Кафедра химии нефти и органического катализа

Лаборатория органического катализа

Из истории лаборатории:
Лаборатория была организована акад. А.А. Баландиным в 1935 г. В лаборатории вместе с А.А. Баландиным работали профессор М.Б. Турова-Поляк и профессор А.А. Толстопятова
Лаборатория была центром развития мультиплетной теории катализа.
Профессор А.П. Руденко развивал оригинальное научное направление - теорию развития открытых каталитических систем.
Профессор Г.В. Лисичкин разрабатывает физико-химические основы химии привитых поверхностных соединений и ее приложений к катализу, сорбции и хроматографии.

Основное направление работ лаборатории - химия привитых поверхностных соединений. Целью исследований является синтез поверхностно-модифицированных материалов, представляющих собой твердые тела, физические свойства которых определяются природой подложки-носителя, а химические - природой ковалентно закрепленного на поверхности привитого слоя. Синтетические методы химии привитых поверхностных соединений позволяют управлять свойствами поверхности, направленно изменять её гидрофильно-липофильный баланс, кислотно-основные свойства, каталитическую активность и т.п. Ковалентная иммобилизация на поверхности пористых носителей органических аналитических реагентов приводит к созданию высокоселективных сорбентов, закрепление комплексных соединений переходных металлов - основной метод синтеза гетерогенных металлокомплексных катализаторов, прививка к поверхности биомолекул даёт возможность получать чувствительные элементы сенсоров и аффинные сорбенты.   Взаимодействие металлических поверхностей с лигандами лежит в основе методов стабилизации наночастиц металлов.

В группе доц. И.И.Кулаковой проводятся исследования химического модифицирования поверхности углеродных материалов, прежде всего нанодисперсных алмазов, получаемых методом детонационного синтеза. Поверхностно-модифицированные наноалмазы и их агрегаты являются перспективными материалами в фармацевтике (направленный транспорт лекарств), высокоэффективной жидкостной хроматографии (сорбенты, стабильные в широком интервале рН),  в современной технике (компоненты функциональных материалов, наполнители композиционных материалов). 

Доц. И.И.Кулакова продолжает исследование поликонденсационных процессов в превращениях  простых органических соединений в различных условиях. Показано, что эти процессы имеют место не только в гетерогенно-каталитических реакциях, но и при осаждении электрохимических покрытий (например, хрома), а также при образовании природных углеродистых веществ (нефти, газа, битумов, алмаза). >>>>> Публикации последних лет

Закономерностями химического модифицирования поверхности оксидов металлов кремний- и фосфорорганическими соединениями, изучением строения привитых слоёв, применением синтезированных материалов занимаются с.н.с. П.Г.Мингалёв, н.с. А.М.Икаев и их дипломники. >>>>> Публикации последних лет

Закрепление на поверхности высокодисперсных частиц фосфатов кальция, в том числе на поверхности гидроксилапатита, молекул антибиотиков позволяет получить костные имплантанты, которые не вызывают болезненных реакций со стороны организма, так как антибиотик постепенно вымывается с их поверхности и подавляет рост вредных микроорганизмов (м.н.с. В.С.Спиридонов). >>>>> Публикации последних лет

В группе в.н.с. Г.В.Эрлиха  с.н.с. М.П.Жиленко и м.н.с. А.В.Сафронихин разрабатывают не имеющие аналогов методы химического модифицирования поверхности ионных кристаллов. Помимо фундаментального значения эти работы позволяют создать защитные и функциональные покрытия на поверхности высокотемпературных сверхпроводников, нанодисперсных минеральных компонентов смазочных материалов и др.  

Одно из наиболее актуальных направлений применения поверхностно-модифицированных материалов - химическая и биологическая сенсорика.

Стабильность работы химических и биосенсоров обеспечивается устойчивостью слоя рецепторных молекул, которые в оптимальном варианте должны быть ковалентно закреплены на поверхности подложки. В группе в.н.с. А.Ю.Оленина ведутся интенсивные исследования, направленные на создание стабильных, чувствительных и селективных электрохимических, пьезокварцевых и микромеханических сенсоров, в которых рецепторные молекулы ковалентно привиты к поверхности электрода или кантилевера. Один из приёмов, позволяющий достичь результата, состоит в использовании в качестве проводящей подложки наночастиц металлов. В связи с этим в группе А.Ю.Оленина развиваются работы по синтезу и стабилизации металлических наночастиц. >>>>> Публикации последних лет

Вплотную к этим работам примыкают исследования в.н.с. А.Ю.Василькова, выполнившего цикл фундаментальных и прикладных работ по синтезу, стабилизации и свойствам широкого круга высокодисперсных металлов и их производных. Особенностью этого цикла работ является применение метода криохимического металло-парового синтеза. >>>>> Публикации последних лет

В.н.с. А.А.Сердан разработал методы синтеза гетероповерхностных сорбентов -   материалов, поверхность пор которых покрыта молекулами одной природы, а внешняя геометрическая поверхность - другой. Такие сорбенты  позволяют без предварительной пробоподготовки хроматографировать сложные смеси, содержащие одновременно макромолекулярные компоненты и небольшие молекулы. Особенно важны такие сорбенты для определения лекарственных препаратов в биологических жидкостях. >>>>> Публикации последних лет

Научные интересы н.с. С.З.Бернадюка лежат в области молекулярного Импринтинга - метода получения молекулярных отпечатков на поверхности твердых тел. Материалы с молекулярными отпечатками проявляют высокую специфичность в адсорбции молекул-шаблонов и повышенную селективность в каталитических реакциях с их участием. >>>>> Публикации последних лет

Кроме того, в лаборатории проводятся, ставшие уже традиционными, работы по получению различных типов химически модифицированных кремнеземов: синтез сорбентов для концентрирования благородных металлов (в.н.с. Г.В.Эрлих), лиофобных мезопористых материалов для рассеяния энергии удара (проф. Г.В.Лисичкин) и др. Совместно с Институтом вулканологии Дальневосточного отделения РАН разрабатываются методы извлечения кремнезема из геотермальных вод Мутновского месторождения на Камчатке, а также изучаются возможные пути использования этого кремнезема (в.н.с. А.А.Сердан). >>>>> Публикации последних лет

Книги, выпущенные при участии сотрудников лаборатории

1. Г.В.Лисичкин, А.Ю.Фадеев, А.А.Сердан и др. Химия привитых поверхностных соединений. Под ред. Г.В.Лисичкина. М., Физматлит, 2003 г., 592с.
2. Г.В.Лисичкин, Г.В.Кудрявцев (Эрлих), А.А.Сердан и др. Модифицированные кремнеземы в сорбции, катализе и хроматографии. Под ред. Г.В.Лисичкина. М., Химия, 1986 г., 248 с.
3. Г.В.Лисичкин, А.Я.Юффа. Гетерогенные металлокомплексные катализаторы. М., Химия, 1981 г., 160 с.
4. А.А.Сердан "Гетероповерхностные сорбенты для высокоэффективной жидкостной хроматографии". В кн. "100 лет хроматографии". М.: Наука, 2003. с. 570-601.
5. Человек и среда его обитания. Под ред. Г.В.Лисичкина и Н.Н.Чернова. М., Мир, 2003, 460 с.
6. G.V.Lisichkin, V.I.Betaneli. Chemist Inventor. Norell Press (USA), 1995.
7. Энциклопедия "Современное естествознание", т.6, Общая химия; т.10, Современные технологии; М., 2001, Магистр-пресс, под ред. А.А.Берлина, Г.В.Лисичкина, С.Д.Варфоломеева.