Научная группа доцента М.Ю. Скрипкина

Проекты и текущие исследования

Направленный жидкофазный синтез металл-органических каркасных структур и исследование средств управления этим синтезом. Руководитель работы – к.х.н., доцент Скрипкин Михаил Юрьевич

Синтез и изучение свойств металл-органических каркасных структур является одной из наиболее быстро развивающихся областей современной координационной химии. Установлено, что на формирование этих соединений оказывают влияние природа органических линкеров, координационная способность металлоцентров, значение рН, длительность процесса, температура, растворитель и соотношение реагентов. Разработан целый ряд методов синтеза этих веществ, такие, как метод медленного испарения, сольвотермальный, микроволновый, механохимический и так далее. Проиллюстрирован исключительно широкий диапазон применения этих структур – в качестве материалов для хранения и разделения газов (в т.ч., углеводородов), каталитических систем для тонкого органического синтеза и синтеза биологически активных веществ, люминесцентных материалов. Однако столь важный аспект, как выбор соответствующего растворителя для проведения синтеза, остается не до конца выясненным. Цель данного проекта – раскрыть эффект растворителя на формирование металл-органических каркасных структур в ходе гидро/сольвотермального синтеза и его влияние на свойства образующихся соединений. 

Формирование защитных пленок на титановых сплавах, используемых в первом контуре легководных ядерных реакторов. Руководитель работы – к.х.н., доцент Скрипкин М.Ю.

Конструкционные материалы (стали, титановые и циркониевые сплавы), используемые в первом контуре ядерного реактора, подвергаются коррозии вследствие как химических (высокие температуры и давления), так и радиационных воздействий. Разрушению материалов, в частности, титановых сплавов препятствует образование на их поверхности защитных оксидных пленок. Несмотря на то, что сам факт образования этих пленок известен достаточно давно, механизм их формирования в случае титановых сплавов остается малоизученным. Цель настоящего проекта – раскрыть механизм формирования защитной оксидной пленки на поверхности титановых сплавов в условиях, моделирующих первый контур ядерного реактора.

Исследование формирования смешанных сольватов солей переходных металлов в тройных системах, содержащих смешанный растворитель или несколько солей. Руководитель работы – к.х.н., доцент Богачев Никита Александрович

Проект направлен на решение проблемы взаимосвязи между свойствами компонентов многокомпонентных растворов, на примере трехкомпонентных систем с конкурирующей сольватацией, и строением кристаллизующихся из них твердых фаз. Основная фундаментальная задача проекта – раскрыть влияние свойств и взаимодействий компонентов на формирование твердой фазы (сольватов) в трехкомпонентных системах, содержащих несколько растворителей, или несколько солей. Данное исследование находится на стыке нескольких актуальных и важных направлений теоретической и прикладной химии. Цель данного проекта – раскрыть связь между составом трехкомпонентной смеси и свойствами ее компонентов и составом и строением смешанно-лигандных и индивидуальных сольватов, кристаллизующихся их таких систем.

Исследование связи состава и структуры твердых растворов фторидов редкоземельных и s-элементов с их люминесцентными, магнитными и морфологическими свойствами.Руководитель работы – к.х.н., доцент Богачев Никита Александрович

Работа выполняется в рамках гранта РНФ 24-73-00034 «Бимодальные зонды для неинвазивной диагностики пораженных тканей на основе фторидов редкоземельных элементов» (рук. Богачев Н.А.), в коллаборации с д.х.н., доцентом Мерещенко Андреем Сергеевичем. Проект направлен на исследование наночастиц твердых растворов фторидов редкоземельных и s-элементов - полифункциональных неорганических материалов, которые обладают люминесцентными и магнитными свойствами, позволяющие их использовать для неинвазивной диагностики тканей живых организмов.

