ИФХЭ РАН

Лаборатория физикохимии коллоидных систем

Научное направление: Физикохимия нано- и супрамолекулярных систем
 
SenchikhinIN

Сенчихин Иван Николаевич

Руководитель лаборатории
кандидат химических наук

Тел.: +7(495)955-46-47
Email: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Адрес: Ленинский проспект, д. 31 корп. 4, Москва, 119071
 
 
Научные направления лаборатории

1. Синтез и изучение свойств наноразмерных коллоидных систем и процессов их самоорганизации.
2. Неравновесная термодинамика и кинетическая теория поверхностных явлений.
3. Изучение транспортных процессов в мембранных системах и пористых средах.
4. Моделирование структур, производных от структуры алмаза: структуры связанной воды в системах с биополимерами и проблема возникновения жизни, неравновесные структуры алмаза и кремния и особенности структуры нанокомпозита алмаза с кобальтом.
5. Создание композиционных материалов, изучение их физико-химических свойств и взаимодействия с биологически-активными соединениями.
6. Исследование процессов релаксации в полимерных системах.

Основные научные результаты исследований

Открытие второй критической концентрации мицеллообразования

Обнаружение стабилизирующей микроэмульсионной пленки на поверхности капель эмульсии; выявление закономерностей стабилизации эмульсий твердыми эмульгаторами и стабилизации коллоидных частиц поверхностно- активными веществами и полимерами; разработка принципов модифицирования наполнителей полимеров; создание термо-и влагостойкой грунтовки, способной наноситься на влажные прокорродированные металлические поверхности.

Построение обобщенной неравновесной термодинамики

Установление взаимосвязи между неравновесной термодинамикой и кинетической теорией газов в барнеттовском и супербарнеттовском приближениях; предсказание и экспериментальное подтверждение нового способа разделения газовых смесей за счет граничных эффектов; развитие неравновесной термодинамики процессов переноса через межфазные поверхности с учетом действия поверхностных сил; предсказание теплового эффекта при движении пузырьков в вязких средах, перекрестного термокапиллярному движению; построение неравновесной термодинамики термокристаллизационного движения включений в твердых телах.

объяснение в рамках фундаментальных законов парадокса Шроедера

Простое объяснение в рамках фундаментальных законов парадокса Шроедера, открытого более ста лет назад; новая трактовка поверхностных сил, сводящая их к единому механизму.

Разработка методов синтеза металлических наночастиц

Разработка методов синтеза металлических наночастиц без использования традиционных восстановителей; обнаружение нетипичной для коллоидных систем эволюции дисперсии наночастиц серебра в растворах полимеров; обнаружение фасетриования поверхности наночастиц золота и прямое наблюдение различной адсорбции макромолекул на разных гранях наночастиц; создание теории гетерогенной нуклеации на фрактальных подложках; разработка модели электрохимических каталитических реакций на поверхности наночастиц золота в присутствии водорода.

Разработка метода определения концентрации наночастиц

Разработка метода определения концентрации наночастиц по данным динамического рассеяния света.

Построение общей теории переноса газов и газовых смесей в наноразмерных капиллярах

Предсказание существенного влияния поверхностных сил на перенос газа в наноразмерных капиллярах; объяснение эффекта асимметрии при транспорте газа в композитных мембранах; развития обобщенной модели запыленного газа, позволяющее использовать ее для описания течения газов в нанопористых средах.

Изучение закономерностей формирования фрактальных структур в отверждающихся полимерах

Обнаружение «эффекта электрода» в металлонаполненных полимерных пленках; описание электронных свойств наночастиц и их фрактальных агрегатов; установление связи между структурой металлонаполненных пленок и их проводимостью; выявление множественных перколяционных переходов в металлополимерных композитах и механизма их проводимости; обнаружение фазовых превращений нового типа в наполненных полимерах, подвергнутых пластическому течению при высоких давлениях; разработка способа непосредственного (без использования восстановителей) синтеза наночастиц серебра в эпоксидной полимерной матрице, позволяющий получать новые нанокомпозиты; построение новой модели перехода стеклования в нанокомпозитах, содержащих наночастицы со сложной структурой; обнаружение эффекта физического старения, проявляющихся вблизи перехода стеклования в отвержденных эпоксиаминных системах.

Обнаружение эффекта формирования трехмерных фрактальных структур при испарении капель нанодисперсий

Обнаружение сложной структуры кольцевого осадка, формирующегося при испарении капель дисперсий; разработка трех сценариев формирования кольцевого осадка при испарении капель дисперсии; демонстрация возможности формирования квазирегулярных структур из наночастиц при их самоорганизации за счет капиллярных эффектов.

