6 диссертаций на соискание учёной степени кандидата и доктора наук, опубликовано 28 статей в научных изданиях первого и второго уровней «Белого списка», а также зарегистрированы 4 результата интеллектуальной деятельности, полученные в рамках реализации проекта. Эти показатели подтверждают высокий уровень научной продуктивности коллектива и значимый вклад проекта в развитие отечественной науки.
Экскурсию по институту продолжила академик РАН Юлия Германовна Горбунова, отметив наличие специализированных лабораторий, где разрабатываются экстрагенты и сорбенты – ключевые материалы, используемые в области химических технологий для переработки редкометального сырья, а также его извлечения. Экскурсия началась с посещения нескольких синтетических лабораторий, где активно идёт работа над проектом, что позволило участникам ознакомиться с современными методами и подходами в научных исследованиях.
В рамках экскурсии Юлия Германовна представила лабораторию новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН, где активно разрабатываются новые типы гидрофобных экстрагентов, обеспечивающих эффективное извлечение редких металлов из промышленного сырья. Она продемонстрировала ряд экспериментальных установок, используемых для тестирования различных экстракционных технологий, и акцентировала внимание на важности междисциплинарного подхода в проведении исследований.
Фото: Академик РАН Ю.Г. Горбунова рассказывает о специализированных лабораториях и современных методах сследований / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Юлия Германовна отметила, что лаборатория располагает высококачественным оборудованием, позволяющим проводить спектральные, оптические и люминесцентные анализы, Эти методы анализа необходимы для получения современных экстрагентов, их синтеза и выделения в чистом виде. «Наша группа активно синтезирует азотсодержащие лиганды для разделения различных компонентов», – добавила она, уточнив, что их специализация сосредоточена на макроциклических соединениях. «Наша задача заключается в разработке простых и масштабируемых соединений. Необходимо выделить соединения, которые хорошо работают и могут быть получены из доступного сырья, что особенно важно для эффективного производства», – подчеркнула Юлия Германовна.
Фото: к.х.н. Е.А. Сафонова во время экскурсии / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Евгения Александровна Сафонова, кандидат химических наук и старший научный сотрудник лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН, продолжила: «В данный момент мы синтезируем экстрагенты из класса амидов, которые затем проверяются на эффективность разделения различных лантанидов и актинидов. Кроме того, мы выделяем другой тип соединений – краун-эфиры, используемые для разделения натрия, лития и калия, и исследуем, как структура этих соединений влияет на их экстракционную способность. Наша цель заключается в масштабировании от малых, граммовых количеств до десятков граммов, что становится критически важным на этапе коммерциализации. При этом важно использовать реагенты, которые, несмотря на возможный импорт, должны оставаться доступными по цене, так как это влияет на конечную стоимость продукта в процессе масштабирования».
Фото: д.х.н. К.П. Бирин рассказывает о процессе синтеза экстрагентов и их экономической доступности / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Ведущий научный сотрудник лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН, доктор химических наук Кирилл Петрович Бирин подчеркнул, что проект включает не только создание экстрагентов и сорбентов, но и необходимые для этого технологии. Он отметил, что основной целью является проведение широкого скрининга соединений и их дальнейшая разработка. «Мы стремимся к тому, чтобы на начальном этапе провести достаточно обширный анализ и затем, когда какое-то соединение «выстреливает» и оказывается перспективным, наша задача – сделать его синтез масштабным и недорогим», – объяснил он.
Кирилл Петрович указал на важность разработки селективных молекул, способных захватывать определённые катионы. Он отметил, что сравнительно простая модификация существующих соединений может существенно изменить их химическую природу и, как следствие, их разделительные свойства. «Краун-эфиры, для которых нам удалось значительно снизить себестоимость по сравнению с аналогичными образцами, являются отличным показателем нашего успеха», – добавил он. В частности, он привел в пример экстрагенты класса 14 краун-4, чья себестоимость сегодня составляет примерно в десять раз меньше, чем у зарубежных аналогов.
