Лаборатория физико-химических исследований наноматериалов

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

Сотрудники лаборатории:

Рожков Сергей Сергеевич, старший научный сотрудник, кандидат химических наук 
Садовничий Роман Васильевич, научный сотрудник, кандидат геолого-минералогических наук
Ковальчук Анна Аркадьевна, 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., с.н.с.
Садовничий Роман Васильевич 
м.н.с., к.г.-м.н.
Ковальчук Анна Аркадьевна
м.н.с.
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).