Лаборатория новых технологий синтеза функциональных наноструктурированных материалов

Фундаментальные проблемы дизайна и характеризации нанокомпозитных /наноструктурированных материалов в настоящее время являются наиболее актуальными для катализа, материаловедения, физики и химии твердого тела, поскольку такие материалы необходимы для создания нового поколения высокоэффективных устройств генерирования энергии (топливные элементы, мембранные реакторы для получения синтез-газа и водорода из природного газа или возобновляемых источников – биотопливо), включая водородную энергетику.

Научная деятельность лаборатории направлена на разработку оригинальных процедур синтеза нанокристаллических/ нанокомпозитных материалов и методов их нанесения на металлические и керамические подложки, включающих использование ультразвуковой обработки, микроволнового нагрева, обработки электронными пучками. Оптимизированные составы наноструктурированных/ нанокомпозитных слоев и процедуры их нанесения будут использованы для изготовления опытных образцов планарных среднетемпературных твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ), кислородпроводящих мембран и структурированных катализаторов для процессов получения водорода и синтез-газа.

Лаборатория проводит исследования в рамках следующих задач:

развитие новых подходов к синтезу нанокомпозитных и нанокристаллических материалов и формированию функциональных слоев на их основе;
установление фундаментальных закономерностей формирования функциональных слоев с заданными свойствами из нанокомпозитных и нанокристаллических материалов, нанесенных на различные типы носителей;
установление взаимосвязи состав – структура – функциональные характеристики синтезированных материалов с использованием уникального комплекса физико-химических методов;
решение проблем фазовой, химической, температурной и конструкционной стабильности функциональных материалов.

Международные партнеры лаборатории: Институт порошковой металлургии НАНБ (Минск, Беларусь), Университет Страсбурга (Страсбург, Франция ), Университет Гента (Гент, Бельгия).

Кафедра физических методов исследования твёрдого тела Физического факультета НГУ
Институт катализа СО РАН

Публикации в периодических изданиях, 2015 г.