На сегодняшний день направленное создание таких материалов остается сложной задачей, что вызвано комплексным характером влияния условий синтеза и состава таких соединений на их функции. Люминесцентные и магнитные свойства таких материалов определяются типом кристаллической решетки (матрицы-носителя люминесцентных ионов), морфологией, размером частиц, способностью матрицы к образованию твердых растворов замещения с соединениями других лантаноидов, в том числе, не проявляющих люминесцентных свойств. Среди указанного, тип кристаллической структуры матрицы-носителя оказывается наиболее важным фактором, влияющим на оптические свойства люминофоров, так как определяет симметрию окружения таких ионов, плотность их расположения в структуре, что влияет на взаимное пространственное расположение центров люминесценции в структуре матрицы. В настоящий момент исследования посвящены изучению матриц, содержащих катионы различных s-элементов.

Исследование строения, микро- и макросвойств многокомпонентных водно-солевых систем. Руководитель работы — к.х.н., доцент Пестова О.Н.

Растворы электролитов — сложные системы, в которых в условиях динамического равновесия может находиться множество частиц. Изучение состояния ионов в растворах, а также их ближнего окружения в случае образования сольво- и ацидокомплексов, позволяет совершенствовать модельные представления о строении растворов, что в свою очередь способствует нахождению закономерностей влияния микроструктуры растворов на макросвойства таких систем. Исследования строения структурных зон в растворах, а также зависимость их строения от концентрации растворённого вещества имеет большое значение для разработки методов извлечения компонентов из рассолов, которые применяются в химической технологии производства солей.Цель данного проекта — на специально подобранных модельных системах исследовать закономерности формирования структуры растворов в зависимости от природы ионов электролитов и концентрации веществ с позиции феноменологической модели строения водных растворов электролитов.

Направления исследований в рамках данной тематики в настоящий момент: политермическое исследование сечения тройной системы ацетат лития – ацетат цезия – вода; влияние природы металла на структуру и тепловые эффекты двойных хлоридов лития; подвижность и ближайшее окружение частиц в смесях ацетат лития – ацетат натрия – вода при различном соотношении солевых компонентов.

Публикации за пять лет

2024

1. Complexation of Europium(III) and Terbium(III) Ions with Terephthalic Acid in Aqueous Solutions. Saitov, Y.E., Guseva, P.B., Toikka, Y.N. et al.Russ J Gen Chem., 2024
2. Microcrystalline Luminescent (Eu1-xLnx)2bdc3·nH2O (Ln = La, Gd, Lu) Antenna MOFs: Effect of Dopant Content on Structure, Particle Morphology, and Luminescent Properties. Kolesnik, S.S.; Bogachev, N.A.; Kolesnikov, I.E.; Orlov, S.N.; Ryazantsev, M.N.; González, G.; Skripkin, M.Y.; Mereshchenko, A.S.Molecules, 2024
3. The Structure and Optical Properties of Luminescent Europium Terephthalate Antenna Metal–Organic Frameworks Doped by Yttrium, Gadolinium, and Lanthanum Ions.Butorlin, O.S.; Petrova, A.S.; Toikka, Y.N.; Kolesnikov, I.E.; Orlov, S.N.; Ryazantsev, M.N.; Bogachev, N.A.; Skripkin, M.Y.; Mereshchenko, A.S. Molecules 2024
4. Yulia N. Toikka, Alexander R. Badikov, Nikita A. Bogachev, Ilya E. Kolesnikov, Mikhail Yu. Skripkin, Sergey N. Orlov, Andrey S. Mereshchenko, Luminescent properties and thermal stability of (Lu0.98Eu0.02)2bdc3·10H2O metal–organic frameworks, Mendeleev Communications, Volume 34, Issue 5, 2024, Pages 634-636.
5. Alexey A. Dovzhenko, Anna A. Betina, Tatyana S. Bulatova, Nikita A. Bogachev, Vladimir G. Nikiforov, Alexandra D. Voloshina, Rustem R. Zairov, Asya R. Mustafina, Andrey S. Mereshchenko, Bulat S. Akhmadeev, Dual contrasting ability of NaGd0.7Eu0.3F4 nanocrystals tuned by their hydrophilic coating mode, Mendeleev Communications, Volume 34, Issue 5, 2024, Pages 637-639

