يتم تطوير مواد فريدة للبطاريات وأنظمة تنقية المياه والهواء في جامعة جنوب الأورال الحكومية. يتم العمل من قبل العاملين في مختبر المركبات العطرية متعددة الحلقات والمواد النانوية الكربونية. وتتمثل مهمتهم الرئيسية في - اكتشاف فئة جديدة من مواد الكربون البلورية التي سيكون لها موصلية كهربائية عالية وامتصاص.
دميتري جيربتسوف ، باحث أول في قسم علوم المواد والكيمياء الفيزيائية للمواد ، باحث مشارك في مركز العلوم التعليمي لتقنية النانو تحدث عن ما الذي حققه مختبر المركبات العطرية متعددة الحلقات والمواد النانوية الكربونية الذي حققه خلال العام وما لوحظ في المجتمع العلمي العالمي.
- ماذا العمل الذي يقوم به مختبر المركبات العطرية متعددة الحلقات والمواد النانوية الكربونية؟
- الغرض من مختبر البحث هو إنشاء مواد جديدة للإلكترونيات العضوية ، بالإضافة إلى المواد النانوية الكربونية ، بما في ذلك العمل على فئة جديدة من الأشكال البلورية للكربون. المهمة الأخيرة مهمة للغاية ، وستكون اكتشافًا عالميًا.
- ما الذي تم فعله بالفعل لفتح فئة جديدة من مواد الكربون البلورية؟
- تم فحص عدد من المركبات العطرية عن طريق التحليل الحراري مع تسخينها في جو الأرجون. حتى الآن ، تشكل هذه المركبات مواد كربون غير متبلورة فقط في درجة حرارة عالية. ومع ذلك ، فإن مركبات البدء التي تم فحصها لم تكن قريبة بعد بما يكفي للسمات الهيكلية المطلوبة ، مثل مشتقات ثنائي أسيتيلين من رباعي البروم ثنائي الفينيل التي نتصورها.
.jpg)
في الصورة: كانستانتين أمشاروف ، رئيس مختبر المركبات العطرية متعددة الحلقات والمواد النانوية الكربونية، أستاذ، دكتور في العلوم الكيميائية
- ما هي النجاحات التي تم تحقيقها في مجال الكيمياء العضوية؟
- رئيس المختبر ، دكتور الكيمياء ، الأستاذ كونستانتين أمشاروف يتجه بثقة نحو المواد النانوية الكربونية من توليف الجزيئات متعددة الحلقات غير المستوية الكبيرة وغير المستوية. بالإضافة إلى ذلك ، في عام 2020 ، حققنا بعض النجاح في تخليق ثنائي أسيتيليني ، جزيئات واعدة للبلمرة في بلورة. الخطوة التالية هي إضافة ثنائي أسيتيل إلى رباعي البروم ثنائي الفينيل.
- كيف يتم التعاون الدولي داخل المختبر؟
نحن نجمع بين الموظفين العلميين غير المتصلين من بلدان مختلفة. بالإضافة إلى طلاب الدراسات العليا في كلية الكيمياء ومرشحين العلوم ودكاترة الفيزياء والمعادن والكيمياء والكليات الفيزيائية في جامعة جنوب الأورال الحكومية، يحتوي المختبر على اثنين من المتخصصين المؤهلين تأهيلا عاليا من الهند ، ويشارك طلاب الدراسات العليا من جامعة إيرلانغن نورمبرغ في البحث. أيضًا في الخريف ، نتوقع وصول موظف أجنبي آخر من الهند.
.jpg)
الصورة: فريق دولي يعمل في مختبر المركبات العطرية متعددة الحلقات والمواد الكربونية
- ما المنشورات في المجلات الأعلى تصنيفًا التي يمكنكم ذكرها؟
مكتب التحرير مخطوطتين. تظهر المنشورات في المجلات من Top10 إلى Q2- في عام 2020 ، نشر موظفو المختبرات 5 وأرسلوا إلى
أمشاروف ، العديد من الأعمال في مجال الكيمياء العضوية ، حيث قدم نتائج دراسة الجرافين («التخصيص النوعي لأعشاب البحر-الأعشاب البحرية في الجرافين» في مجلة Top-10 «الكربون») ومركبات الهيدروكربون («النهج المعياري للتوليف» من بؤر انصهار بزاوية ثنائية الأبعاد «في مجلة الربع الأول" رسائل عضوية »).في عام 2020، نشر رئيس المختبر ، كانستانتين
عرضت مجموعة من العلماء من مختبر المركبات العطرية متعددة الحلقات والمواد النانوية الكربونية نتائج دراسة، وهي مادةالتعديلات الجديدة على cis-perinoneتستخدم في الصناعة كصبغة («شكلين جديدين من cis-perinone: التركيبات البلورية ، الخصائص الفيزيائيةوالكهربائية» في مجلة Top-10 «ActaCrystallographica B»).
- هل سيتم تطبيق نتائج البحوث المختبرية عمليا؟
- يركز البحث المخبري الآن بشكل أساسي. من المبكر الحديث عن تطبيقهم العملي. سيصبح ممكنا بمجرد الحصول على مادة الكربون الجديدة. يمكن تطبيق تطوراتنا في مجال الكيمياء الكهربائية ، على سبيل المثال ، في البطاريات وخلايا الوقود. سوف تسمح مساحة سطح عالية محددة باستخدام هذه المواد لفصل وتنقية السوائل والغازات.
.jpg)
الصوره: دميتري جيربتسوف ، باحث أول بقسم «علم المواد والكيمياء الفيزيائية للمواد» ، باحث في مركز العلوم التتعليمي «تقنية النانو»
- ما العمل الذي يتعين على موظفي المختبر القيام به بعد ذلك؟
- سيستمر المختبر في العمل على تخليق نوع جديد من البوليمرات البلورية يعتمد على مشتقات ثنائي أسيتيلين من المركبات العطرية متعددة الحلقات التي تحتوي على 3-9 حلقات مترافقة (أنثراسين ، بيرين ، أنتانترين ، فيولانثرين ، ديبينزكريسين ، إلخ). من المتوقع أن تكون منتجات التحلل الحراري للبوليمرات عبارة عن أشكال بلورية جديدة من الكربون. سيتم فحص التركيب البلوري للمونومرات والبوليمرات والمواد الكربونية عن طريق حيود الأشعة السينية ، وتحليل طور الأشعة السينية ، وتشتت الأشعة السينية ذات الزاوية الصغيرة. بالنسبة للبوليمرات والمواد الكربونية التي تم الحصول عليها ، سيتم تحديد خصائص امتزازها (أحجام المسام ومساحتها وحجمها) ، بالإضافة إلى الموصلية الكهربائية.
جامعة جنوب الأورال الحكومية هو أحد المشاركين في مشروع 5-100 ، المصمم لزيادة القدرة التنافسية للجامعات الروسية بين المراكز البحثية والتعليمية الرائدة في العالم. البحث في مجال علم المواد هو أحد الاتجاهات الاستراتيجيةالثلاثة لتطوير الأنشطة العلمية والتعليمية لجامعة ولاية جنوب الأورال إلى جانب صناعة علم البيئة الرقمية.