Лаборатория металл-органических координационных полимеров
- Details
Лаборатория организована в 2002 году в составе отдела химии координационных соединений. Основу лаборатории составили сотрудники группы д.х.н. В.П. Федина, входившей в лабораторию химии сверхпроводников. Первый заведующий — профессор д.х.н. В. П. Федин. Первое название – лаборатория химии кластерных и супрамолекулярных соединений. В связи с изменениями кадрового состава и тематики лаборатория переименована в «Лабораторию металл-органических координационных полимеров» (решение Ученого совета ИНХ СО РАН от 26.12.2016, прот. № 11) .
Координационные полимеры - губки для впитывания молекул! Большая Научная Экскурсия (Видео).
Как положить молекулу в контейнер? (Видео) Проект «КЛАССный ученый». Выездные лекции. Читает д.х.н., в.н.с. Андрей Потапов
Применение химических веществ в медицине (видео). Проект «КЛАССный ученый». Читает к.х.н., с.н.с. Елизавета Лидер
Сотрудники лаборатории
| внутр. | niic.nsc.ru | комн. | ||
| Заведующий лабораторией | чл.-к. РАН, д.х.н ФЕДИН Владимир Петрович | 57-00 |
cluster@ |
426(II) |
| Материально-ответственн. | МАТВЕЕВА Мария Михайловна | 55-23 | matveeva@ | 432(II) |
| к.х.н. АНДРИЕНКО Ирина Валентиновна | 53-88, 57-35 |
330-92-56 |
331(II), 306(II) | |
| д.х.н. АРТЕМЬЕВ Александр Викторович | 53-46, 55-13 | art@ | 212(I), 213(I) | |
| к.х.н. БАРАНОВ Андрей Юрьевич | 55-13 | baranov@ | 213(I) | |
| к.х.н. БРЫЛЁВА Юлия Анатольевна | 55-25 | 316-51-43 bryleva@ |
309(I) | |
| к.х.н. БУРЛАК Павел Владимирович | 57-01, 59-31 | This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. | 113(I), 214(II) | |
| д.х.н. БУШУЕВ Марк Борисович | 55-70 | 316-51-43 bushuev@ |
308(I) | |
| к.х.н. ГОЛУБЕВА Юлия Андреевна | 57-66 | eremina@ | 310(I) | |
| к.х.н. ДАВЫДОВА Мария Петровна | 53-46 | davydova@ | 212(1) | |
| к.х.н. ДЕМАКОВ Павел Андреевич | 55-46 | demakov@ | 423(II) | |
| проф. РАН, д.х.н. ДЫБЦЕВ Данил Николаевич | 53-39 | dan@ | 232(I), 423(II) | |
| к.х.н. ЗАВАХИНА Марина Сергеевна | 55-09 | zavakhina@ | 429а(II) | |
| к.х.н. КОВАЛЕНКО Екатерина Александровна | 57-35 | e.a.kovalenko@ | 306(II) | |
| к.х.н. КОВАЛЕНКО Константин Александрович | 57-01, 59-31 | k.a.kovalenko@ | 113(I), 214(II) | |
| к.х.н. КОКИНА Татьяна Евгеньевна | 55-25, 53-17 | 316-51-43 kokina@ |
309(I), 230(II) | |
| к.х.н. ЛИДЕР Елизавета Викторовна | 57-68, 57-66 | 316-51-43 lider@ |
311(I), 310(I) | |
| к.х.н. ЛЫСОВА Анна Александровна | 55-46 | lysova@ | 423(II) | |
| к.х.н. МАТВЕЕВСКАЯ Владислава Вадимовна | 57-39 | matveevskaya@ | 339(II) | |
| д.х.н. ПОТАПОВ Андрей Сергеевич | 53-17, 53-70 | potapov@ | 230(II), 233(I) | |
| к.х.н. САМСОНЕНКО Денис Геннадьевич | 55-09, 57-62 | denis@ | 429a(II), 310(II) | |
| к.х.н. САДЫКОВ Евгений Хасанович | 55-88 | sadykov@ | 302(II) | |
| к.х.н. ЧЕПЛАКОВА Анастасия Михайловна | 55-09 | cheplakova@ | 429a(II) | |
| ДЕМЬЯНОВ Ян Владиславович | 55-13 | demyanov@ | 213(I) | |
| ДУБСКИХ Вадим Андреевич | 55-46 | dubskikh@ | 423(II) | |
| ЕРМАКОВА Екатерина Андреевна | 57-66 | ermakovaea@ | 310(I) | |
| ИВАНОВА Елизавета Андреевна | 57-66 | ivanovaea@ | 310(I) | |
| ПАВЛОВ Дмитрий Игоревич | 57-39 | pavlov@ | 339(II) | |
| ПЕТЮК Максим Юрьевич | 55-88 | petyuk@ | 302(II) | |
| СМИРНОВА Ксения Сергеевна | 57-66 | smirnova@ | 310(I) | |
| ШЕХОВЦОВ Никита Александрович | 55-70 | 316-51-43 shekhovtsov@ | 308(I) |
Фотоархив
Лаборатория химии экстракционных процессов
- Details
Лаборатория образована в 1961 г., нынешнее название получила в 1968 г. За время работы через лабораторию прошло более 100 сотрудников. Среди них один член-корреспондент РАН, один заслуженный деятель науки РФ, 7 докторов наук, более 15 кандидатов. Первым заведующим был доктор наук, профессор Гиндин Лев Моисеевич, вторым – доктор наук, профессор Торгов В. Г. (стаж зав. лаб. – 21 и 24 года, соответственно). С мая 2006 г. лабораторией руководил д.х.н. Булавченко А. И. С 11 июля 2022 г. лабораторию возглавляет к.х.н. Поповецкий П.С.