 2023

1. Aleksandra Levshakova,Maria Kaneva,Evgenii Borisov, Maxim Panov,AlexandrShmalko,Nikolai Nedelko,Andrey S. Mereshchenko,Mikhail Skripkin,Alina Manshina andEvgeniiaKhairullinaSimultaneous Catechol and Hydroquinone Detection with Laser Fabricated MOF-Derived Cu-CuO@C Composite Electrochemical Sensor. Materials 2023, 16(22), 7225; https://doi.org/10.3390/ma16227225
2. Epimakhov, V.N., Orlov, S.N., Mysik, S.G. , Dmitry S. Podshibyakin, Roman V. Fomenkov, Mikhail Yu. Skripkin.  Method for iodine radionuclides separation from primary coolant samples. J RadioanalNucl Chem 332, 1767–1774 (2023). https://doi.org/10.1007/s10967-023-08893-6
3. Electrochemical Sensors for Controlling Oxygen Content and Corrosion Processes in Lead-Bismuth Eutectic Coolant—State of the Art          Orlov, S.N.; Bogachev, N.A.; Mereshchenko, A.S.; Zmitrodan, A.A.; Skripkin, M.Y.        Sensors, 2023
4. Brightly Luminescent (TbxLu1−x)2bdc3·nH2O MOFs: Effect of Synthesis Conditions on Structure and Luminescent Properties.        Nosov, V.G.; Toikka, Y.N.; Petrova, A.S.; Butorlin, O.S.; Kolesnikov, I.E.; Orlov, S.N.; Ryazantsev, M.N.; Kolesnik, S.S.; Bogachev, N.A.; Skripkin, M.Y.; et al.       Molecules, 2023
5. Effect of Gd3+, La3+, Lu3+ Co-Doping on the Morphology and Luminescent Properties of NaYF4:Sm3+ Phosphors.        Nosov, V.G.; Betina, A.A.; Bulatova, T.S.; Guseva, P.B.; Kolesnikov, I.E.; Orlov, S.N.; Panov, M.S.; Ryazantsev, M.N.; Bogachev, N.A.; Skripkin, M.Y.; et al.        Materials, 2023
6. Complexation of Lanthanide Ions with Citric Acid in Aqueous Solutions.             Guseva, P.B., Badikov, A.R., Kadygrob, E.D. et al. Russ J Gen Chem, 2023
7. Titanium oxo-hydroxo complexes as precursors of protective oxide films on the surface of titanium alloys in high-temperature water.        Pestova, O.N.; Glukhoedov, N.A.; Orlov, S.N.; Mereshchenko, A.S.; Bogachev, N.A.; Skripkin, M.Yu. Int. J. Corros. Scale Inhib., 2023
8. Composition and morphology of oxide films formed on PT-7M titanium alloy in high temperature water. Orlov, S.N.; Glukhoedov, N.A.; Zmitrodan, A.A.; Pestova, O.N.; Mereshchenko, A.S.; Bogachev, N.A.; Skripkin, M.Yu.       Int. J. Corros. Scale Inhib., 2023
9. Morphology and Luminescent Properties of NaYF4 Microcrystalline Up-Conversion Phosphors Doped with Ytterbium(III) and Holmium(III) Ions.       Bulatova, T.S., Betina, A.A., Nosov, V.G. et al.       Russ J GenChem., 2023
10. Morphology and Luminescent Properties of Nanocrystalline NaGdF4 Phosphors Doped with Neodymium(III) Ions.    Betina, A.A., Bulatova, T.S., Nosov, V.G. et al.            Russ J GenChem., 2023