A solid glycine-based precursor for the preparation of La2CuO4 by combustion method Komova, O.V., Mukha, S.A., Netskina, O.V., Odegova, G.V., Pochtar`, A.A., shchenko, A.V., Simagina, V.I, Ceramics International, V. 41(1), 2015, PP.1869-1878
Temperature-programmed C18O2 SSITKA for powders of fast oxide-ion conductors: estimation of oxygen self-diffusion coefficients V. Sadykov, E. Sadovskaya, A. Bobin, T. Kharlamova, N. Uvarov, A. Ulikhin, Ch. Argirusis, G. Sourkouni, V. Stathopoulos, . // Solid State Ionics 271 (2015) 69–72
Structured catalysts for steam/autothermal reforming of biofuels on heat-conducting substrates: design and performance V. Sadykov, N. Mezentseva, Yu. Fedorova, A. Lukashevich, V. Pelipenko, V. Kuzmin, M. Simonov, A. Ishchenko, Z. Vostrikov, L. Bobrova, E. Sadovskaya, V. Muzykantov, A. Zadesenets, O. Smorygo, A.- C. Roger, K. Parkhomenko, . // Catalysis Today 251 (2015) 19–27
Oxygen mobility and surface reactivity of PrNi1-xCoxO3-- perovskites and their nanocomposites with Ce0.9Y0.1O2- by temperature -programmed isotope exchange experiments V. Sadykov, N. Eremeev, E. Sadovskaya, A. Bobin, A. Ishchenko, V. Pelipenko, V. Muzykantov, T. Krieger, D. Amanbaeva, . // Solid State Ionics 273 (2015) 35–40
Structured nanocomposite catalysts of biofuels transformation into syngas and hydrogen: Design and performance V. Sadykov, N. Mezentseva, M. Simonov, E. Smal, M. Arapova, S. Pavlova, Y. Fedorova, O. Chub, L. Bobrova, V. Kuzmin, A. Ishchenko, T. Krieger, A.-C. Roger, K. Parkhomenko, C. Mirodatos, O. Smorygo, J. Ross , . // International Journal of Hydrogen Energy 40 (2015) 7511-7522
Preparation of porous ceramometal composites through the stages of mechanical activation and hydrothermal partial oxidation of Me–Al powders S. F. Tikhov, V. A. Sadykov, K. R. Valeev, A. N. Salanov, S. V. Cherepanova, Yu. N. Bespalko, V. E. Ramanenkau, Y. Ya. Piatsiushyk, S. V. Dimov, Catalysis Today 246 (2015) 232–238
Phase evolution during early stages of mechanical alloying of Cu–13 wt.% Al powder mixtures in a high-energy ball mill D.V. Dudina, O.I. Lomovsky, K.R. Valeev, S.F. Tikhov, N.N. Boldyreva, A.N. Salanov, S.V. Cherepanova, V.I. Zaikovskii, A.S. Andreev, O.B. Lapina, V.A. Sadykov, Journal of Alloys and Compounds 629 (2015) 343–350
Syngas production by partial oxidation of methane in a microchannel reactor over a Ni–Pt/La0.2Zr0.4Ce0.4Ox catalyst L.L. Makarshin , V.A. Sadykov, D.V. Andreev, A.G. Gribovskii, V.V. Privezentsev, V.N. Parmon, Fuel Processing Technology 131 (2015) 21–28
The Structure and Texture Genesis of Apatite-type Lanthanum Silicate in the Course of Synthesis by Co-precipitation Method T. Kharlamova, O. Vodyankina, A. Matveev, V. Stathopoulos, A. Ishchenko, D. Khabibulin, V. Sadykov, Ceramics International 41 (2015) 13393–13408
Kinetic assessment of dry reforming of methane on Pt+Ni containing composite of fluorite-like structure L.N. Bobrova, A.S. Bobin, N.V. Mezentseva, V.A.Sadykov, J.W. Thybaut, G.B. Marin, Applied Catalysis B: Environmental 182 (2016) 513–524
Methods of Isotopic Relaxations for Estimation of Oxygen Diffusion Coefficients in Solid Electrolytes and Materials with Mixed Ionic-Electronic Conductivity V.A. Sadykov, E.M. Sadovskaya, N.F. Uvarov, Russian Journal of Electrochemistry 51 (2015) 458-467
Properties of nitrogen-oxygen surface compounds on ZrO2 samples with different phase compositions according to in situ IR spectroscopy data V.A. Matyshak, A.N. Il’ichev, V.A. Sadykov, O.N. Sil’chenkova, V.N. Korchak, Kinetics and Catalysis 56-2 (2015) 226–236
Methane dry reforming on nanocomposite catalysts: design, kinetics and mechanism V.A. Sadykov, L.N. Bobrova, N.V. Mezentseva, S.N. Pavlova, Yu. E. Fedorova, A.S. Bobin, Z. Yu. Vostrikov, T.S. Glazneva, M. Smirnova, N.N. Sazonova, V. A. Rogov, A. Ishchenko, G.B. Marin, J.W. Thybaut V. Galvita, Y. Schuurman, C. Mirodatos ,, Chapter 10 in Book “Small-Scale Gas –to Liquid Fuel Synthesis” (N. Kannelopoulos, Ed.), CRC Press, Taylor & Francis Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300, Boca Raton, FL 33487-2742, 2015, p. 315-376, ISBN: 978-1-4665-9939-0
Catalysts for Selective Hydrogenation of Carboxylic Acids to Alcohols Suknev A., Zaikovskii V., Kaichev V., Paukshtis E., Sadovskaya E., Balʹzhinimaev B. The Nature of Active Sites in Pt–ReOX/TiO2 Journal of Energy Chemistry. – 2015. – V.24. – #5. – P.646-654
