Цитируемые ученые: золотые катализаторы, имплантаты и рамановская спектроскопия

| 1370

Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за январь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 34, а самый высокорейтинговый журнал — Импакт-фактор 6,012.

Фото: Формирование ткани вокруг имплантата

 Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий

 

«Зеленое» окисление н-октанола на нанесенных наноразмерных золотых катализаторах: Формирование активных центров золота под совместным влиянием его содержания, природы модифицирующей добавки и атмосферы предварительной обработки.

Журнал: ChemCatChem (Q1, ИФ 4,674)

Екатерина Пакриева, младший научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий (ИШХБМТ), Екатерина Колобова, старший научный сотрудник ИШХБМТ, Алексей Пестряков, профессор ИШХБМТ, Геннадий Мамонтов, Томский государственный университет, Bogdanchikova N., Национальный автономный университет Мексики, Farias Mario H. (индекс Хирша 25), Национальный автономный университет Мексики, Pascual L. (индекс Хирша 22), Cortes Corberan V. (индекс Хирша 22), Martinez Gonzalez S., Institute of Catalysis and Petroleum Сhemistry Spanish National Council of Scientific Research, Сarabineiro SA, (индекс Хирша 34), Университет Порто.                          

При сотрудничестве научных групп России, Португалии, Испании и Мексики было проведено комплексное сравнительное исследование физико-химических и каталитических свойств золотосодержащих катализаторов в процессе жидкофазного окисления 1-октанола, представителя низко реакционноспособных алифатических, или так называемых «жирных» спиртов.

«Селективное окисление этих соединений, которые в больших количествах содержатся в продуктах переработки биомассы, может позволить использовать их в качестве нового ресурса для производства соответствующих альдегидов, кетонов, эфиров и жирных кислот, которые являются ценными промежуточными продуктами для тонкой химической, фармацевтической и агрохимической промышленности», — говорят авторы исследования.

Также они отмечают, что оценка каталитических свойств проводилась в условиях, близких к требованиям зеленой химии: при низкой температуре и атмосферном давлении, без использования оснований и стехиометрических окислителей, приводящих к образованию большого количества токсичных отходов. Главным результатом проведенного исследования стало определение природы активного центра нанесенных золотых катализаторов. Проблема идентификации природы активного центра является одним из ключевых аспектов гетерогенного катализа, так как позволяет проводить направленный синтез высокоэффективных катализаторов с заданными свойствами.

«Исследование было высоко оценено рецензентами журнала ChemCatChem (топ 5 %), поэтому авторам было предложено поместить данную статью на обложку выпуска, который будет готов в скором времени (статья и обложка находятся в статусе «correcting proof»)», — уточняют ученые.

Эластичные интрамедуллярные имплантаты для удлинения длинных трубчатых костей: комплексное сравнительное исследование трех типов имплантатов

Журнал: Biomedical Materials (Q2, ИФ 2.897)

Игорь Хлусов, профессор ИШХБМТ, Евгений Больбасов, младший научный сотрудник лаборатории плазменных гибридных систем Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга, Ксения Станкевич, инженер лаборатории плазменных гибридных систем Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга, Сергей Твердохлебов, доцент Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга, Виктор Игнатов, заведующий лабораторией Научно-образовательного центра Н.М. Кижнера, Наталья Кононович, Дмитрий Попков (индекс Хирша 11), Елена Горбач, Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова» Министерства здравоохранения РФ, Алексей Головкин, Национальный Медицинский Исследовательский Центр им. В.А. Алмазова, Юрий Анисимов (индекс Хирша 21), Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, Колледж Гриффит, Вячеслав Бузник (индекс Хирша 12), Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ).

Работа посвящена исследованию физико-химических и медико-биологических свойств новых медицинских изделий (эластичных интрамедуллярных имплантатов), разработанных в Томском политехническом университете совместно со специалистами РНЦ ВТО им. Г.А. Илизарова. Эластичные интрамедуллярные имплантаты предназначены для удлинения и исправления наследственных или приобретенных патологий длинных трубчатых костей у детей. Проведенное исследование демонстрирует высокую эффективность разработанных медицинских изделий по сравнению с клинически используемыми в современной хирургической практике.

Неинвазивный мониторинг роста красной свеклы

Журнал: SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY (Q1, ИФ 2,88)

Евгения Шеремет, профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Рауль Родригес, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий, Дамир Валиев, доцент отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий, Алексей Рубан, ассистент отделения геологии Инженерной школы природных ресурсов, Сергей Туранов, ассистент отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий, Бин Ма, магистрант Инженерной школы новых производственных технологий, Елена Богатова, магистрант Инженерной школы новых производственных технологий.

«Основной задачей нашей работы является внедрение метода оптической рамановской спектроскопии в мониторинг состояния растений — на модели красной свеклы. Этот метод не требует пробоподготовки и успешно применяется для структурного и комплексного анализа различных растений», — отмечают ученые.

Они добавляют, что в результате исследования было обнаружено изменение соотношения красных и оранжевых пигментов в наземных частях красной свеклы с возрастом. Развивая эту методику, уточняют авторы статьи, возможно, получится сделать выводы о «здоровье» растения и состоянии клубней свеклы по рамановским спектрам ее листьев.

