Химический факультет

Кемеровский государственый университет

Физико-химия наноструктурированных материалов

Научный руководитель направления – чл.-корр. РАН, д.х.н.,

профессор Захаров Ю.А.

 Тематика: «Наноразмерные металлы и металлонаполненные наноструктурированные композиты»

  Научный руководитель – чл.-корр. РАН, д.х.н., профессор Захаров Ю.А.

          Наноразмерные, наноструктурированные одно- и многокомпонентные металлические системы и наполненные ими композиты – весьма интенсивно изучаемые материалы, имеющие широкие перспективы и уже реализованную практику расширяющегося использования в современной технике, а также технике и технологиях завтрашнего дня – в электронике, электротехнике, медицине, катализе и др.

         В лаборатории кафедры ХТТ совместно с лабораторией неорганических наноразмерных материалов ИУХМ СО РАН выполняются наиболее широкие из проводимых в России исследования процессов синтеза методом жидкофазного восстановления растворов солей и изучения широкого комплекса свойств наноразмерных однокомпонентных переходных металлов (Cu, Fe, Co, Ni, Mn) и многокомпонентных их взаимных систем, а также вопросов получения и свойств наполненных металлами композитов на основе высокопористых углеродных матриц.

         Работы ведутся широким фронтом – изучаются закономерности синтеза металлов и композитов, определяются оптимальные условия получения наиболее чистых моноформенных с требуемыми размерами частиц (в области 30-300 нм) порошков, исследуются их морфология, фазовые диаграммы, поверхность, электрические и магнитные свойства.

         Используется комплекс самых современных методов и оборудование высокого уровня – электронная и полевая микроскопия, элементный анализ, радиоспектроскопия, спектроскопия рентгенэмитированных электронов, магнитные измерения при температуре 5-500 ºК, деривато-массспектроскопия и др. оборудование, установленное в разных институтах-партнёрах.

         Получены материалы и результаты, в ряде случаев на уровне лучших международных или не имеющие аналогов.

         Практически на всех установках работают молодые исследователи и магистранты кафедры.


Контактная информация: 

Адрес: 650043 г. Кемерово, ул. Красная, 6,  ХФ, кафедра ХТТ.

Телефон: (3842)580591, местный 2-31

E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Тематика: «Рентгеноструктурный анализ наноразмерных систем»

Научный руководитель -  к.х.н, доцент Пугачев В.М.

Основные направления исследований: рентгенофазовый анализ (РФА) синтезируемых наноразмерных материалов, измерение параметров кристаллической решетки, изучение дисперсности материалов. Используются как классические подходы к интерпретации получаемых экспериментальных результатов, так и собственные разработки. Специалисты лаборатории сотрудничают также и с другими исследователями и лабораториями по изучению строения и свойств самых разнообразных материалов.

1.     Метод РФА позволяет определить качественный и количественный состав смеси кристаллических материалов при использовании минимального количества вещества (до 10-20 мг) без его разрушения и без какой-либо сложной пробоподготовки. Метод дает информацию о фазовом составе образца, что необходимо при построении фазовых диаграмм. Можно также отслеживать всевозможные трансформации вещества при некоторых внешних воздействиях и во времени и проводить кинетические измерения.

2.     Измерение параметров решетки – важный этап рентгеноструктурного анализа. Кроме того, зависимость параметров решетки от состава системы дает информацию о пределах растворимости компонентов друг в друге, также необходимую при построении фазовых диаграмм. Изменение параметров решетки под действием других факторов (температура, давление, размер кристаллитов) – дает дополнительную информацию о строении и физико-химических свойствах вещества.

3.     Дифракционные рентгеновские методы – одни из наиболее информативных при получении информации о размерах частиц, составляющих вещество, особенно наноматериалов. Эти методы основаны на изучении профиля или уширения дифракционных максимумов. При исследовании так называемого нулевого дифракционного рефлекса получают информацию о распределении по размерам частиц, агрегатов и иных неоднородностей, составляющих материал. Изучение рефлексов от кристаллической решетки позволяет установить размеры и количество кристаллических блоков, из которых составлены сами частицы вещества.

В лаборатории имеются два рентгеновских порошковых дифрактометра ДРОН-2 и ДРОН-3 и малоугловой дифрактометр КРМ-1, работы ведутся также на новейшем дифрактометре BRUKER D8 ADVANCE (ЦКП КемНЦ СО РАН).


Контактная информация:

Адрес: 650043 г. Кемерово, ул. Красная, 6,  ХФ, кафедра ХТТ, лаб. 1301

Телефон: (3842)580591, местный 3-14

E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Тематика:  «Компьютерное моделирование строения и свойств наноструктур»

Научный  руководитель -  к.х.н., доцент Якубик Д.Г.

В настоящее время компьютерное моделирование является одним из основных методов получения информации о структуре и свойствах малых наночастиц (10-1000 атомов). Для малых кластеров (2-50 атомов) обычно используются квантово-механические расчеты (метод Хартри-Фока, метод функционала электронной плотности); свойства и характеристики более крупных наночастиц рассчитываются с помощью методов молекулярной механики (молекулярная динамика, метод Монте-Карло, стохастическая динамика).

Основные направления исследований: 1) Моделирование фазовых переходов в кластерах переходных металлов; 2) Моделирование спектров рассеяния рентгеновских лучей малыми кластерами металлов; 3) Моделирование образования нанокластеров переходных металлов в углеродной матрице.

Для проведения расчета используются как персональные компьютеры, установленные в кабинете информатики ХФ, так и высокопроизводительный вычислительный кластер КемГУ (9 вычислительных узлов, 72 процессора Intel Xeon, пиковая производительность 1.3 Tflops).  

 

Контактная информация:

Адрес: 650043 г. Кемерово, ул. Красная, 6,  ХФ, кафедра ХТТ, лаб. 1512

Телефон: (3842)580591, местный 3-25

E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.