Кирилл Петрович также затронул актуальную задачу масштабирования синтетических процессов, особенно в условиях ограниченного производства некоторых химических веществ в стране. «Критически важно научиться производить даже простейшие молекулы эффективно и с минимальными затратами, чтобы снизить зависимость от зарубежных поставок», – отметил он. В заключение, он добавил, что их технологии должны быть независимы от внешних источников: «Наша задача – создать экстракционные системы и экстрагенты в количествах, которые будут требоваться для дальнейшей разработки самой технологии».
Фото: Руководитель и координатор проекта: академик А.Ю. Цивадзе и к.х.н. А.А. Бездомников обсуждают детали исследования с коллегами из Минобрнауки России / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Алексей Александрович Бездомников – старший научный сотрудник ИФХЭ РАН, кандидат химических наук, координатор крупного научного проекта и руководитель литиевого экстракционного направления исследований – кратко представил результаты работы коллектива за последние два года. Он отметил, что научной группой были накоплены значительные массивы экспериментальных данных по экстракционной способности широкого круга соединений. «Полученные данные далее используются нами для направленного дизайна экстракционных систем с заданными характеристиками для извлечения ценных компонентов», – подчеркнул Алексей Бездомников. По его словам, результаты, полученные в рамках крупного научного проекта, уже сегодня формируют основу для решения конкретных прикладных задач в области гидрометаллургии и технологий переработки стратегически значимого сырья.
Отдельно Алексей Александрович представил своего коллегу – Владислава Эдуардовича Шарова, кандидата химических наук, младшего научного сотрудника лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН, недавно защитившего в рамках крупного научного проекта диссертацию на тему «Использование дигликольамидов в экстракционных процессах селективного извлечения редких и радиоактивных элементов». Было отмечено, что эта работа имеет большое значение для дальнейшего развития всего экстракционного направления исследований.
Фото: к.х.н. В.Э. Шаров представляет разработки современных экстракционных систем для извлечения редких и радиоактивных элементов / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
В своём выступлении Владислав Эдуардович Шаров подробнее остановился на задачах разработки современных экстракционных систем для селективного извлечения редких и радиоактивных элементов. «Во-первых, это задача извлечения средне-тяжёлой группы редкоземельных элементов из сульфатных сред. Эта задача довольно сложная, так как лантаниды образуют очень прочные сульфатные комплексы, которые могут затруднять их извлечение в органическую фазу», – объяснил он. – «Наша система позволяет напрямую извлекать элементы иттриевой подгруппы редкоземельных элементов, которые являются одними из самых ценных».
Владислав Шаров отметил, что в отличие от традиционных методов, для работы их систем не требуется предварительная нейтрализация растворов и использование высаливателей. «Вследствие этого наши системы могут быть использованы как для переработки первичных источников, например, растворов сернокислотного выщелачивания апатитов или урановых руд, так и для вторичных источников, таких как сбросных растворов титановых производств», – уточнил он.
Другим примером практического применения, является разделение четырех- и шестивалентных актинидов. «В частности, мы занимаемся извлечением дочернего тория-234 из природного урана-238. Соотношение тория к урану в исходной среде составляет 1 к миллиарду, то есть на один атом тория приходится миллиард атомов урана. Использование наших систем позволяет за полчаса в несколько стадий получить препарат тория-234 с выходом более 95% и радиохимической чистотой свыше 99%», – отметил Владислав Эдуардович.
Ещё одним примером систем, разработанных в лаборатории в рамках проекта и применяемых на практике, являются системы для извлечения трёх-и четырёхвалентных актинидов. Эти системы также позволяют селективно извлекать миллиграммовые количества ценных компонентов на фоне сотен граммов цветных металлов. «При переработке реальных отходов в радиохимической лаборатории, содержащих не более 10 мг на литр плутония-239 или америция-241 среди сотен граммов на литр железа, хрома, марганца, алюминия и других цветных металлов, мы получаем чистые индивидуальные препараты америция и плутония, вовсе не содержащие цветных металлов. При этом степень концентрирования ценных компонентов может превышать тысячу раз», – добавил он.