 2022

1. Kirill K. Geyl,Sergey V. Baykov,Stanislav A. Kalinin,Alexandr S. Bunev,Marina A. Troshina,Tatiana V. Sharonova,Mikhail Yu. Skripkin,Svetlana O. Kasatkina,Sofia I. Presnukhina,Anton A. Shetnev,Mikhail Yu. Krasavin andVadim P. BoyarskiySynthesis, Structure, and Antiproliferative Action of 2-Pyridyl Urea-Based Cu(II) ComplexesBiomedicines 2022, 10(2), 461; https://doi.org/10.3390/biomedicines10020461
2. Nikita A. Glukhoedov,Vitaliy N. Epimakhov,Sergey N. Orlov,Anastasiya A. Tsapko,Aleksandr A. Zmitrodan,Grigoriy A. Zmitrodan andMikhail Yu. SkripkinSorption of ¹³⁷Cs and ⁶⁰Co on Titanium Oxide Films in Light Water Reactor Primary Circuit Environment
3. Materials 2022, 15(12), 4261; https://doi.org/10.3390/ma15124261
4. Lanthanide-Ion-Doping Effect on the Morphology and the Structure of NaYF4:Ln3+ Nanoparticles. Bogachev, N.A.; Betina, A.A.; Bulatova, T.S.; Nosov, V.G.; Kolesnik, S.S.; Tumkin, I.I.; Ryazantsev, M.N.; Skripkin, M.Y.; Mereshchenko, A.S            Nanomaterials, 2022
5. Heterometallic Europium(III)–Lutetium(III) Terephthalates as Bright Luminescent Antenna MOFs. Nosov, V.G.; Kupryakov, A.S.; Kolesnikov, I.E.; Vidyakina, A.A.; Tumkin, I.I.; Kolesnik, S.S.; Ryazantsev, M.N.; Bogachev, N.A.; Skripkin, M.Y.; Mereshchenko, A.S. Molecules, 2022
6. Formation of oxide films on titanium alloys under the conditions of the primary circuit of light-water nuclear reactors (a review)    S.N. Orlov, N.A. Bogachev, N.A. Glukhoedov, A.S. Mereshchenko, R.A. Mikailova and M.Yu. Skripkin    Int. J. Corros. Scale Inhib., 2022
7. Complex Formation of Nickel(II) and Copper(II) Ions with 4,4′-Bipyridine in Non-Aqueous Solvents Bogachev, N.A., Zherebtsova, M.M., Nosov, V.G. et al.             Pleiades journals, Russian Journal of General Chemistry, 2022
8. Bioorthogonal Paramagnetic Nanocrystalline Phosphor NaGd0.7Eu0.3F4. Bulatova, T.S., Bogachev, N.A., Betina, A.A. et al.     Pleiades journals, Russian Journal of General Chemistry, 2022
9. Morphology and Luminescent Properties of Microcrystalline NaYF4 Phosphors Doped with Terbium(III) Ions.          Betina, A.A., Bulatova, T.S., Kolesnikov, I.E. et al.        Pleiades journals, Russian Journal of General Chemistry, 2022