Фундаментальные научные проблемы Партнеры Оборудование
| тел. | @niic.nsc.ru | комн. | ||
| Заведующий лабораторией | к.х.н. ПОПОВЕЦКИЙ Павел Сергеевич | 54-76, 54-63 | popovetskiy@ | 226(II), 211(II) |
| Материально-ответственн. | БУЛАЕВА Нина Михайловна | 59-43, 55-43 | 316-58-32 bulaeva@ |
256(всп.) 215(II) |
| д.х.н. БУЛАВЧЕНКО Александр Иванович | 57-34 | 330-82-48 bulavch@ |
225(II) | |
| к.х.н. ДЕМИДОВА Марина Геннадьевна | 57-77, 54-63 | demidova@ | 213(II), 211(II) | |
| к.х.н. КОЛОДИН Алексей Никитич | 53-27, 54-63 | This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. | 232(II), 211(II) | |
| к.х.н. ПОДЛИПСКАЯ Татьяна Юрьевна | 54-76 | tatyanap@ | 226(II) | |
| д.х.н. ТАТАРЧУК Владимир Владимирович | 55-43 | tat@ | 215(II) | |
| к.х.н. ШАПАРЕНКО Никита Олегович | 57-76, 54-63 | This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. | 226(II), 211(II) |
Фундаментальные научные проблемы
- Физико-химические закономерности мицеллярного концентрирования и синтеза наночастиц.
- Химия координационной экстракции благородных (включая осколочные Pd, Rh, Ru, Ag) и редких металлов функционализированными каликс[n]аренами и их монодентатными аналогами.
Наиболее важные результаты фундаментальных исследований
Обратные мицеллы являются динамическими супрамолекулярными агрегатами, состоящими из 10-104 молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ). Высокий уровень структурной организации позволил разработать на основе обратных мицелл принципиально новые методы разделения и концентрирования БМ и провести синтез наночастиц.
- Исследование мицеллярной структуры. Методами фотон-корреляционной спектроскопии, статического рассеяния света и ИК-фурье-спектроскопии исследованы структурные перестройки обратных мицелл оксиэтилированных ПАВ в процессах концентрирования БМ из сред сложного состава. Установлено, что увеличение кислотности исчерпываемой фазы приводит к формированию сфероцилиндрических мицелл с большими числами агрегации и большой солюбилизационной емкостью (~10 об%). При переходе к кислотно-солевым растворам происходит трансформация сфероцилиндра в вытянутый эллипсоид. Внутренняя структура мицелл определяется соотношением числа молекул свободной и связанной воды: с увеличением концентрации сульфата натрия доля связанной воды увеличивается с 60 до 80%.
- Результаты мицеллярного концентрирования. Оптимальными для концентрирования анионных комплексов БМ являются мицеллы с формой вытянутого эллипсоида, высоким поверхностным зарядом, малыми числами агрегации (~400), низкой солюбилизационной емкостью (3, а Au(III) – 102.
- Мицеллярный синтез наночастиц металлов и солей. Стадия концентрирования дополнена последующим синтезом в мицеллах наночастиц БМ и их малорастворимых соединений. Разработаны способы выделения наночастиц золота, серебра, хроматов серебра, бария и свинца из мицелл в ультрадисперсные порошки. Установлено, что при синтезе в мицеллах АОТ и Triton N-42 наночастиц хроматов серебра, свинца и бария выход продуктов реакции растёт (до 100%) с увеличением концентрации реагентов в солюбилизированной водной фазе и радиуса мицелл.
- Кинетика процессов синтеза и растворения наночастиц. Обоснована модель автокаталитического механизма для процессов роста и растворения наночастиц металлов, протекающих в полярных полостях обратных мицелл ПАВ в ходе межмицеллярного обмена. Разработан подход к исследованию кинетики процессов спектрофотометрическим методом, математический аппарат для описания и обработки данных, процедура определения эффективных констант скорости.
