Направленный синтез и исследование физико-химических свойств новых высоко- и нанодисперсных функциональных материалов, в том числе катализаторов и фотокатализаторов, на основе оксидов висмута, переходных и редкоземельных металлов.
Изучение механизмов формирования функциональных оксидных материалов при синтезе методами «мягкой химии».
Разработка методов получения оксидных наноматериалов с высокой биологической активностью.
Создание новых гибридных материалов для солнечной энергетики.
Создание научных основ экологически безопасных и ресурсосберегающих химико-технологических процессов переработки минерального сырья.
Синтез новых противогололедных реагентов. Изучение стеклообразования в водно-электролитных системах.
Наиболее значимые результаты
Предложены новые подходы к синтезу и проведены комплексные исследования структуры и размерно-зависимых свойств функциональных материалов на основе оксидных соединений металлов – в первую очередь редкоземельных и переходных элементов. На многочисленных примерах (in vitro и in vivo) продемонстрирована выраженная биологическая активность нанокристаллического CeO2. Разработаны методы получения ряда эффективных оксидных фотокатализаторов на основе TiO2, WO3 и сложных ферритов висмута. Получен ряд новых аэрогелей, в том числе органо-неорганических, характеризующихся высокой гидрофобностью, выраженными люминесцентными и каталитическими свойствами. В результате детального анализа фазовых равновесий в системах R2O3-MxOy-Sb2O5 (R = Bi, La, Ce, Pr; M = Cr, Mn, Fe, Ni, Ga) получены новые магнитофрустрированные материалы со структурой пирохлора. Впервые продемонстрирована возможность создания электрореологических жидкостей на основе наночастиц оксидов металлов, обладающих высокой плотностью (7–8 г/см3). Получен и охарактеризован ряд новых гибридных галовисмутатов – перспективных светопоглощающих материалов для солнечной энергетики. Разработаны новые высокоэффективные оксидные катализаторы процессов окислительного дегидрирования углеводородов и спиртов; конверсии метана в синтез-газ; окисления СО.
Создан метод расчета минерального состава магматических горных пород по данным их химического анализа. Разработан способ получения каменной керамики со связующим компонентом из различных видов магматических пород. Предложены методы нанесения базальтокерамических защитных покрытий на металлические поверхности.
Изучены фазовые равновесия и стеклообразование в водно-солевых системах и предложен ряд новых противогололедных реагентов. Получен ряд водно-солевых стекол, устойчивых при температурах выше 0°С. Разработан и успешно испытан технологический процесс очистки внутренних поверхностей труб аппарата воздушного охлаждения природного газа от газоконденсатных отложений.
A.V. Agafonov, A.S. Krayev, O.I. Davydova, K.V. Ivanov, T.O. Shekunova, A.E. Baranchikov, O.S. Ivanova, L.P. Borilo, A.V. Garshev, V.V. Kozik, V.K. Ivanov. Nanocrystalline ceria: A novel material for electrorheological fluids // RSC Advances. 2016. V.6. p. 88851–88858.
В.А. Кренев, О.А. Носкова, Н.П. Дергачева, Н.Ф. Дробот, С.В. Фомичев. Современная классификация пород габбро-базальтового сырья России // Химическая технология. 2017. Т. 18(3). С. 105-112.
N.N. Gubanova, A.Ye. Baranchikov, G.P. Kopitsa, L. Almásy, B. Angelov, A.D. Yapryntsev, L. Rosta, V.K. Ivanov. Combined SANS and SAXS study of the action of ultrasound on the structure of amorphous zirconia gels // Ultrasonics Sonochemistry. 2015. V.24. p. 230–237.
V.Yu. Kotov, A.B. Ilyukhin, K.P. Birin, V.K. Laurinavichyute, A.A. Sadovnikov, Z.V. Dobrokhotova, S.A. Kozyukhin. Hybride halobismuthate light-harvesting material with optical band gap of 1.70 eV // New Journal of Chemistry. 2016. V. 40. р. 10041-10047.
В.К. Иванов, П.П. Федоров, А.Е. Баранчиков, В.В. Осико. Ориентированное сращивание частиц: 100 лет исследований неклассического механизма роста кристаллов // Успехи химии. 2014. Т.83 (12). С. 1204-1222.
A.V. Egorysheva, O.G. Ellert, Yu.V. Maksimov, V.D. Volodin, N.N. Efimov, V.M. Novotortsev. Subsolidus phase equilibria and magnetic characterization of the pyrochlore in the Bi2O3-Fe2O3-Sb2Ox system // Journal of Alloys and Compounds. 2013. V. 579. р. 311-314.
Baranchikov A.E., Polezhaeva O.S., Ivanov V.K., Tretyakov Yu.D. Lattice expansion and oxygen non-stoichiometry of nanocrystalline ceria // CrystEngComm. 2010. V.12. p. 3531-3533.
Награды и премии:
В.П. Данилов – почетное звание «Заслуженный деятель науки РФ» (1997 г.)
В.К. Иванов – премия им. И.В. Гребенщикова РАН (2018 г.), Почетная грамота ФАНО России за безупречный труд и высокие достижения в профессиональной деятельности (2018 г.)
О.М. Гайтко – медаль РАН с премией для молодых ученых России в области физикохимии и технологии неорганических материалов за цикл работ «Новые магнетики на основе сложных оксидов висмута и РЗЭ с 2D и 3D тригональными подрешетками, содержащими переходные элементы» (2017 г.)
Т.О. Шекунова – медаль РАН с премией для молодых ученых России в области физикохимии и технологии неорганических материалов за цикл работ «Фотоактивные наноматериалы для экологических и биомедицинских применений: механизмы формирования, структура и свойства» (2016 г.)
А.Д. Япрынцев – медаль РАН с премией для студентов высших учебных заведений России в области физикохимии и технологии неорганических материалов за цикл работ «Ультразвуковое воздействие как способ направленного формирования структуры функциональных наноматериалов» (2014 г.)
А.В. Егорышева – премия МАИК «Наука/Интерпериодика» за лучшие публикации (2013 г.)
О.В. Бойцова – медаль РАН с премией для молодых ученых России в области физикохимии и технологии неорганических материалов за цикл работ «Получение наноструктурированных оксидных материалов методами мягкой химии для устройств преобразования энергии» (2013 г.)
О.С. Иванова – медаль РАН с премией для молодых ученых России в области физикохимии и технологии неорганических материалов за работу «Новые полифункциональные оксидные наноматериалы и нанокомпозиты: механизмы формирования, структура и свойства» (2011 г.), стипендия L`Oreal-UNESCO «Для женщин в науке» (2018 г.)
В.А. Кренев – золотые медали на выставке «Ideas-Inventions – New Products» (Nurnberg) за работы «Способ плавления базальтового сырья» и «Способ переработки ренийсодержащего техногенного сырья» (2008 г.)
В.К. Иванов, А.Е. Баранчиков – премия Russian Chemical Reviews Award 2016 за публикацию наиболее цитируемого обзора в журнале «Успехи химии» (2016 г.)
В.К. Иванов, А.Е. Баранчиков, О.С. Полежаева – премия МАИК «Наука/Интерпериодика» на лучшие публикации (2007 г.)
В.К. Иванов, А.С. Ванецев – премия МАИК «Наука/Интерпериодика» за лучшие публикации (2005 г.)
В.К. Иванов, А.Е. Баранчиков, А.С. Ванецев – медаль РАН с премией для молодых ученых России в области физикохимии и технологии неорганических материалов за работу «Разработка эффективных методов направленного синтеза функциональных окисдных материалов с использованием микроволновых и ультразвуковых полей» (2005 г.)
Гранты и проекты
Гранты Российского научного фонда
18-73-10212 «Синтетические подходы стабилизации свето- и термочувствительных материалов на основе сложных оксидных систем со спинодальным распадом» (2018-2020 гг.)
18-73-10150 «Направленный синтез, фотохимические свойства и биологическая активность наноматериалов и гибридных материалов на основе оксида вольфрама(VI)» (2018-2020 гг.)
17-73-10426 «Нанотубулярные и пластинчатые гидросиликаты d-элементов (Fe, Co, Ni) – материалы для гетерогенного катализа» (2017-2018 гг.)