2021

1. Valeriia Baranauskaite, Maria Belysheva, Olga Pestova,Yuri Anufrikov, Mikhail Skripkin, Yuri Kondratiev and Vassily Khripun. Thermodynamic Description of Dilution and Dissolution Processes in the MgCl₂−CsCl−H₂O Ternary System. Materials 2021, 14(14), 4047;  https://doi.org/10.3390/ma14144047
2. Complex Formation of Cobalt(II) Ions with 4,4′-Bipyridine in Non-Aqueous Solvents Zherebtsova, M.M., Bogachev, N.A., Skripkin, M.Y. et al.         Pleiades journals, Russian Journal of General Chemistry, 2021
3. Complex Formation of Copper(II) Ions with Phthalate Ions in Non-Aqueous Solvents Bogachev, N.A., Podryadrova, K.A., Skripkin, M.Y. et al. Pleiades journals, Russian Journal of General Chemistry, 2021
4. Microcrystalline Anti-Stokes Luminophores NaYF4 Doped with Ytterbium, Erbium, and Lutetium Ions Vidyakina, A.A., Zheglov, D.A., Oleinik, A.V. et al.   Pleiades journals, Russian Journal of General Chemistry, 2021
5. Dimerization of Phthalate Ion in Non-Aqueous Solvents   Nosov, V.G., Podryadrova, K.A., Vasilyeva, M.S. et al.   Pleiades journals, Russian Journal of General Chemistry, 2021
6. Structures, Bonding and Sensor Properties of Some Alkaline o-PhthalatocupratesGladnev, S.V.; Grigoryev, M.V.; Kryukova, M.A.; Khairullina, E.M.; Tumkin, I.I.; Bogachev, N.A.; Mereshchenko, A.S.; Skripkin, M.Y.            Materials, 2021
7. Ultrasound-Assisted Synthesis of Luminescent Micro- and Nanocrystalline Eu-Based MOFs as Luminescent Probes for Heavy Metal Ions           Kolesnik, S.S.; Nosov, V.G.; Kolesnikov, I.E.; Khairullina, E.M.; Tumkin, I.I.; Vidyakina, A.A.; Sysoeva, A.A.; Ryazantsev, M.N.; Panov, M.S.; Khripun, V.D.; Bogachev, N.A.; Skripkin, M.Y.; Mereshchenko, A.S.           Nanomaterials, 2021
8. Ultrafast Excited-State Dynamics of CuBr3– Complex Studied with Sub-20 fs ResolutionKhvorost, T. A.; Beliaev, L. Y.; Masaoka, Y.; Hidaka, T.; Myasnikova, O.S.; Ostras, A.S.; Bogachev, N.A.; Skripkin, M.Y.; Panov, M.S.; Ryazantsev, M.N.; Nagasawa, Y.; Mereshchenko, A.S.  J. Phys. Chem. B, 2021
9. The effect of Eu3+ and Gd3+ co-doping on the morphology and luminescence of NaYF4:Eu3+, Gd3+ phosphors         Kolesnikov, I.E.; Vidyakina, A.A.; Vasileva, M.S.; Nosov, V.G.; Bogachev, N.A.; Sosnovsky, V.B.; Skripkin, M.Y.; Tumkin, I.I.; Lähderanta, E.; Mereshchenko, A.S.New J. Chem., 2021

2020 

1. Study of Tetraethylammonium and Lithium Chlorides Dissociation in Acetonitrile SolutionsVidiakina, AA; Bogachev, NA; Skripkin, MY; Mereshchenko, AS            Pleiades journals, Russian Journal of General Chemistry, 2020
2. Gd3+-Doping Effect on Upconversion Emission of NaYF4: Yb3+, Er3+/Tm3+ MicroparticlesVidyakina, AA; Kolesnikov, IE; Bogachev, NA; Skripkin, MY; Tumkin, II; Lahderanta, E; Mereshchenko, ASMATERIALS, 2020
3. Khvorost, T. A., Beliaev, L. Y., Potalueva, E., Laptenkova, A. V., Selyutin, A. A., Bogachev, N. A., Skripkin, M. Y., Ryazantsev, M. N., Tkachenko, N. &Mereshchenko, A. S., 2020, Journal of Physical Chemistry B. 124, 18, p. 3724-3733 10 p.

 2019

1. Bogachev, N. A., Gorbunov, A. O., Skripkin, M. Y. &Nikol’skii, A. B., 2019, Russian Journal of General Chemistry. 89, 6, p. 1142-1153
2. Skripkin, M. Y., Chernykh, L. V., Pestova, O. N., Baranauskaite, V. E., Burkov, K. A., Zamyatin, I. V., Stepakova, L. V., Gusev, I. M., Gorbunov, A. O., Bogachev, N. A. &Starova, G. L., 2019,  Russian Journal of General Chemistry. 89, 6, p. 1085-1101
3. Bogachev, N. A., Tsyrul’nikov, N. A., Makarova, A. A., Tolmachev, M. V., Starova, G. L., Skripkin, M. Y. &Nikol’skii, A. B., 2019,Russian Journal of General Chemistry. 89, 5, p. 859-864
4. Krapivin, M. A., Ivanov, N. S., Kondratiev, Y. V., Pestova, O. N. &Khripun, V. D., 2019,: Russian Journal of General Chemistry. 89, 4, стр. 856-858
5. Baranauskaite, V., Pestova, O., Vovk, M., Matveev, V. &Lähderanta, E., 2019, Physical Chemistry Chemical Physics. 21, 41, стр. 22895-22901 7 стр.