Unusual 1,2-dichloroethane dehydrochlorination over ruthenium-oxychloride catalyst Testova N.V., Shalygin A.S., Glazneva T.S., Paukshtis E.A., Parmon V.N., , Catal. Commun. – 2015. – Vol. 67. – P. 95-97
Oxidative dehydrogenation of propane by molecular chlorine Testova N.V., Shalygin A.S., Kaichev V.V., Glazneva T.S., Paukshtis E.A., Parmon V.N., , Appl. Catal. A: Gen. – 2015. – Vol. 505. – P. 441-446
The properties of capillary columns with sorbents based on poly-(1-trimethylsilyl-1-propyne) modified with nitrous oxide Patrushev Y.V., Yakovleva E.Y., Shundrina I.K., Ivanov D.P., Glazneva T.S., , J. Chromatogr. A. – 2015. – Vol. 1406. – P. 291-298
Gas-phase dehydration of glycerol over calcined tungsten-modified Zn–Al–O hydrotalcite-type catalysts Ivanova A.S., Korneeva E.V., Bondareva V.M., Glazneva T.S., J. Mol. Catal. A: Chem. – 2015. – Vol. 408. – P. 98-106
Influence of surface layer of hydrated silicon on the stabilization of Co2+ cations in Zr-Si fiberglass materials according to XPS, UV-Vis DRS, and differential dissolution phase analysis T.V. Larina, L.S. Dovlitova, V.V. Kaichev, V.V. Malakhov, T.S. Glazneva, E.A. Paukshtis, B.S. Bal’zhinimaev, RSC Adv. – 2015. – Vol. 5. – P. 79898-79905.
Structural, textural, and acid–base properties of layered Mg–Al oxides modified with a tungstate or phosphate and their activity and selectivity in gas-phase glycerol dehydration E.V. Korneeva, A.S. Ivanova, V.M. Bondareva, L.M. Plyasova, T.S. Glazneva, Kinet. Catal. – 2015. – Vol. 56. – No. 5. – P. 605-616.)
A solid glycine-based precursor for the preparation of La2CuO4 by combustion method O.V. Komova, S.A. Mukha, O.V. Netskina, G.V. Odegova, A.A. Pochtar`, A.V. Ishchenko, V.I. Simagina, Ceramics International, Volume 41, Issue 1, Part B, January 2015, Pages 1869-1878
Structural features of promoted MoVTeNbO catalysts for the oxidative dehydrogenation of ethane E. Ishchenko, A. Ishchenko, V. Bondareva, T. Y. Kardash, V. Sobolev and T. Andrushkevich, Kinetics and Catalysis. - 2015. - V. 56. - Iss. 6.- Pp. 788-795
Effect of K and Bi doping on the M1 phase in MoVTeNbO catalysts for ethane oxidative conversion to ethylene E. Ishchenko, T. Y. Kardash, R. Gulyaev, A. Ishchenko, V. Sobolev and V. Bondareva, Applied Catalysis A: General. - 2016. - V. 514. - Iss. Pp. 1-13
Structure of Copper Oxide Species Supported on Monoclinic Zirconia V. Pakharukova, E. M. Moroz, D. A. Zyuzin, A. Ishchenko, L. Dolgikh and P. E. Strizhak, The Journal of Physical Chemistry C. - 2015. - V. 119. - Iss. 52.- Pp. 28828-28835
Photoluminescence of Cr 3+ in nanostructured Al2O3 synthesized by evaporation using a continuous wave CO 2 laser A. Kostyukov, M. Baronskiy, A. Rastorguev, V. Snytnikov, V. Snytnikov, A. Zhuzhgov and A. Ishchenko, RSC Advances. - 2016. - V. 6. - Iss. 3.- PP. 2072-2078
A novel approach to the synthesis of silicocarnotite Natalia V. Bulina, Marina V. Chaikina, Konstantin B. Gerasimov, Arcady V. Ishchenko, Dina V. Dudina, Materials Letters, Volume 164, 1 February 2016, Pages 255–259
Plasma System of the GOL-3T Facility A.V. Arzhannikov, A.V. Burdakov, V.S. Burmasov, I.A. Ivanov, S.A. Kuznetsov, K.N. Kuklin, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky, and V.F. Sklyarov, Plasma Physics Reports, 2015, Vol. 41, No. 11, PP. 863-872
MM-wave emission by magnetized plasma during sub-relativistic electron beam relaxation I.A. Ivanov, A.V. Arzhannikov, A.V. Burdakov, V.S. Burmasov, D.E. Gavrilenko, A.A. Kasatov, I.V. Kandaurov, V.V. Kurkuchekov, S.A. Kuznetsov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, V.F. Sklyarov, N.V. Sorokina, Yu.A. Trunev, and L.N. Vyacheslavov. Physics of Plasmas, 2015, Vol. 22, Iss.12, 122302
Каталитическое сжигание: достижения и проблемы В. Н. Пармон, А. Д. Симонов, В. А. Садыков, С. Ф. Тихов, Физика горения и взрыва 51-2 (2015) 5-13
Свойства поверхностных азот-кислородных соединений на ZrO2 разного фазового состава по данным ИК спектроскопии in situ В.А. Матышак, А.Н. Ильичев, В.А. Садыков, О.Н. Сильченкова, В.Н. Корчак, Кинетика и катализ 56-2 (2015) 228-239
Высокоэффективная фокусировка субмиллиметрового излучения посредством плоских отражательных дифракционных элементов на основе сложных метаповерхностей Кузнецов С.А., Астафьев М.А., Лоншаков Е.А., Аржанников А.В. Антенны, Т. 3 (214), 2015, С. 54-62
Электродинамическая оптимизация ультратонких резонансных поглотителей для болометрических детекторов субмиллиметрового диапазона С. А. Кузнецов, А. В. Аржанников, Вестник НГУ. Серия: Физика, Т. 4, 2015, С. 5-20

