ЛАБОРАТОРИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ И ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ N1645

Заведующий лабораторией - лабораторией доктор физ.-мат.наук Кумпаненко Илья Владимирович.


Лаборатория организована в 1986 г. состоит из 5 сотрудников -1 доктор наук, 2 кандидата наук, 1 ст.н.с., 3 н.с.

Главные направления работ лаборатории:
- исследование колебательных спектров и структуры полимеров и двухмерных молекулярных систем: нерегулярных гомополимеров, статистических и блок-сополимеров, полимеров с конфигурационными и конформационными дефектами, двумерных молекулярных образований типа островов адсорбата на монокристаллических гранях, квазидвумерных ультрадисперсных систем, слоистых графитоподобных материалов;
- исследование процессов адсорбции и химических превращений на твердой поверхности чистых металлов, полимерных и природных сорбентов из газовой и жидкой фазы и транспорта продуктов превращения в объем твердого тела.

1. Обоснован универсальный подход в колебательной спектроскопии квазипериодических структур - кластерная модель c критериями ее применимости, в соответствии с которой структурно чувствительные полосы цепочечных колебаний - так называемые полосы регулярности , относятся к коллективным колебаниям регулярных сегментов одномерных цепных молекул (полимеров), ограниченных химическими, конфигурационными или конформационными дефектами. В рамках этой модели получены аналитические выражения для зависимости частот, интенсивностей и ширин полос от длины регулярного сегмента.
2. Кластерная модель распространена на квазидвухмерные молекулярные системы (ультрадисперсные порошки, керамику, слоистые материалы, острова адсорбата на поверхностях монокристаллов), для которых получены аналитические формулы, связывающие их характерный размер и форму с частотой, интенсивностью и шириной ИК-спектральных полос.
3. Изучены процессы, объединяющие в себе адсорбцию, реакцию на поверхности и диффузию в объем твердого тела ее продуктов. В частности, исследована адсорбция водорода и дейтерия на чистой и предварительно покрытой мономолекулярным слоем кислорода грани монокристалла Be(0001) в условиях сверхвысокого вакуума. Адсорбция возможна лишь из атомного пучка и сопровождается одновременной диффузией водорода и дейтерия в объем. Определены кинетические и диффузионные параметры процесса. Разработан теоретический подход к рассмотрению вопроса об одновременном протекании процессов реакции на поверхности и диффузии в объем. Изучен процесс, протекающий на поверхности и в объеме железа, как напыленного в сверхвысоком вакууме, так и в условиях его пластической деформации и резания. Процесс исследовался с помощью методов температурно-программируемой десорбции (ТПД), с масс-спектральной регистрацией продуктов десорбции, и оже-спектроскопии. Показано, что реакция углеводородов с поверхностью чистого железа сопровождается транспортом водорода и углерода в объем.
4. Исследованы комплексообразующие свойства ряда сорбентов (ионитов, полимерных сорбентов, краун-эфиров, модифицированных природных сорбентов) по отношению к тяжелым металлам и радионуклидам.

На базе выполненных в лаборатории фундаментальных исследований разработан ряд практических приложений:
- разработаны методики определения микроструктуры широкого набора полимеров различных классов: полиолефинов, полиэфиров, полиуретанов;
- разработаны методики измерения размеров и формы двухмерных молекулярных систем из данных ИК-спектроскопии;
- разработаны новые классы синтетических смазывающе-охлаждающих жидкостей для обработки металлов резанием, давлением, штамповкой, прокатом и т.п.;
- разработаны новые присадки, снижающие трение и износ;
- получены рекомендации по увеличению стойкости металлов, используемых при конструировании ядерных реакторов;
- разработаны фильтрующие материалы и фильтры для очистки питьевой воды, молока и др. пищевых продуктов на водной основе от радиоактивного цезия;
- разработаны пластиковые опорно-направляющие кольца, применяемые при прокладке трубопроводов; налажен их промышленный выпуск.

Возможные направления совместных исследований и прикладных работ:
- исследования микроструктуры полимеров, определение блочности сополимеров, стереорегулярности, распределения по длинам регулярных макромолекулярных сегментов в разветвленных и дефектных полимерах;
- исследование размеров, формы и структуры двухмерных молекулярных образований, в том числе веществ слоистого строения и островов адсорбата имеющих важное значение в проблемах катализа;
- разработка высокоселективных комплексообразователей и фильтрующих материалов для очистки питьевой, сточной и технологической вод от контаминантов различного происхождения;
- разработка присадок для смазывающе-охлаждающих жидкостей;




ИХФ РАН, Отделение полимеров и композиционных материалов
Тел.: (095)-939-7283; факс/тел.: (095)-125-2848;
e-mail: kumpan@lx.ispm.ac.ru