По словам экскурсовода, ИНХ СО РАН получил мировую известность именно благодаря лаборатории роста кристаллов. Там ее сотрудник Александр Павлович Чубарев показал, где выращиваются монокристаллы германата висмута и как выглядит сам процесс их создания. Эта разработка института активно используется в производстве точной техники, лазеров и детектирующих матриц. «Мы участвовали во многих крупных программах. Например, среди первых в истории института проектов, мы занимались доставкой кристаллов для космической гамма-обсерватории INTEGRAL», — рассказал Александр Чубаев. Гораздо позднее, в 2011—2013 годах, радиационно стойкие кристаллы сложной формы изготавливались для рентгеновского космического телескопа ASTRO-H, разработанного Японским агентством аэрокосмических исследований. В России потребление кристаллов германата висмута постепенно нарастает. Оно связано, к примеру, со сферой геологоразведки, промышленной томографией.

 

 

В лаборатории металлорганических координационных полимеров кандидат химических наук Екатерина Александровна Виноградова рассказала о том, что представляют собой фотолюминесцирующие соединения, где они могут применяться и как происходит их синтез. «Одно из современных направлений — это создание органических светоизлучающих диодов OLED (Organic Light Emitting Diodes). Слой излучающего электролюминесцентного материала таких устройств формирует пленка органического соединения», — объяснила Екатерина Виноградова. В основе их работы лежит явление генерации излучения молекулами полимера под воздействием электрического поля. Во время экскурсии можно было посмотреть оборудование лаборатории, которое используется для хранения и синтеза различных химических соединений. Также Екатерина Виноградова наглядно продемонстрировала сам эффект фотолюминесценции.

 

Последним научным подразделением, которое включала открытая экскурсия, была лаборатория химии полиядерных металлорганических соединений. Там аспирант Артём Григорьевич Дёмкин поговорил с группой о том, что такое металлорганические соединения, и показал способы, как можно проводить некоторые химические реакции в закрытых системах. «Сотрудники нашей лаборатории ведут исследования на стыке неорганической и органической химии. В частности, мы занимаемся химией лантаноидов (химические элементы, следующие за лантаном, у которых к электронной конфигурации лантана последовательно добавляются 14 4f-электронов) — это нерадиоактивно, но не менее интересно», — сказал Артём Дёмкин.

 

Речь идёт об особых соединениях для нефтеперерабатывающей промышленности. Результаты исследований опубликовал на днях один из ведущих международных журналов в области химии. Поддержку оказывает и Российский научный фонд.

Несложные реакции плюс творческий подход химиков. В результате ─ особое соединение, способное в корне изменить технологию производства пластмассы. Один из основных компонентов многих видов синтетики ─ циклогексан. Его ежегодно выпускают миллионы тонн в мире. Особенность производства такова, что от него нужно отделить опасный канцероген бензол. Разделение ─ дорогая и энергозатратная технология.

─ В современных развитых экономиках третья часть энергии тратится в промышленности. Половина этой трети идёт для процесса разделения, ─ поясняет член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Владимир Федин. ─ Если будут созданы принципиально новые технологии очистки и разделения веществ, то мы сэкономим огромное количество энергии.

Удешевить производство синтетики учёные предлагают с помощью металлорганических каркасов. Это вещество как конструктор химики собирают из блоков, комбинируют друг с другом, добиваясь нужного эффекта.

Металлорганические каркасы на основе терефталевой кислоты выглядят как порошок. Но при многократном увеличении на специально напечатанной 3D-модели отчётливо видна объёмная каркасная структура.

Каркас работает как сито: фильтрует циклогексан. При этом нагревать вещество, как этого требуют традиционные технологии, нет необходимости. Условия, как говорят учёные, мягкие.

Научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН, кандидат химических наук Александр Сапьяник рассказывает: в первую очередь ─ это комнатная температура. Дополнительных затрат энергии не требуется. Это не только дешевле, но и технологичнее.

Исследование ─ фундаментальное. Для производства нужен инвестор. Владимир Федин считает, что разработками могут заинтересоваться предприятия, связанные с нефтепереработкой, производством пластмасс, синтетических нитей и других.

Потенциал разработки не исчерпывается лишь одной задачей. Разделять подобным образом в перспективе можно различные химические смеси, на производство которых ежегодно тратятся миллионы долларов. Нынешнее достижение учёных ─ задел для дальнейших исследований.