Разработка новых методов синтеза резвератрола и других асимметричных полигидроксистильбенов

Разработка новых методов синтеза резвератрола и других асимметричных полигидроксистильбенов с использованием ареновых комплексов хрома и соединений палладия. Изучение процессов адсорбции/десорбции резвератрола, гидрокси- и метоксипроизводных транс- стильбена и других лекарственных соединений на поверхности оксидов кремния, алюминия, железа и титана и их превращения под воздействием ИК, УФ и γ-излучения.

Разработка математических моделей, описывающих процесс тонкой очистки газов от субмикронных и наноразмерных аэрозольных частиц

Разработка математических моделей, описывающих процесс тонкой очистки газов от субмикронных и наноразмерных аэрозольных частиц волокнистыми фильтрами в различных режимах, включая режим осадкообразования на волокнах; развитие метода расчета оптимальных параметров фильтров и многоступенчатых фильтрующих систем; предсказание неэффективной фильтрации субмикронных аэрозолей тяжелых металлов при типичных для практики скоростях течения за счет отскока частиц от волокон; показана роль запаздывающих сил ван-дер-Ваальса- Казимира на притяжение частиц из потока на волокна; создание метод расчета конвективно-диффузионных процессов в многослойных фильтрах любой заданной толщины; выявление принципиальных особенностей стесненного течения при малых числах Рейнольдса в волокнистых средах, включая волокнистые фильтры и половолоконные мембранные контакторы.

Создание и экспериментальное подтверждение модели структур связанной воды

Создание и экспериментальное подтверждение модели структур связанной воды в гидратационных оболочках важнейших биополимеров; изучение структурных механизмов неравновесного нормального роста кристаллов алмаза и кремния по направлениям <100> и <111>, отличающихся от механизма тангенциального роста (по <111>); моделирование структуры сверхупругих твердых углеродных частиц, армирующих износостойкие композиционные материалы, полученных из смеси порошков железа и фуллеренов под давлением.

Награды и премии

Награды и премии

Разработка лаборатории – грунтовка-модификатор ржавчины была награждена серебряными медалями ВДНХ и Международного Салона Изобретений «ПАЛЭКСПО» в Женеве. Коллектив лаборатории получил в 1990 г. премию Совета министров СССР за разработку новых материалов. В 2002 г. был продан патент на грунтовку-модификатор ржавчины.

В.В.Высоцкий, В.И.Ролдугин, М.В.Шамурина, Т.М.Шуман были удостоены премии МАИК «Наука/Интерпериодика» за лучшие научные работы в 1999 г.

И.А.Полунина, В.М.Войтова, Д.В.Дзарданов, П.Н.Колотилов, К.Е.Полунин были в составе авторов из других лабораторий удостоены премии МАИК «Наука/Интерпериодика» за лучшие научные в 2010 г.

В.А. Кирш был удостоен премии МАИК «Наука/Интерпериодика» за лучшие научные работы в 2011 г.

В.И. Ролдугин в составе с авторами из других лабораторий был удостоен цикла работ «Взаимодействие озона с наночастицами золота», представленного премии МАИК «Наука» за лучшие публикации в 2012 г.

В.В. Высоцкий, И.А. Полунина и В. И. Ролдугин были награждены Почетной грамотой Президиума РАН, в связи 275-летием Академии наук.

В.И.Ролдугин в 2000 г. получил почетное звание Соросовский профессор и в 2002 и 2005 гг. становился лауреатом конкурса «Грант Москвы» в области наук и технологий в сфере образования, неоднократно получал Государственную научную стипендию. В 2005 г. его обзор в журнале «Успехи химии» «Самоорганизация наночастиц на межфазных поверхностях» был признан лучшей публикацией за 2004 год.

В.А.Кирш в 1997 г. получил поощрительную премию им. И.В.Курчатова для молодых сотрудников, был соросовским аспирантом в 1999 г., в 2002 г получил Государственную научную стипендию (для молодых учёных). В 2003- 2004 гг. получил грант Президента РФ для молодых кандидатов наук. В 2004- 2005 гг. получил грант «Фонда содействия отечественной науке», грант Президента Российской Федерации для поддержки молодых ученых- кандидатов наук и их научных руководителей (2004–2006 гг.), грант Президента Российской Федерации для поддержки молодых ученых-докторов наук (2013–2014 гг.).

И.Н. Сенчихин получил Стипендию Президента РФ на 2015-2017 гг.

