Лаборатория термодинамико-кинетических исследований наноструктурированных материалов
Руководитель - доктор химических наук,
профессор Ирина Алексеевна Зверева
Телефон: +7 (812) 4284051
E-mail: irinazvereva@yandex.ru
Сотрудники и студенты лаборатории:
- Родионов Иван Алексеевич, к.х.н., ст. преп. (исследование процессов фотокаталитического разложения воды и органических загрязнителей), е-mail: chimikus@yandex.ru
- Санкович Анна Михайловна, к.х.н., ассистент (механизм и кинетика твердофазных процессов, термическая устойчивость слоистых перовскитоподобных соединений), е-mail: annasankovich@yandex.ru
- Силюков Олег Игоревич, к.х.н., ассистент (синтез и структурные исследования перовскитоподобных оксидов, фотоиндуцируемые процессы, катализ), e-mail: olegsilyukov@yandex.ru
- Абдулаева Лилия Дамировна, аспирант (физико-химическое исследование методов мягкой химии для синтеза перовскитоподобных фаз), e-mail: lilian_chem@mail.ru
- Буровихина Алена Андреевна, аспирант (исследование процессов сорбции и интеркаляции слоистых перовскитоподобных фотокатализаторов), e-mail: alenka.chem@gmail.com
- Уткина Татьяна Дмитриевна, аспирант
- Биянова Дарья Александровна, магистрант
- Мечтаева Елизовета Владимировна, магистрант
- Соколова Юлия Павловна, студент
- Минич Яна Андреевна, магистрант
Выпускники и бывшие сотрудники:
- Числова Ирина Васильевна, кандидатская диссертация, 2015г. Руководитель: Зверева И.А.
- Петров Андрей Андреевич, диплом бакалавра 2015г. Руководитель: Силюков О.И., Зверева И.А.
- Маркова Дарья Дмитриевна, диплом бакалавра 2014г. Руководитель: Родионов И.А.
- Пронских Александра Евгеньевна, диплом специалиста 2014г. Руководитель: Родионов И.А., Зверева И.А.
- Числов Михаил Владимирович, кандидатская диссертация, 2013г. Руководитель: Зверева И.А.
- Калинкина Любовь Михайловна, диплом специалиста 2013г. Руководитель: Родионов И.А., Зверева И.А.
- Панкратова Наталья Сергеевна, диплом магистра 2013г. Руководитель: Силюков О.И., Зверева И.А.
- Исаева Акмоншак Салауатовна, кандидатская диссертация, 2007г. Руководитель: Зверева И.А.
- Пономарёв Андрей Игоревич, диплом магистра 2012г. Руководитель: Калинкина Л.М, Зверева И.А.
- Миссюль Александр Борисович, к.х.н., Старший преподаватель до 2013г.
Основные направления деятельности:
- Синтез и изучение слоистых перовскитоподобных соединений
В рамках этого направления лаборатория занимается исследованием механизмов и кинетики образования слоистых соединений в процессах высотемпературного твердофазного синтеза. Разрабатываются методики получения новых перовскитоподобных соединений, исследуются процессы взаимных превращений слоистых перовскитоподобных фаз, в том числе с использованием методов "мягкой химии". Проводится изучение структурных особенностей исследуемых соединений и их связь со значимыми физико-химическими свойствами.
Перовскитоподобные оксиды – это твёрдые кристаллические тела со структурой, близкой к структуре минерала перовскита - СaTiO3. В структуре перовскита ABO3 октаэдры BO6 соединены вершинами и образуют трехмерный каркас, в пустотах которого располагаются катионы A, окруженные 12-ю атомами кислорода.
Слоистые перовскитоподобные оксиды построены по блочному принципу из чередующихся слоев с кристаллической структурой перовскита и слоев, обладающих другой структурой, содержащих, как правило, щелочной или щелочноземельный металл A’.
В зависимости от состава и структуры слоистые перовскитоподобные оксиды могут проявлять широкий спектр практически значимых свойств (каталитическая активность, ионная проводимость, магнитные и электрические свойства), а также могут быть использованы для получения других наноструктурированных объектов (нанослои, оксидные нанотрубкиии т. д.). Большое разнообразие пероскитоподобных слоистых оксидов достигается за счет возможности варьирования, помимо катионного состава, толщины перовскитного слоя и структуры межслоевого пространства.
- Создание фотокаталитических систем
В рамках этого направления проводится исследования фотокаталитической активности слоистых перовскитоподобных оксидов в реакциях разложения воды и органических загрязнителей. Исследуестя зависимость скорости и эффективности фотокаталитических процессов от параметров их проведения. Ведется разработка новых фотокаталитических материалов, а также методик исследования фотокаталических процессов, включая экспериментальные лабораторные установки.
Фотокатализом называется увеличение скорости или инициирование химической реакции под действием света в присутствии специальных веществ - фотокатализаторов. Для гетерогенного фотокатализа обычно используются полупроводниковые кристаллические соединения. Поглощение кванта света таким веществом приводит к возникновению вакансии (дырки) в валентной зоне за счет перехода электрона в зону проводимости.
Электроны и дырки принимают участие в окислительно-восстановительных реакциях с веществами, находящимися в сорбированном состоянии. Это могут быть как реакции, которые сами по себе выгодны, но заторможены (окисление органических соединений кислородом), так и реакции, которые не могут протекать самопроизвольно без притока энергии извне (разложение воды на водород и кислород).
Преимущество некоторых слоистых оксидов как фотокатализаторов состоит в том, что они способны к обратимому внедрению (интеркаляции) молекул в межслоевое пространство, что позволяет, с одной стороны, увеличить «рабочую» поверхность, а с другой - пространственно разделить окислительные и восстановительные центры.
Лаборатория в лицах: