Лаборатория физико-химических исследований наноматериалов

Заведующая лабораторией - Рожкова Наталья Николаевна, доктор химических наук, доцент ПетрГУ        

Сотрудники лаборатории:

Рожков Сергей Сергеевич, научный сотрудник, кандидат химических наук
Ковальчук Анна Аркадьевна, младший научный сотрудник, аспирант
Садовничий Роман Васильевич, младший научный сотрудник
Михайлова Татьяна Павловна, инженер-технолог
Пронькина Любовь Альбертовна, старший химик
Терновая Галина Савватиевна, ведущий физик

 

Рожкова Наталья Николаевна
Зав. лаб., д.х.н., доцент Петр ГУ.
Рожков Сергей Сергеевич
к.х.н., н.с.
Садовничий Роман Васильевич 
м.н.с.
Ковальчук Анна Аркадьевна
м.н.с., аспирант
Терновая Галина Савватиевна
вед. физик
Пронькина Любовь Альбертовна
ст. химик
Михайлова Татьяна Павловна
инженер-технолог

В работах лаборатории участвуют студенты кафедры геологии и геофизики ПетрГУ.

 

Краткая история лаборатории

Физико-химические исследования наноуглерода шунгитов, фуллеренов и их производных, а затем и наноалмазов, проводятся в ИГ КарНЦ РАН с 1993 года. Лаборатория создана в феврале 2008 года на базе группы физико-химии углерода лаборатории шунгитов. Были выделены и охарактеризованы основные структурные элементы (менее 1 нм) шунгитового углерода, позволившие моделировать поведение наноуглерода в различных средах и прежде всего в воде и объяснить многообразие морфологических и структурных форм шунгитового углерода в природе.

Разрабатываемые в лаборатории подходы позволили проводить совместные исследования в области физической химии наноуглерода, биомедицины и создания новых материалов на основе природного наноуглерода, используя уникальное оборудование и передовые научные технологии в России и за рубежом.В работах лаборатории участвуют студенты кафедры геологии и геофизики ПетрГУ.

Эти работы были поддержаны грантами РФФИ 1994-1996; 1999-2001; 2002-2005, 2013-2015 гг совместно с ИБ КарНЦ РАН;
МинЭконом Развития РК поддержало проекты в 2001, 2002, 2006, 2007; 2011 гг;
Грант Шведской Академии наук 2000-2002 гг, грант SI Visby 2008-2010 гг совместно с МГУ; Грант МНТЦ №2769 в 2004-2006 гг; Грант ОНЗ РАН-5 в 2009-2013гг.

 

 

Основные направления деятельности

Основная тематика лаборатории направлена на решение общей для наноматериалов проблемы активации и стабилизации наночастиц и создание новых материалов с использованием наноуглерода. Взаимодействие наноуглерода с водой и механизмы устойчивости водных дисперсий наночастиц углерода - важная фундаментальная задача, изучение которой необходимо для биомедицинских применений наноуглеродных материалов, решения экологических и технологических проблем, связанных с их использованием.

Имеющиеся знания особенностей структурной организации шунгитового углерода позволили определить дальнейшее направление работы, связанное с селективной дезинтеграцией минеральных комплексов высокоуглеродистых шунгитовых пород, изучить условия формирования гибридных нанофаз при направленном модифицировании физико-химических и технологических свойств шунгитов в воде. Новые типы шунгитового сырья могут быть получены при добыче шунгитовых пород на уже разрабатываемых месторождениях.

Исследования проводятся в содружестве с ИБ КарНЦ РАН; химическим факультетом МГУ; ОИЯИ г. Дубна; ИВС РАН г. С-Петербург; ФТИ им. А.Ф. Иоффе, г. С-Петербург; NanoCarbon Research Institute, Япония; РУДН, г. Москва; ИХФ РАН, г. Москва; ГОИ им. СИ. Вавилова г. С.- Петербург; НИИ Наноматериалов ИвГУ, г. Иваново, СПбПУ Петра Великого, г. С.- Петербург.

 

 

Шунгит I разновидности
(м. Шуньга)

Водная дисперсия
наночастиц углерода

Наноалмаз
(оптическая микроскопия)

Диспересия шунгитового
углерода

Полимерные композиционные
материалы с наноуглеродным
наполнителем

Дисперсия
наноалмаза

 

Основные публикации

1. NN. Rozhkova, SP. Rozhkov, AS: Goryunov ‘Natural Graphene-Based Shungite Nanocarbon'. In Carbon Nanomaterials Sourcebook. Ed. K D. Sattler, CRC Press, V 1. 151-74 ( 2016).

2. Е.Ф. Шека, Н.Н. Рожкова. Шунгит- природный источник наноразмерного восстановленного оксида графена // Труды КарНЦ РАН. Серия Геология докембрия. N2. C.89-14 (2016).

3. A.A. Gvozdev, N.V. Usol'tseva, M.V. Kozinez, A.V. Kazak, A.I. Smirnova, N.N. Rozhkova. Complex Approach to the Tribotechnical Processing of Elements for Automobile and Tractor Engines. Journal of Friction and Wear. 37 (2). P. 155-59 (2016).

4. Р.В. Садовничий, А.А. Михайлина, Н.Н. Рожкова, И.С. Инина. Морфологические и структурные особенности кварца шунгитовых пород Максовской залежи. / Труды КарНЦ РАН. Серия Геология докембрия. №2. С.73-87 (2016).

5. Р.В. Садовничий, Н.Н. Рожкова, Е.В. Горбунова, А.Н. Чертов. Исследование возможностей оптической сепарации шунгитовых пород Максовской залежи (Зажогинское месторождение)/ Обогащение руд. № 1. C. 10-15. (2016).

6.Коньков О.И., Михайлина А.А., Приходько А.В., Рожкова Н.Н. Оптические структурные исследования нового элемента фотоники - мембраны с графеновой сеткой /Оптический журнал. Т.83. вып. 5. С. 24-28 (2016).

7. I.M. Belousova, D.A. Videnichev, I.M. Kislyakov, T.K. Krisko, N.N. Rozhkova, S.S. Rozhkov. Comparative studies of optical limiting in fullerene and shungite nanocarbon aqueous dispersions // Optical Materials Express. V. 5. Is. 1. P. 169-175 (2015).

8. Н.В. Усольцева, М.В. Смирнова, А.В. Казак, А.И. Смирнова, Н.В. Бумбина, С.О. Ильин, Н.Н. Рожкова. Реологические характеристики дисперсий различных углеродных наночастиц в холестерических мезогенах как присадок к СОТС // Трение и износ. Т.36 (5). С. 499-505 (2015)

9. E.F. Sheka, N.N. Rozhkova. Shungite as loosely packed fractal nets of graphene-based quantum dots // Int. J. Smart Nano Mat. - N5. P. 1-16 ( 2014).

10. B.S. Razbirin, N.N. Rozhkova, E.F.Sheka, D.K. Nelson, A.N. Starukhin. Fractals of graphene quantum dots in photoluminescence of shungite //JETP. V.145. N5. P.838-850 (2014).

11. Н.Н. Рожкова, А.А. Михайлина, С.С. Рожков. Наноструктуры шунгитового углерода в природе, дисперсиях и гибридных материалах // Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып. 17. Петрозаводск: КарНЦ РАН. С. 86-93 (2014).

12. Р.В. Садовничий, Н.Н. Рожкова. Минеральные ассоциации высокоуглеродистых шунгитовых пород максовской залежи (Онежская структура)/ Труды Карельского научного центра РАН, № 1. С. 148-157 (2014).

13. N.N. Rozhkova, Aggregation and stabilization of shungite carbon nanoparticles // Russian Journal of General Chemistry / Ecological Chemistry. V. 83. N 13.P. 240-251 (2013).

14. N.N. Rozhkova, L.E. Gorlenko, G.I. Yemelyanova, V.V. Lunin, E.Ōsawa. Catalytic Activity of Nanodiamonds in Redox Process // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures.V. 20. Is. 4-7. P. 622-627 (2012).

15. С.С. Рожков, Н.Н. Рожкова. Способ переработки шунгита. Патент РФ 2448899 (2012).

16. Н.Н. Рожкова. Наноуглерод шунгитов, Петрозаводск: КарНЦ РАН. 100 с. (2011).

17. Н.Н. Рожкова, Г.И. Емельянова, Л.Е. Горленко, А.В. Грибанов, В.В. Лунин. От устойчивой водной дисперсии наночастиц углерода к кластерам метастабильного углерода шунгитов // Физика и химия стекла. Т. 37. № 6. С. 853-859 (2011).

18. В.А. Тимофеева, С.С. Рожков, Н.Ф. Кедрина, Н.П. Бессонова, А.Б. Соловьева Влияние шунгитового наполнителя на степень кристалличности полипропилена и полиэтилена в тройных смесевых композициях. //Высокомолекулярные соединения, Серия А. Т.51. № 5. С.1-6 (2009).

19. N.N. Rozhkova, LЕ Gorlenko, GI Yemel'yanova, A Jankowska, MV Korobov, V.V. Lunin, E. Osawa. The effect of ozone on the structure and physico-chemical properties of ultradisperse diamond and shungite nanocarbon elements.// Pure & Appl.Chem.. 81 (11). 2093-2105 (2009).

20. C.П. Рожков, Н.Н. Рожкова, Г.А. Суханова, А.Г. Борисова, А.С. Горюнов. Взаимодействие углеродных наночастиц с белковыми молекулами по данным ДСК. // Наночастицы в конденсированных средах. Сб.научных статей. Ред. П.А.Витязь, Минск: Издательский Центр БГУ, С.134-139 (2008).