Историческая справка

Историческая справка

Лаборатория физикохимии коллоидных систем была создана в 2003 году на базе лаборатории коллоидной химии полимеров. В 2005 году к лаборатории присоединилась часть сотрудников расформированной лаборатории математического моделирования физикохимических процессов. Лаборатория коллоидной химии полимеров была образована в Институте физической химии АН СССР в 1958 году по инициативе академика П.А. Ребиндера. Ее первым руководителем в период 1958-1972 г.г. был крупный ученый в области коллоидной химии доктор химических наук, профессор А.Б. Таубман. В период 1972-1989 г.г. лабораторию возглавляла доктор химических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР С.Н. Толстая. С 1989 г. по 2017 г. лабораторией руководил доктор физико-математических наук, профессор В.И. Ролдугин. Сегодня лабораторией руководит к.х.н. И.Н. Сенчихин. В настоящее время в лаборатории работает 17 человек, из них 4 доктора наук и 11 кандидатов наук.

Сотрудничество

Сотрудничество с высшей школой и иными образовательными учреждениями

Сотрудники лаборатории проводят исследования совместно с учеными Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Московского технологического университета, РГУ им. А.Н. Косыгина, Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, Национального исследовательского технологического университета «МИСиС».

В.И. Ролдугин читал с 2009 года до 2017 года базовый курс «Коллоидная химия» на Химическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова, в течение десяти лет (с 1997 г.) читал спецкурс «Теория фракталов» в РХТУ им. Д.И. Меделеева и более пятнадцати лет (с 1996 г.) вел курсы по высшей математике в Московском государственном университете пищевых производств и Московском городском педагогическом университете, входит в корпус экспертов Санкт-Петербургского государственного университета.

С 2003 г. лаборатория сотрудничает с РГУ им. А.Н. Косыгина в рамках образовательного процесса: осуществляется преддипломная практика студентов 4 курса (будущих инженеров, специалистов и бакалавров) в ИФХЭ РАН, под руководством сотрудников лаборатории выполняются квалификационные работ инженеров, специалистов, бакалавров и магистров, на базе НОК ИФХЭ РАН сотрудники лаборатории читают лекции по современным проблемам физико-химических исследований композитов на основе биоактивных и высокомолекулярных соединений.

 

О В.И. РОЛДУГИНЕ

 

Вячеслав Иванович Ролдугин (18.01.1951 – 17.12.2017) – советский и российский физико-химик, профессор, доктор физико-математических наук. Заслуженный деятель науки Российской Федерации. Руководитель лаборатории с 1989 по 2017 годы.

Биография

RolduginVI



Вячеслав Иванович Ролдугин родился 18 января 1951 года в селе Засосенка Орловской области. В 1954 году семья переехала в Москву. В 1968 году после окончания математического класса 52-ой школы (сейчас гимназия № 1514) поступил в Московский физико-технический институт на Факультет молекулярной и химической физики, который окончил с отличием в 1974 году. С 1974 года работал в Институте физической химии РАН (с 2005 г. – Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук), пройдя путь от стажера-исследователя до заведующего лабораторией физикохимии коллоидных систем. В 1979 году защитил кандидатскую диссертацию, а в 1990 году – докторскую.

 

Научная деятельность

Области научных интересов В.И. Ролдугина – физическая химия наноразмерных систем, кинетическая теория и неравновесная термодинамика. Им опубликованы более 370 работ, среди которых два учебных пособия и две монографии, в том числе уникальный учебник-монография «Физикохимия поверхности». Также он перевел на русский язык второе издание известной монографии «Современный катализ и химическая кинетика» И. Чоркендорфа и Х. Наймантсведрайта.

В 1970-х годах В.И. Ролдугиным была развита теория движения электронов в плотных газах и слабоионизованной плазме. Был предсказан квантовый механизм роста удельной подвижности электронов в газах с большой поляризуемостью, продемонстрировано необычное термодинамическое поведение электронов в таких плотных газах, получена формула для сдвига потенциала ионизации атомов в жидких средах, позволившая объяснить экспериментальные данные по развитию электрического разряда в жидкостях.

В 1970-80 гг. В.И. Ролдугин обобщил методы неравновесной термодинамики на случай течения разреженных газов. Эти работы обеспечили приоритет в создании обобщенной неравновесной термодинамики, а В.И. Ролдугина считают основателем Российской научной школы по данному направлению. Им были получены новые феноменологические уравнения, описывающие движение коллоидных частиц в неоднородных средах, а также предсказан ряд новых эффектов – тепловая поляризация тел в потоке разреженного газа и механодиффузионный эффект.

