Среда, 11 декабря

    Лаборатория интенсификации процессов синтеза оксидных материалов (ЛИПСОМ)

    Состав лаборатории

    Заведующий лабораторией – д-р техн. наук, профессор Абиев Руфат Шовкетович, специалист в области разработки химических реакторов и математического моделирования гидродинамических и тепломассообменных процессов, микрореакторного синтеза органических и неорганических веществ и материалов. Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования (2020). e-mail: rufat.abiev@gmail.com

     

    Здравков Андрей Викторович — ведущий научный сотрудник, канд. хим. наук, зам. директора ИХС РАН по научной работе, e-mail: a.v.zdravkov@gmail.com
    Кудряшова Юлия Сергеевна – научный сотрудник, e-mail: kadulinajul@mail.ru
    Пугачёв Константин Эдуардович – научный сотрудник, e-mail: kon480@yandex.ru
    Шабаева Ольга Адольфовна – инженер
    Макушева Ирина Владимировна – лаборант

     

    Основная задача лаборатории – на основе фундаментальных и прикладных исследований, математического моделирования и оптимизации разработка энерго- и ресурсосберегающих процессов, оборудования и технологий для синтеза неорганических веществ, с целью создания инновационных технологий, в том числе не имеющих мировых аналогов.

    Лаборатория ЛИПСОМ образована весной 2019 года. В 2019-2021 гг. разработано и запатентовано несколько типов микрореакторов, а также способы синтеза неорганических наноразмерных частиц с использованием микрореакторов. Изготовлена установка для микрореакторного синтеза из растворов (один из вариантов соосаждения), оснащенная универсальным блоком подачи и измерения расходов. Производительность одного микрореактора может достигать 10 м3 суспензии в сутки (200-300 кг наночастиц в пересчете на конечный продукт).
    С использованием новых методов в 2019-2021 гг. синтезированы: TiO2, Y3Al5O12, t–ZrO2-Y2O3; CaF2, SrF2, магнетит (Fe3O4) + маггемит γ-Fe2O3

    Направления деятельности лаборатории:

    — анализ потенциальных возможностей применения результатов фундаментальных и прикладных исследований, в первую очередь, полученных в научных подразделениях ИХС РАН, к промышленному применению;
    — выполнение фундаментальных и прикладных исследований, направленных на адаптацию имеющихся результатов по синтезу оксидных веществ и материалов к условиям производства в промышленном масштабе;
    — выполнение инициативных фундаментальных и прикладных исследований, направленных на интенсификацию известных процессов, создание новых процессов и оборудования для синтеза неорганических веществ и материалов;
    — синтез новых продуктов – оксидных веществ и материалов с характеристиками, превышающими характеристики аналогичных продуктов, получаемых известными способами, с использованием высокоэффективного оборудования;
    — совместно с другими подразделениями ИХС РАН исследование свойств полученных продуктов, выявление преимуществ новых процессов и оборудования, определение областей их применения.

    Методы и средства исследований и разработок:

    — теоретические исследования процессов, в том числе с применением методов гидродинамики, тепло- и массопереноса, химической кинетики, математического моделирования и оптимизации, популяционного баланса;
    — экспериментальные исследования процессов синтеза оксидных веществ и материалов в оборудовании лабораторного (в том числе микромасштабного) и опытно-промышленного масштаба;
    — создание действующих технологических линий опытно-промышленного масштаба для отладки технологического процесса;
    — оптимизация технологических условий с целью интенсификации процессов синтеза неорганических веществ и материалов, обеспечения качества получаемых продуктов с минимизацией затрат;
    — разработка, изготовление и испытания оборудования на основе принципов интенсификации, в том числе с применением мощных силовых полей (гидродинамических, тепловых, электрических, магнитных, микроволновых, ультразвуковых и др.), способного к патентной охране.

     Список важнейших научных работ лаборатории за последние 5 лет:

    1. Кудряшова Ю.С., Здравков А.В., Уголков В.Л., Абиев Р.Ш. Получение фотокатализаторов на основе диоксида титана, синтезированного с использованием микрореактора со сталкивающимися струями // Физика и Химия Стекла. 2020. Т. 46. №4. с. 427–434.
    2. Кудряшова Ю.С., Здравков А.В., Абиев Р.Ш. Cинтез иттрий-алюминиевого граната с использованием микрореактора со сталкивающимися струями // Физика и Химия Стекла. 2021. Т. 47. № 3. С. 330-336.
    3. Здравков А.В., Кудряшова Ю.С., Абиев Р.Ш. Фотокатализаторы на основе допированного неодимом диоксида титана, синтезированные в микрореакторе со сталкивающимися струями // Журн. общ. хим., 2020. Том 90, номер 9, 2020. С. 1422-1426
    4. N. Yu. Fedorenko, Yu. S. Kudryashova, S. V. Myakin, O. A. Shilova, M. V. Kalinina, A. V. Zdravkov, R. Sh. Abiev, Comparative Characteristics of Xerogels Based on Zirconium Dioxide Obtained by the Method of Joint Deposition of Hydroxides in a Volume and a Microreactor with Counter Swirled Flows// Glass Physics and Chemistry, 2021, Vol. 47, No. 6, pp. 653–656
    5. Абиев Р.Ш., Здравков А.В., Кудряшова Ю.С., Александров А.А., Кузнецов С.В., Федоров П.П. Синтез наноразмерных частиц фторида кальция в микрореакторе с интенсивно закрученными потоками. // Журн. неорг. химии. 2021. Т. 66. № 7. С. 929-934.
    6.   N.Yu Fedorenko, R.Sh Abiev, Yu.S. Kudryashova, V.L. Ugolkov, T.V. Khamova, S.V. Mjakin, A.V. Zdravkov, M.V. Kalinina, O.A. Shilova, Comparative study of zirconia based powders prepared by co-precipitation and in a microreactor with impinging swirled flows// Ceramics International, 2022  https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.01.174
    7. Абиев Р.Ш., Макушева И.В. Влияние макро- и микросмешения на процессы растворного синтеза частиц оксидных материалов в микроаппаратах с интенсивно закрученными потоками // Теор. Осн. Хим. Технол. 2022, №2

    Лаборатория ЛИПСОМ активно взаимодействует с лабораторией ЛНС ИХС РАН, а также с коллегами из СПбГТИ (ТУ), ЛЭТИ, ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург), ИСПМ им. Н.С. Ениколопова РАН (Москва), УрФУ (Екатеринбург), ИОФ им. А.М. Прохорова РАН (Москва)