Владислав Эдуардович также сообщил о текущих испытаниях: «Ряд из этих систем в настоящее время проходит динамические испытания на лабораторных центробежных экстракторах, чтобы мы могли перейти от лабораторных экспериментов в пробирках к реальным опытно-промышленным установкам».
Фото: Представители ИФХЭ РАН и Минобрнауки России во время встречи / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Академик РАН Юлия Германовна Горбунова акцентировала внимание на важности перехода от экспериментального к промышленному уровню. Она подчеркнула, что этот процесс требует не только наличия дорогих инструментов, но и возможности работать с реальным сырьём. Например, в случае литиевых батарей необходимо извлекать не только литий, но и другие ценные металлы, такие как кобальт и никель. Важно внедрять эффективные методы, учитывая при этом безопасность и минимизацию рисков для людей и окружающей среды.
«Наша задача заключается не только в отделении элементов, но и в создании экономически целесообразных и безопасных процессов. Обучение и сотрудничество с другими специалистами и учреждениями являются ключевыми для обмена знаниями и поиска безопасных решений в области извлечения редких элементов. Процесс отделения и очистки – это масштабное сотрудничество учёных, инженеров и промышленников, направленное на реализацию научных идей на практике. Важно находить практическое применение нашим достижениям, создавая мост между наукой и реальным миром», – подытожила Юлия Германовна.
Фото: Академик РАН Ю.Г. Горбунова рассказывает о преимуществах аналитической базы ИФХЭ РАН для обеспечения научных исследований в рамках проекта / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Следующий этап обсуждения был посвящен аналитическому сопровождению исследований, в ходе которого были представлены аналитическая база, используемые приборы и методы.
Руководитель лаборатории физико-химических основ хроматографии и хромато-масс-спектрометрии ИФХЭ РАН, кандидат химических наук Иван Сергеевич Пыцкий рассказал о масс-спектрометре элементного анализа, который используется при анализе образцов, содержащих редкие металлы. Использование масс-спектрометрического оборудования позволяет осуществлять точный количественный анализ содержания ценных компонентов и примесей.
Фото: Анализ элементного состава материалов – И.С. Пыцкий о применении современных методов исследования / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Иван Сергеевич отметил: «Для достижения наилучших результатов важно использовать оптимизированные методики выделения, чтобы обеспечить получение более точных и надежных данных. В этом году мы активно работаем над совершенствованием методов разделения редкоземельных элементов, чтобы улучшить качество и возможности нашего анализа».
В прошлом году участники проекта разработали программу, которая позволяет определять элементный состав по изотопному распределению в масс-спектре. Этот метод является нестандартным и требует разработки специальных методик, поскольку обычно масс-спектрометры применяются для анализа сложных белковых молекул с высокой молекулярной массой. «Исследование поверхностей традиционно проводилось на срезах образцов, поскольку они имеют небольшую толщину. Однако с более толстыми материалами, которые не пробиваются лазерами, стандартные методы анализа не работают», – продолжил Иван Сергеевич.
В ответ на эту проблему лаборатория модифицировала масс-спектрометр для работы с порошковыми материалами и металлами. «Теперь мы можем анализировать поверхности металлических пластин и определять элементный состав с помощью разработанного программного обеспечения – алгоритма автоматизированной интерпретации масс-спектров неорганических соединений, основанного на переборе изотопных распределений. Мы также можем анализировать органические материалы, содержащие металлы, и определять, какие элементы входят в их состав. Эти разработки значительно расширяют возможности анализа и делают его более универсальным», – подытожил Иван Сергеевич Пыцкий.
