Печать

Научная группа профессора В.В. Малева

Обновлено

Научная группа кафедры электрохимии

Процессы переноса заряда в полимер-модифицированных электродах

Состав научной группы

Руководитель группы

Малев Валерий Вениаминович — д.х.н., профессор.

Состав группы

  • Анищенко Дмитрий Викторович — аспирант
  • Новожилова М.В.
  • Балушкина С.Р.

Руководитель группы, как и её участники, привлекаются сотрудниками других научных групп кафедры электрохимии для выполнения совместных научных исследований.

Тематика научной группы

В течение прошедшего 2018 г. работа группы выполнялась по следующим четырем направлениям:

  • Синтезы мономерных и полимерных комплексов переходных металлов (Ni, Co) с различными основаниями Шиффа в условиях сухого бокса с инертной атмосферой;
  • In situ микрогравиметрические, спектроэлектрохимические и вольтамперометрические исследования синтезированных полимеров в тех же условиях;
  • Количественное моделирование полимерных пленок, содержащих в качестве носителей тока поляроны;
  • Анализ эффектов дипольных модификаторов на свойства ионных каналов в модельных фосфолипидных мембранах.

Сотрудники группы (М.В. Новожилова и С.Р. Балушкина) приняли участие в синтезах десяти комплексов никеля и шести комплексов кобальта с различными основаниями Шиффа, подвергшихся затем полимеризации на электродных подложках для получения объектов дальнейших исследований. Оказалось, что в случае полимерных комплексов никеля число электронов, участвующих в окислении одной мономерной (повторной) единицы полимерной цепи, не превышает двух. Что же касается полимерных комплексов кобальта, то такое число оказывается больше, чем в никелевом случае, и доходит до трёх, если в ароматических частях лиганда (оснований Шиффа) содержится такой заместитель, как метокси-группа (CH3O- ). Последующее изучение электрохимических свойств образованных полимерных пленок позволило установить, что указанное отличие обусловлено протеканием реакции перезарядки Со(II)/Co(III), аналог которой в никелевом случае не реализуется из-за небольших донорных свойств используемых растворителей (ацетонитрил, дихлорэтан). На основании этих результатов и данных параллельно проводящихся (на кафедре электрохимии СПбГУ) исследований можно уверенно говорить об образовании в таких пленках феноксидных катион-радикалов (поляронов) и ди-катионов (биполяронов).

В связи с этим большой интерес представляло продолжение начатого в нашей группе несколько ранее количественного моделирования переноса заряда в пленках полимеров с поляронными носителями тока (В.В. Малев, Д.В. Анищенко). Не останавливаясь на деталях такого описания, здесь целесообразно указать, что, как это было установлено в ходе моделирования, развитый подход к трактовке поляронной проводимости электроактивных полимеров согласуется с общими термодинамическими соотношениями и в частном случае «малых» поляронов его результаты совпадают с вытекающими из существующей теории редокс-полимеров. Поскольку описание транспорта заряда в электроактивных полимерах по своему физическому содержанию близко к используемому при трактовке переноса заряда через ионные каналы биологических и модельных фосфолипидных мембран, руководитель группы принял участие в соответствующих исследованиях сотрудников Института цитологии РАН, проводившихся в 2018 г.

Публикации

Материалы работ группы, полученные в 2018 г., частично отражены в 4-х опубликованных статьях. Сотрудники группы участвовали в работе 3-х международных конференций. Полученные теоретические результаты были включены в кандидатскую диссертацию Д.В. Анищенко, успешно защищенную и утвержденную ВАК’ом в 2018 г.

  1. M.V. Novozhilova, E.A. Smirnova, J.A. Polozhentseva, J.A. Danilova, I.A. Chepurnaya, M. P. Karushev, V.V. Malev, A.M. Timonov Multielectron redox processes in polymeric cobalt complexes with N2O2 Schiff base ligands // Electrochimica Acta 282 (2018) 105-115
  2. N. Kuznetsov, P. Yang, G. Gorislov, Y. Zhukov, V. Bocharov, V. Malev, O. Levin Electrochemical transformations of polymers formed from nickel (II) complexes with salen-type ligands in aqueous alkaline electrolytes // Electrochimica Acta 271 (2018) 190-202.
  3. A.A. Zakharova, S.S. Efimova, L.V. Schagina, V.V. Malev, O.S. Ostroumova Blocking ion channels induced by antifungal lipopeptide syringomycin E with amide-linked local anesthetics // Scientific Reports 8 (2018) 11543.
  4. S.S. Efimova, A.A. Zakharova, A.A. Ismagilov, L.V. Schagina, V.V. Malev, P. V.Bashkirov, O.S. Ostroumova Lipid-mediated regulation of pore-forming activity of syringomycin E by thyroid hormones and xanthene dyes // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes 1860 (2018) 691-699.