 Инженерная школа новых производственных технологий 

 

Влияние интенсивного ультразвука, применяемого при прессовании порошка, на оптические и люминесцентные свойства спеченной циркониевой керамики

Журнал: Ultrasonics Sonochemistry (Q1, ИФ 6,012)

Олег Хасанов, профессор отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий, директор Научно-образовательного инновационного центра «Наноматериалы и нанотехнологии» ТПУ, Эдгар Двилис, старший научный сотрудник Научно-образовательного инновационного центра «Наноматериалы и нанотехнологии» ИШНПТ, Елена Полисадова, доцент отделения материаловедения ИШНПТ, Сергей Степанов, доцент отделения материаловедения ИШНПТ, Дамир Валиев, доцент отделения материаловедения ИШНПТ, Дина Дудина (индекс Хирша 15), Институт гидродинамики имени М.А. Лаврентьева СО РАН.

Работа выполнена в рамках проекта по гранту РНФ № 17-13-01233 и связана с решением актуальной задачи создания новых эффективных источников света в видимом и инфракрасном диапазонах.

Показано, что воздействие ультразвука определенной мощности на нанопорошок стабилизированного оксида циркония в процессе прессования порошка позволяет спечь полупрозрачную керамику и повысить интенсивность ее люминесценции после возбуждения сильноточным электронным пучком с энергией 250 кэВ. Установка для ультразвукового прессования сухих нано- и микро-дисперсных порошков разработана в ТПУ и запатентована в 2002-2011 годах в России, США, Евросоюзе (в Германии, Франции, Италии), Южной Корее, Индии, Украине, Беларуси, Казахстане.

Оценка разрушения армированного бетона в условиях изгиба по параметрам электрического отклика на ударное воздействие

Журнал: Composites Part B: Engineering (Q1, 4.92)

Максим Петров, младший научный сотрудник проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников, Денис Данн, научный сотрудник проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников, Татьяна Фурса, Томский политехнический университет, Юрий Реутов, Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН.

В статье предлагается метод оценки повреждений бетона при изгибе бетонных балок, армированных стальной и стеклопластиковой арматурой. Процедура оценки основана на измерении электрического отклика на ударное воздействие. Измерения электрического отклика проводятся периодически во время постепенного увеличения внешней нагрузки. Анализ сигналов во временной и частотной области является основой для алгоритма оценки процессов деградации армированного бетона в условиях четырехточечного изгиба.

«На основе численного моделирования и экспериментального исследования нагрузочных кривых установлены стадии разрушения армированных бетонных балок под изгибным воздействием. Показано хорошее соответствие экспериментальных и теоретических результатов. В качестве диагностических параметров, характеризующих этапы разрушения армированных балок, предложено использовать коэффициент затухания энергии электрических откликов, коэффициент взаимной корреляции спектра сигнала в процессе нагружения со спектром сигнала из этого же образца до нагружения и смещение по частоте, при котором наблюдается максимальный коэффициент корреляции», — говорится в исследовании.

Кроме того, были установлены наиболее информативные диапазоны частот электрического отклика, при использовании которых можно более надежно осуществлять неразрушающий контроль по предложенному методу. Предложенный метод может быть использован для мониторинга развития повреждений в армированном бетоне в условиях изгиба.

 Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов

 

Преимущества перевода угольных энергетических установок на органоводоугольные топливные суспензии

Журнал: Applied Thermal Engineering (Q1, ИФ 3,771)

Павел Стрижак, профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов (ИШФВП), Маргарита Курганкина, ассистент ИШФВП, Галина Няшина, ассистент ИШФВП.

Предприятия энергетической, химической, нефтеперерабатывающей, транспортной и других отраслей промышленности предпринимают попытки снижения негативного экологического воздействия на окружающую среду. По мнению авторов статьи, перспективным решением экологических проблем предприятий, сжигающих угольные топлива, является использование вместо угля суспензий с добавлением воды и отработанных горючих жидкостей. Эти суспензии называют водоугольными (ВУТ) или органоводоугольными (ОВУТ). В работе приведены результаты выполненного анализа всех основных преимуществ и недостатков перспективных суспензий ВУТ и ОВУТ в сравнении с углем.

«При оценках использованы следующие параметры: теплотворная способность и расход топлива; антропогенные выбросы и зольный остаток; максимальная температура горения; минимальные температуры зажигания; времена задержки инициирования горения; стоимость компонентов; технико-экономические показатели хранения, транспортировки и сжигания топлива; пожаровзрывобезопасность. По каждому из факторов выполнены оценки с учетом разных компонентных составов суспензий ОВУТ», — уточняют исследователи.

В ходе проведенной работы введен в рассмотрение комплексный параметр для учета вклада всех выше перечисленных индикаторов. Установлено, что основные преимущества топливных суспензий ОВУТ по сравнению с углем заключаются в существенно меньших антропогенных выбросах и зольном остатке, малой стоимости компонентов, положительных технико-экономических показателях хранения, транспортировки и сжигания, более высокой пожаровзрывобезопасности.

Также по сравнению с углем ВУТ и ОВУТ имеют более низкую теплоту сгорания, температуру горения и больший расход топлива, а также большие температуры прогрева, при которых возможно зажигание, и длительную задержку воспламенения. Несмотря на ряд установленных недостатков суспензий ОВУТ и ВУТ по нескольким исследованным критериям важно отметить определяющее преимущество, которое заключается в чрезвычайно большой сырьевой компонентной базе суспензионных топлив в сравнении с традиционным пылевидным угольным топливом.

«Можно выделить от 30 до 50 - 60 различных компонентов ОВУТ практически в любом регионе мира (особенно актуальны эти проблемы для индустриально развитых государств и стран с развитой угольной экспортной экономикой). Согласно проведенным расчетам высокие относительные показатели получены для фильтра-кека газового угля (Г) без примесей, а также для ОВУТ на основе фильтра кека Г с примесью 10% отработанного турбинного масла либо 10 % мазута», — говорится в статье.