На основе разработанного алгоритма создан программный модуль для поиска и аннотирования пиков в масс-спектрах, зарегистрированный как программа для ЭВМ (свидетельство №2025612903, 2025 год).
Фото: А.А. Аверин демонстрирует рамановский спектрометр для анализа материалов / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Далее был представлен аналитический прибор – спектрометр комбинационного рассеяния (рамановский спектрометр), позволяющий изучать поверхность материалов и анализировать его фазовый состав с высокой точностью. «Использование данного спектрометра значительно увеличивает точность и уверенность в результатах анализа, особенно когда речь идет о сложных и многослойных материалах», – рассказал научный сотрудник лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН Алексей Александрович Аверин. – «Например, мы можем изучить слои покрытия на пластиковых или металлических подложках, что имеет важное значение для таких отраслей, как электроника, где качество и целостность покрытия напрямую влияют на работу устройства».
При анализе геологических образцов спектрометр позволяет не только идентифицировать включения, но и проводить глубокие исследования структуры минералов. Это может быть полезным для горнодобывающей промышленности, ведь понимание состава и структуры минералов важно при поиске новых месторождений и улучшении технологий переработки руды для выделения целевых элементов.
Современная физическая химия требует постоянного совершенствования методов и технологий. Интеграция различных аналитических методов делает наших исследований более достоверными. Это особенно важно для практического применения в промышленности, где точность и надежность данных имеют критическое значение. «Мы также разрабатываем дополнительные методики, которые позволят проводить исследования на уровне молекул, что является настоящим прорывом в аналитической химии. Например, использование золотых наночастицам открывает возможности разработки крайне чувствительных методов обнаружения ряда соединений», – добавил Алексей Александрович.
Фото: А.А. Ширяев рассказывает о рентгеновских методах в рамках проекта / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Далее Андрей Альбертович Ширяев, доктор химических наук, главный научный сотрудник лаборатории новых физико-химических проблем рассказал о необходимых в рамках проекта рентгеновских методах исследования. Рентгеновская флюоресценция позволяет на количественном уровне определять концентрации химических элементов в образцах. Это особенно полезно при анализе геологических проб, содержащих редкоземельные элементы и различные металлы, так как даёт возможность определить, к какой фазе тносится каждый элемент и в каких концентрациях.
Основное достоинство используемого прибора заключается в том, что он позволяет не только измерять концентрацию в отдельных точках, но и получать карту распределения по сечению образца.
«При работе с валовыми анализами мы видим только общие данные о содержании, например, золота или платиновых металлов, но не имеет информации о фазе, содержащей целевой элемент. С помощью рентгенофлюоресцентного картирования можно получить данные, необходимые для оптимизации процессов выделения элементов из породы», – рассказал Андрей Альбертович Ширяев.
«И это только одна из задач, – отметил Андрей Альбертович. – В нашем институте решается множество таких задач каждый год. Мы анализируем и неизвестные образцы, такие как шлаки металлургического производства и другие вещества. Наши исследования помогают понять их состав и свойства, что критически важно для дальнейшего использования».
Он также упомянул о катодолюминесценции, которая позволяет визуализировать распределение редкоземельных элементов в геологических образцах: «Мы можем выявить концентраторы ряда редких элементов при помощи этого метода. Он особенно полезен при отработке технологий выделения».
Также речь шла о рентгеновской дифракции, используемой для определения структуры веществ. С её помощью можно изучать органические каркасы и предсказывать их поведение при различных температурных условиях, что имеет значение как для научных, так и для прикладных задач, например, в фармацевтике – для предсказания поведения препарата в организме.
Андрей Альбертович подчеркнул, что эти методы не противоречат друг другу и, наоборот, дополняют информацию о объектах исследования, что крайне важно в современных научных работах.