Весомый вклад внесен В.И. Ролдугиным в исследование наноразмерных систем. В 1980-е годы он предложил механизм стабилизации наноразмерных металлических пленок за счет квантового эффекта, разработал новый подход к описанию электронной структуры поверхности металлов, основывающийся на вигнеровских квантовых функциях распределения; выявил природу нестационарности в процессах электрохимической нуклеации. В 1990-е годы им были выполнены пионерские работы по изучению агрегации наночастиц в отверждающихся полимерных системах, обнаружен новый эффект, названный эффектом электрода – резкое изменение проводимости нанокомпозита под действием внешнего электромагнитного поля, построена модель проводимости нанокомпозитов с учетом формирования фрактальных агрегатов.

В 2000-е годы под руководством В.И. Ролдугина были разработаны оригинальные «зеленые» методы синтеза наночастиц; обнаружен эффект фасетирования поверхности наночастиц; продемонстрировано аномальное поведение ансамбля коллоидных частиц серебра в процессе их созревания; показана возможность самоорганизации наночастиц в «квантовые нити»; предложена схема использования наночастиц в качестве элементов оптических сенсоров белковых молекул.

В 2010-е годы В.И. Ролдугиным были предсказаны эффекты асимметрии транспортных характеристик многослойных мембран, один из слоев которых является нанопористым. Показана возможность взаимного «увлечения» компонентов при течении в наноразмерных порах. Разработаны основы модели протекания химических реакций в нанокомпозитных мембранных реакторах и многослойных мембранах. Предложена модель для определения температуры стеклования полимерных нанокомпозитов на основе дендримеров. В.И. Ролдугин раскрыл механизм не имевшего фундаментального объяснения и играющего принципиальную роль в мембранных процессах известного парадокса Шрёдера для полимеров. В.И. Ролдугин предложил простой вывод выражения для осмотического давления, основанный на молекулярно-кинетическом рассмотрении и отметил ошибочность часто используемых представлений об осмотическом давлении как дополнительном вкладе в давление растворенных низкомолекулярных веществ, коллоидных частиц или полимерных молекул. Он дал оригинальную трактовку поверхностным силам различной природы и обосновал единый механизм их действия. В.И. Ролдугин предложил простое физическое объяснение хорошо известным капиллярным эффектам и показал, что общепринятые представления о характере проявления капиллярных сил зачастую являются противоречивыми. На базе молекулярно-кинетического подхода В.И. Ролдугин выявил области приложения капиллярных сил и механизм их действия.

Научно-организационная и педагогическая деятельность

В.И. Ролдугин вел большую научно-организационную и педагогическую работу. С 1989 г. он руководил лабораторией физикохимии коллоидных систем (до 2002 г. – лаборатория коллоидной химии полимеров) ИФХЭ РАН. Являлся членом экспертного совета ВАК РФ и Научного совета РАН по физической химии, руководил межинститутским семинаром «Наночастицы и явления самоорганизации» и выступал в качестве соруководителя московского городского семинара «Физическая химия: Quo Vadis?». Входил в состав трех диссертационных советов при ИФХЭ РАН, состав диссертационного совета при РХТУ им. Д.И. Менделеева.

В.И. Ролдугин преподавал базовый курс «Коллоидная химия» на Химическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова, спецкурс «Теория фракталов» в РХТУ им. Д.И. Менделеева, более десяти лет читал лекции по высшей математике в Московском государственном университете пищевых производств и Московском городском педагогическом университете. Под его руководством защищены 7 кандидатских и одна докторская диссертации.

Являлся членом редколлегии «Коллоидного журнала» и журнала «Теоретические основы химической технологии».

Входил в корпус экспертов РФФИ, программы Правительства РФ для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых, комиссии ОХНМ РАН по премии им. П.А. Ребиндера РАН, экспертов Санкт-Петербургского государственного университета.

Награды

Заслуженный деятель науки Российской Федерации (2017 г.)

Соросовский профессор (2000 г.)

Лауреат конкурса «Грант Москвы» в области наук и технологий в сфере образования (2002, 2005 г.г.)

Почетная грамота Президиума РАН в связи с 275-летием Академии наук

Премии МАИК «Наука/Интерпериодика» за лучшие научные работы (1999, 2012 г.г.)

Лучшая публикация 2004 г. в журнале «Успехи химии» (обзор «Самоорганизация наночастиц на межфазных поверхностях») (2005 г.)

Благодарности от Министерства науки и образования РФ за работу в экспертных советах

Новостная рассылка

Чтобы быть в центре событий, присоединяйтесь к нашим новостям.

Наши контакты

Вы можете задать интересующий вопрос, удобным для Вас способом.

  • Тел.: +7 495 955 44 87

Поиск

Яндекс.Метрика