17-73-10493 «Разработка методов получения новых косметических пигментов на основе диоксида титана с контролируемой формой частиц и фазовым составом» (2017-2018 гг.)
16-13-10399 «Новые оксидные наноматериалы для электрореологических жидкостей» (2016-2018 гг.)
14-13-01150 «Материалы на основе металлооксидных аэрогелей: методы получения, функциональные свойства, перспективные применения» (2014-2018 гг.)
Гранты Российского фонда фундаментальных исследований
18-29-06014-мк "Новые гибридные материалы на основе аэрогелей и нанокристаллических оксидов металлов для дезактивации токсичных органических соединений" (2018-2020)
17-03-01157-а "Гомогенный гидролиз в условиях гидротермально-микроволновой обработки как новый метод получения оксидных наноматериалов с контролируемой микроструктурой" (2017-2019)
17-53-150007 НЦНИ_а «Материалы с градиентом диэлектрической проницаемости для терагерцовой оптики» (2017-2019 гг.)
14-03-00907-а «Новые полифункциональные материалы на основе слоистых гидроксосоединений редкоземельных элементов» (2014-2016 гг.)
13-03-00717-а «Разработка научных основ технологии антикоррозионных и фрикционных покрытий на основе габбро-базальтового сырья» (2013-2015 гг.)
09-03-12121-офи_м «Разработка и создание оксидосиликатных наноразмерных и наноструктурных материалов и покрытий на металлической и керамической основе при воздействии ультразвука» (2009-2011 гг.)
08-03-00471-а «Функциональные материалы на основе нанокристаллического диоксида церия: синтез и исследование размерных эффектов» (2008-2010 гг.)
07-03-13511-офи_ц «Создание комплексного метода переработки базальто-диабазового сырья с целью получения каменно-керамических изделий и попутного извлечения ценных компонентов» (2007-2009 гг.)
Проекты в программах фундаментальных исследований Президиума РАН
«Разработка нового низкотемпературного твердого гранулированного противогололедного реагента для аэродромов из природного минерального сырья» (2015-2017 гг.)
Научное сотрудничество
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва)
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (г. Москва)
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (г. Москва)
Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (г. Москва)
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (г. Москва)
Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (г. Москва)
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (г. Москва)
Институт физиологически активных веществ РАН (Московская область, г. Черноголовка)
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Московская область, г. Пущино)
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН (г. Санкт-Петербург)
Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН (г. Иваново)
Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения РАН (г. Иркутск)
Государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт гражданской авиации «Аэропроект» (г. Москва)
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (г. Москва)
Национальный медицинский исследовательский центр хирургии им. А.В. Вишневского (г. Москва)
Московский научно-исследовательский институт глазных болезней имени Гельмгольца (г. Москва)
Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (г. Санкт-Петербург)
ООО Региональный сертификационный центр «Опытное» (Московская область, г. Балашиха)
ООО «БАЗАЛЬТ-МОСТ» (Московская область, г. Подольск)
ЗАО Рошальский химический завод «Нордикс» (Московская область, г. Воскресенск)
АО «Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии» (г. Москва)
АО «Базальтовые проекты» (г. Москва)
МГУ им. М.В. Ломоносова (г. Москва)
МИРЭА – Российский технологический университет (г. Москва)
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (г. Москва)
Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И.М. Губкина (г. Москва)
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (г. Москва)
Санкт-Петербургский государственный университет (г. Санкт-Петербург)
Санкт-Петербургский государственный горный университет (г. Санкт-Петербург)
Национальный исследовательский Томский государственный университет (г. Томск)
Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины (Украина)
Физико-химический институт им. А.В. Богатского НАН Украины (Украина)
Институт физической химии Болгарской академии наук (Болгария)
Институт физики твердого тела и оптики Венгерской академии наук (Венгрия)
Научно-исследовательский центр физики имени Вигнера Венгерской академии наук (Венгрия)
Научный нейтронный центр имени Хайнца Майера-Лейбница (Германия)
Европейский источник синхротронного излучения (Франция)
Институт макромолекулярной химии Академии наук Чешской Республики (Чехия)