Фото: д.х.н. В.Е. Баулин рассказывает о новых подходах в сорбции ценных компонентов / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
В рамках проекта группа, занимающаяся сорбцией под руководством доктора химических наук Владимира Евгеньевича Баулина, достигла значительных результатов. Основные направления их работы включают направленный синтез и модификацию экстрагентов, критических важных для эффективной экстракции ценных компонентов из источников.
Одним из основных результатов стало развитие методов получения 2-фосфорилфенолов и производных окисей фосфинов. Эти соединения обладают уникальными свойствами, благодаря которым возможно изолировать и очищать ценные элементы из сложных матриц. Особенно важно, что 2-фосфорилфенолы демонстрируют высокую селективность и могут эффективно взаимодействовать с широким спектром ионов.
Дополнительно, группа активно изучает характеристики жидкофазных и твердофазных экстракционных систем для разделения редких и радиоактивных элементов. Исследования включают в себя оценку влияния различных параметров на эффективность экстракции, что является важным для практического применения этих методов.
Одним из успешных применений стало внедрение фосфорилсодержащих производных 8-гидроксихинолина для селективного определения и извлечения уранил-катионов. Эта работа важна не только для радиохимии, но и для охраны окружающей среды, так как позволяет более эффективно контролировать радиоактивные элементы в природе.
Кроме того, учёные разработали сорбенты оптимального состава для экстракционно-хроматографического извлечения редкоземельных элементов. Эти сорбенты показали отличные результаты в разделении трудноизвлекаемых компонентов, что позволяет более эффективно использовать современные экстракционные технологии и способствует рациональному использованию ценных ресурсов и сохранению окружающей среды.
Фото: Участники встречи во время онлайн-презентации ФИЦ КНЦ РАН об основных направлениях работы и достижениях в рамках проекта / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Были представлены работы организаций-соисполнителей в рамках проекта, входящих в консорциум.
Группа, работающая в Кольском научном центре под руководством академика РАН Ивана Гундаровича Тананаева, занимается координационной химией бериллия и развитием новых методов получения органических соединений и перспективных материалов на его основе.
Особое внимание исследователи уделяют химии щелочных и щелочно-земельных элементов, которые играют ключевую роль в современных технологиях и инновационных материалах. Химия бериллия – значимая область, поскольку многие его соединения, содержат уникальные химические элементы, обладающие особыми свойствами.
Кольский научный центр обладает богатой историей и обширным опытом в извлечении стратегических металлов, особенно из минерального сырья с использованием так называемых «умных» экстракционных систем. Исследования сосредоточены на новых минералах, минералоподобных технологиях, минералах-концентраторах полезных элементов, геохимических индикаторах. Учёные ФИЦ КНЦ РАН разработали технологию, которая позволяет эффективно разделять при флотации анкилит и пустую породу. Также исследуются такие минералы, как эвдиалит, монацит, бастнезит, лопарит (содержащие значительное количество редкоземельных элементов иттриевой группы) и другие.
Одним из интереснейших минералов, изучаемых группой, является индиалит – относительно редкий минерал на основе алюмосиликата магния и алюминия, который является значительным источником стронция и других металлов. Несмотря на его известность, извлечение стратегических металлов из индиалита остается сложной задачей, требующей специфических органических реагентов для селективного извлечения.
Группа также активно изучает цирконосиликаты и титаносиликаты, среди которых выделяются уникальные минералы, такие как лампрофилин и астрофиллит. Исследования направлены на стабилизацию определенных фаз с образованием нового уникального комплекса и изучение поведения этих минералов в экстракционных процессах при извлечении.
В области бериллия учёные разработали новые методы синтеза соединений, которые могут стать основой для линейно-оптических материалов. Полученные соединения на основе катиона бериллия и органических компонентов потенциально перспективны для применения в оптоэлектронике и фотонике.
Работы Кольского научного центра демонстрируют всесторонний подход к исследованию и извлечению ценных металлов, способствуя развитию новых технологий и материалов для будущих научных и промышленных проектов.