Публикации в периодических изданиях, 2014 г.

Oxidative methane coupling over Mg, Al, Ca, Ba, Pb-promoted SrTiO 3 and Sr2TiO4: Influence of surface composition and microstructure Ivanov, D.V., Isupova, L.A.,Gerasimov, E.Yu., Glazneva, T.S., Prosvirin, I.P., Applied Catalysis A: General, V. 485, 2014, PP. 10-19
Interrelation between catalytic activity for oxygen electroreduction and structure of supported platinum Oshchepkov, A.G.,Simonov, A.N., Simonov, P.A., Shmakov, A.N., Rudina, N.A., Ishchenko, A.V., Cherstiouk, O.V.,Parmon, V.N. Journal of Electroanalytical Chemistry, V. 729, 2014, PP. 34-42
In situ X-ray diffraction studies of Pr2-xNiO 4+δ crystal structure relaxation caused by oxygen loss Sadykov, V., Okhlupin, Yu., Yeremeev, N., Vinokurov, Z., Shmakov, A., Belyaev, V., Uvarov, N., Mertens, J., Solid State Ionics, V. 262, 2014, PP. 918-922
Oxygen mobility and surface reactivity of PrNi1 - XCo xO3+δ-Ce0.9Y0.1O 2 - δ cathode nanocomposites Sadykov, V., Eremeev, N., Alikina, G., Sadovskaya, E., Muzykantov, V., Pelipenko, V., Bobin, A., Krieger, T., Belyaev, V., Ivanov, V., Ishchenko, A., Rogov, V., Ulihin, A., Uvarov, N., Okhlupin, Yu., Mertens, J., Vinke, I., Solid State Ionics, V. 262, 2014, PP. 707-712
The structure and catalytic properties of amorphous phase in MoVTeO catalysts for propane ammoxidation Ishchenko, E.V., Andrushkevich, T.V., Popova, G.Y., Kardash, T.Yu., Ishchenko, A.V., Dovlitova, L.S., Chesalov, Yu.A., Applied Catalysis A: General, V. 476, 2014, PP. 91-102
Stabilized Ni-based catalysts for bio-oil hydrotreatment: Reactivity studies using guaiacol Bykova, M.V., Ermakov, D.Yu., Khromova, S.A., Smirnov, A.A., Lebedev, M.Yu., Yakovlev, V.A., Catalysis Today, V. 220-222, 2014, PP. 21-31
Anisole hydrodeoxygenation over Ni-Cu bimetallic catalysts: The effect of Ni/Cu ratio on selectivity Khromova, S.A., Smirnov, A.A., Bulavchenko, O.A., Saraev, A.A., Kaichev, V.V., Reshetnikov, S.I., Yakovlev, V.A., Applied Catalysis A: General, V. 470, 2014, PP. 261-270
Cathodic materials for intermediate-temperature solid oxide fuel cells based on praseodymium nickelates-cobaltites Sadykov, V.A.ab , Eremeev, N.F., Sadovskaya, E.M., Bobin, A.S., Fedorova, Yu.E., Muzykantov, V.S., Mezentseva, N.V., Alikina, G.M., Kriger, T.A., Belyaev, V.D., Rogov, V.A., Ulikhin, A.S., Okhlupin, Yu.S., Uvarov, N.F., Bobrenok, O.F., McDonald, N., Watton, J., Dhir, A., Steinberger-Wilckens, R., Mertens, J., Vinke, I.C., Russian Journal of Electrochemistry, V. 50(7), 2014, PP. 669-679
Mechanochemical synthesis of SiO4 4--substituted hydroxyapatite, part I - Kinetics of interaction between the components Chaikina, M.V., Bulina, N.V., Ishchenko, A.V., Prosanov, I.Yu.,European Journal of Inorganic Chemistry, V. 2014(28), 2014, PP. 4803-4809