Установлены основные закономерности комплексообразования благородных металлов (БМ), включая осколочные Ru, Rh, Pd, при экстракции каликс[4,6]аренами, функционализированными -PO (каликсаренфосфиноксиды, КФО), -SR (тиакаликсарены, каликсарентиаэфиры, КТЭ) и –NH2(первичные каликсаренамины, КАА) донорными группами из хлоридных и нитратно-нитритных сред в форме координационных, супрамолекулярных и гетерометаллических комплексов. На их основе обоснован подход к созданию бифункционализированных каликсаренов (БФК) с пространственно разделенными О, S, N-донорными центрами, селективными к металлам группы А («жесткие» с координацией через атом О) или группы Б («мягкие» с координацией посредством атомов N и S).
- Применительно к хлоридным средам ряды экстрагируемости благородных металлов Au(III), Pd(II)>>Ag(I)>Pt(II)>Pt(IV) для монодентатных R2S и КТЭ совпадают при возрастании коэффициентов распределения (D) всех БМ в случае КТЭ на 2-3 порядка. В отличие от КТЭ, являющихся избирательными экстрагентами для золота и палладия, первичные каликсаренамины извлекают все БМ в отсутствие ускоряющих добавок для инертных форм редких платиноидов. Для КАА по сравнению с монодентатным аналогом (п-октиланилин) величина D для палладия на 3 порядка выше при сопоставимых D для других платиноидов. Обнаружен эффект ускорения экстракции палладия каликсарентиоэфирами из хлоридных сред за счет каталитического влияния алкоксигрупп нижнего обода на межфазный перенос PdCl42-.
- Применительно к нитратно-нитритным средам обнаруженный ранее для монодентатных фофиноксидов синергетический эффект возрастания D доминирующих в слабокислых растворах форм рутения [RuNO(NO2)4(OH)]2-и [RuNO(NO2)3(m-OH)]22- в присутствии цветных металлов (М=Zn, Cu>Co>Ni) сохраняется для КФО и дополняется кооперативным эффектом (10-40 в зависимости от природы заместителя при РО-группе в макроцикле). Величина синергетного эффекта (100-1000) определяется устойчивостью образующихся гетерометаллических Ru/M комплексов. Осколочный палладий вместе серебром полностью экстрагируются КТЭ, независимо от концентрации азотной кислоты.
- Экстракционными методами с привлечением комплекса спектроскопических методов установлена стехиометрия процессов экстракции, которая в случае солянокислых сред заключается в замещении хлорид ионов в комплексных хлоридах БМ на атомы серы в КТЭ (L) c образованием супрамолекулярных комплексов [AuCI3]nL (n=1-4), [PdCI2]nL (n=1-2), AgLCl. Из нитратно-нитритных растворов палладий и серебро экстрагируются КТЭ в форме [Pd(NO2)2]2L и [AgNO3]2L, а экстракция КФО гетерометаллических комплексов [RuNO(NO2)4(OH)MLn] (n=1-2) сопровождается извлечением моно- и биядерных форм цветных металлов [MLn(NO3)2] (n=1-2) и [M(NO3)2]2L. Для всех форм рассчитаны константы экстракции, удовлетворительно описывающие межфазное распределение металлов.
- Появление кооперативных эффектов при экстракции благородных металлов О, S, N функционализированными каликс[4]аренами в конформации «конус» обусловлено образованием моно- и биядерных хелатов металлов с участием не более двух донорных центров макроцикла. Наиболее высокой устойчивостью характеризуются моноядерные комплексы 1:1 нижнего (малого) обода. Для верхнего обода с «расходяще» ориентированными донорными группами типично образование как моноядерных 1:1 и 1:2, так и биядерных 2:1 комплексов.
Партнеры (выполнение совместных проектов и совместные публикации):
- НПО «Радиевый Институт им. В.Г. Хлопина» (С.-Петербург),
- Институт катализа СО РАН,
- Институт геологии и геофизики СО РАН,
- Лимнологический институт СО РАН (Иркутск),
- Красноярский завод цветных металлов,
- Всероссийский научно-исследовательский проектный институт энергетической технологии.
Кроме того, имеются многочисленные контакты с организациями, применяющими разработанные в ИНХ методики определения благородных металлов.
Международные связи лаборатории
Список партнеров (выполнение совместных проектов и совместные публикации):
- Институт органической химии (НАН Украины, Киев),
- Университет Луи Пастера (Страсбург, Франция)
Список уникального оборудования и оригинальных методических разработок лаборатории
- Спектрофотометр Shimadsu 1700 для записи спектров в УФ- и в видимом диапазонах.
- Тензиометр “Site 04” (фирма Kruss) - для измерения низких и сверхнизких межфазных натяжений поверхности раздела в/м.
- На базе комбинации методов фотон-корреляционной спектроскопии и статического рассеяния света разработана оригинальная методика определения структурных параметров обратных мицелл (размера, формы, чисел агрегации, содержания поверхностной и объемной воды).
- На основе фотометра КФК МП и трехэлектродной ячейки конденсаторного типа разработана простая и доступная для любой лаборатории фотометрическая методика определения электрофоретической подвижности наночастиц в средах с низкой диэлектрической проницаемостью.
Фотоархив
2017
© ИНХ СО РАН 1998 – 2024 г.