Владимир Геннадиевич Петров, кандидат химических наук, доцент кафедры радиохимии химического факультета МГУ, представил ключевые направления работы кафедры в рамках проекта. Исследования включают разработку новых сорбентов с гетероциклическими реагентами, полученные методом полимеризации, и создание органических экстрагентов, в том числе с использованием машинного обучения, для твердофазных экстракционных систем, используемых для выделения и разделения редкоземельных элементов.
Он сообщил о достижениях научной группы за 2024-2025 годы: «Мы разработали новые фосфорсодержащие сорбенты с привитыми группами, которые продемонстрировали высокую эффективность для связывания f-элементов. Получены сорбционные материалы с учетом устойчивости полимерной матрицы к агрессивным средам, в которых их планируется применять».
Фото: В.Г. Петров знакомит участников встречи с основными достижениями / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Кроме того, В.Г. Петров отметил, что была собрана база данных о комплексообразовании лантаноидов, и, с использованием полносвязанных нейронных сетей прямого распространения, построены модели машинного обучения для предсказания констант устойчивости комплексов. «Мы предложили архитектуру графовой сверхточной нейронной сети, адаптированной для работы с химическими структурами, и внедрили методику трансферного обучения, улучшающую качество моделей при нехватке данных», – добавил он.
В рамках дальнейших планов на 2026 год Владимир Геннадиевич рассказал о синтезе новых сорбентов с оксирановыми функциональными группами и о проведении динамических испытаний по разделению концентрата редкоземельных элементов. «Мы также нацелены на разработку водорастворимых комплексонов для повышения селективности экстракционных систем, что должно способствовать эффективному извлечению ценных металлов из минерального сырья», – добавил В.Г. Петров.
Фото: Представитель ИОНХ РАН – Зиновьева Инна Владимировна, к.х.н., старший научный сотрудник ИОНХ РАН, в ходе обсуждения направлений работы института в рамках проекта / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
Были представлены основные направления работы ИОНХ РАН в рамках проекта под руководством члена-корреспондента РАН, профессора, доктор технических наук Андрея Алексеевича Вошкина. Направления работы включают в себя разработку физико-химических основ экстракции редких металлов с использованием бифункциональных ионных жидкостей. Акцентировано внимание на аппаратурном оформлении экстракционных процессов с применением технологии жидких псевдомембран и аналитическом сопровождении исследований.
В результате работы за 2024-2025 годы была разработана новая категория бифункциональных ионных жидкостей и ионогелей, которые обеспечивают эффективное извлечение ценных металлов. Создана общая схема синтеза клозо-декаборат-содержащего лиганда, что позволило улучшить методы получения ионогелей на основе борсодержащих соединений.
Изучены физико-химические основы конструирования ионогелей для экстракции редкоземельных элементов. Ионные жидкости, представляющие собой соли органических веществ с температурой плавления ниже 100°C, идеально подходят для экстракции РЗЭ, но могут иметь недостатки, такие как потери с водными растворами и образование устойчивых эмульсий. Иммобилизация ионных жидкостей в твердой матрице (ионогели) позволяет создавать более практичные и стабильные экстрагенты. Анализ стабильности ионогелей в водной среде показал, что разработка является универсальным методом для оценки их устойчивости. Были составлены рекомендации по повышению стабильности в водных условиях.
Разработаны технологические схемы для извлечения и разделения ценных металлов из минерального сырья с использованием аминов, четвертичных аммониевых солей и фосфорсодержащих органических кислот в качестве компонентов бифункциональных ионных жидкостей. Установлены основные закономерности экстракции ионов металлов, таких как титан (Ti), ниобий (Nb), тантал (Ta) и тяжелые редкоземельные элементы, при изменении условий проведения процессов.