Mechanochemical synthesis of SiO4 4--substituted hydroxyapatite, part II - Reaction mechanism, structure, and substitution limit Bulina, N.V., Chaikina, M.V., Andreev, A.S., Lapina, O.B., Ishchenko, A.V., Prosanov, I.Yu., Gerasimov, K.B., Solovyov, L.A., European Journal of Inorganic Chemistry, Volume 2014(28), 2014, PP. 4810-4825
Effect of the Ni/Cu ratio on the composition and catalytic properties of nickel-copper alloy in anisole hydrodeoxygenation Smirnov, A.A., Khromova, S.A., Bulavchenko, O.A., Kaichev, V.V., Saraev, A.A., Reshetnikov, S.I.a, Bykova, M.V.ab, Trusov, L.I.c, Yakovlev, V.A., Kinetics and Catalysis, V. 55, 2014, PP. 69-78
Generation of high-power sub-THzWaves in magnetized turbulent electron beam plasmas Journal of Infrared Thumm, M.K.A., Arzhannikov, A.V., Astrelin, V.T., Burdakov, A.V., Ivanov, I.A., Kalinin, P.V., Kandaurov, I.V., Kurkuchekov, V.V., Kuznetsov, S.A., Makarov, M.A., Mekler, K.I., Polosatkin, S.V., Popov, S.A., Postupaev, V.V., Rovenskikh, A.F., Sinitsky, S.L., Sklyarov, V.F.b, Stepanov, V.D., Trunev, Yu.A., Timofeev, I.V., Vyacheslavov, L.N., Millimeter, and Terahertz Waves, V. 35(1), 2014, PP. 81-90
Mo-V-Te-Nb oxide catalysts: Reactivity of different oxygen species in partial and deep oxidation Sadovskaya, E., Goncharov, V., Popova, G., Ishchenko, E., Frolov, D., Fedorova, A., Andrushkevich, T., Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, V. 392, 2014, PP. 61-66
Observation of spectral composition and polarization of sub-terahertz emission from dense plasma during relativistic electron beam-plasma interaction Arzhannikov, A.V., Burdakov, A.V., Burmasov, V.S., Gavrilenko, D.E., Ivanov, I.A., Kasatov, A.A., Kuznetsov, S.A., Mekler, K.I., Polosatkin, S.V., Postupaev, V.V., Rovenskikh, A.F., Sinitsky, S.L., Sklyarov, V.F., Vyacheslavov, L.N, Physics of Plasmas, V. 21(8), 2014, Art.No 082106
A traveling-wave ring resonator with Bragg deflectors in a two-stage terahertz free-electron laser Arzhannikov, A.V., Ginzburg, N.S., Denisov, G.G., Kalinin, P.V., Peskov, N.Y., Sergeev, A.S., Sinitskii, S.L., Technical Physics Letters, V. 40(9), 2014, PP. 730-734
Water gas shift and partial oxidation of CH4 over CeO2-ZrO2(-La2O3) and Pt/CeO2-ZrO2(-La2O3): Performance under transient conditions Pinaeva, L.G., Sadovskaya, E.M., Ivanova, Y.A., Kuznetsova, T.G., Prosvirin, I.P., Sadykov, V.A., Schuurman, Y., Van Veen, A.C., Mirodatos, C., Chemical Engineering Journal, V. 257, 2014, PP. 281-291
Использование кольцевого резонатора бегущей волны с брэгговскими дефлекторами в двухстадийном терагерцевом лазере на свободных электронах Аржанников А.В., Гинзбург Н.С., Денисов Г.Г., Калинин П.В., Песков Н.Ю., Сергеев А.С., Синицкий С.Л., Письма в Журнал технической физики, Т. 40, № 17, 2014, С. 11-21
Сверхпроводящие резонаторы: потеря добротности при высокой напряженности ускоряющего поля Дзюба А.В., Аржанников А.В. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, Т. 9, № 2. 2014, С. 22-35