Продемонстрирована возможность селективного разделения Ti, Nb, Ta и Y из 6 M солянокислого раствора, и разработана принципиальная схема извлечения целевых ионов металлов. Выполнена разработка математических моделей и методов моделирования технологических схем экстракции в режиме жидких псевдомембран, включая схемы с внешней и внутренней циркуляцией фазы экстрагента. Установлено, что использование жидких псевдомембран обеспечивает высокую степень экстракции и хорошее качество разделения.
В перспективных планах на 2026 год – оптимизация схемы разделения редких и редкоземельных элементов в сотрудничестве с ИФХЭ РАН. Также намечено масштабирование предложенной технологии с использованием жидких псевдомембран, подбор реэкстрагентов для селективного выделения Ti и Nb из органической фазы, а также имитация процесса непрерывной многоступенчатой экстракции в лабораторных условиях с последующим масштабированием на серийной экстракционной установке.
Фото: Руководитель проекта, академик РАН Аслан Юсупович Цивадзе подводит итоги экскурсии и резюмирует ключевые аспекты работы проекта / Источник: © 2026 Ольга Вадимовна Макарова, ИФХЭ РАН
В завершении экскурсии академик РАН Аслан Юсупович Цивадзе рассказал о ключевых направлениях работы лабораторий, подчеркнув, что проект включает направленный синтез и модификацию экстрагентов для получения соединений с необходимыми свойствами, которые обеспечивают эффективную экстракцию ценных компонентов. В частности, были синтезированы фосфорорганические лиганды, продемонстрировавшие высокую эффективность связывания ряда редких металлов, в частности редкоземельных и f-элементов. Кроме того, разработаны новые экстрагенты – диамиды фталевой и изофталевой кислот. Определены характеристики краун-эфирных систем для селективной экстракции лития, установлены структурные особенности комплексообразования щелочных металлов. По результатам работ получен патент РФ №2848823 (2025) на способ экстракционного выделения лития.
Аслан Юсупович также отметил значимость создания гибридных материалов и ионогелей для экстракции редкоземельных элементов. Эти материалы продемонстрировали высокую термостойкость и эффективность в извлечении элементов, включая рекордную скорость экстракции иттрия.
Ключевым аспектом проекта является использование бифункциональных ионных жидкостей для переработки сложного редкометального сырья. Эксперименты показали, что эти жидкости способны эффективно извлекать титан, ниобий и другие критически важные металлы.
В области цифровых технологий учёные разработали структурированную базу данных, которая включает более 950 констант устойчивости для сотен комплексов металл-лиганд. Полученный массив данных создаёт основу для разработки предсказательных моделей «структура–свойство», позволяющих прогнозировать устойчивость комплексов в различных растворителях. Также разработан программный комплекс для автоматического извлечения экспериментальных данных из научных публикаций по фитоэкстракции металлов. Его применение позволяет проводить качественный анализ, систематизировать ключевые факторы, определяющие накопление металлов растениями, включая роль ризосферных бактерий и состава клеточных мембран.
В области фитоэкстракции учёные разработали подходы, которые показывают, что липиды с изопреновыми цепями и циклопентановыми фрагментами повышают жёсткость мембран и снижают проницаемость для ионов металлов. В то время как лизолипиды и амфипатические пептиды увеличивают транспорт металлов через мембрану. Установлено, что подбор симбиотических комплексов растений и микроорганизмов позволяет управлять процессами фитоэкстракции и повышать извлечение ценных элементов из загрязнённых почв и сточных вод.
Такой комплексный подход может существенно способствовать развитию отрасли в России и дать импульс новым научным исследованиям, направленным на создание доступных и эффективных технологий переработки. «Благодаря созданному консорциуму, мы можем объединить ресурсы и знания, что позволит более эффективно решать актуальные задачи и внедрять передовые технологии», – резюмировал итоги встречи академик РАН А.Ю. Цивадзе.
Материал подготовлен: Кулькова Татьяна / Контент-райтер ИФХЭ РАН
