Цитируемые ученые: объем отходов в Арктике, «классификационное дерево» и скаффолды

| 883

Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за июнь, июль и август. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 42, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 6,082.

 

Инженерная школа энергетики

 

Разработка и исследование математической модели трансформатора тока, воспроизводящей магнитный гистерезис в соответствии с теорией Прейзаха (Development and research of mathematical model of current transformer reproducing magnetic hysteresis based on Preisach theory)

Журнал: IET GENERATION TRANSMISSION & DISTRIBUTION (Q2, ИФ 2,862)

Михаил Андреев (индекс Хирша 9), доцент отделения электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ), Алексей Суворов (индекс Хирша 7), старший преподаватель ОЭЭ, Николай Рубан (индекс Хирша 7), доцент ОЭЭ, Руслан Уфа (индекс Хирша 7), доцент ОЭЭ, Александр Гусев (индекс Хирша 9), профессор ОЭЭ, Алишер Аскаров, инженер-исследователь Научно-исследовательской лаборатории «Моделирование электроэнергетических систем» (НИЛ МЭЭС), Антон Киевец, инженер-исследователь НИЛ МЭЭС.

По словам авторов статьи, в связи с усложнением энергосистем все более актуальной становится задача обеспечения адекватной работы релейной защиты. Для решения данной проблемы весьма эффективно использование детальных математических моделей защит совместно с современными симуляторами энергосистем.

«При этом адекватное математическое моделирование измерительных трансформаторов, в частности процесса намагничивания сердечника, очень важно, поскольку форма сигналов, контролируемых релейной защитой, в значительной степени определяется первичными преобразователями. В статье представлена разработанная математическая модель трансформатора тока, воспроизводящего магнитный гистерезис в соответствии с теорией Прейзаха», — говорится в описании исследования.

В отличие от других подобных моделей функция распределения частиц Прейзаха в разработанной модели основана не на эталонных типовых кривых намагничивания, а на вольт-амперной характеристике трансформатора тока. Этот подход, отмечают ученые, лучше применим на практике, поскольку типичные кривые намагничивания не всегда доступны и становятся не актуальными во время работы трансформатора. Разработанная модель гистерезиса более адекватно воспроизводит как предельную, так и частные петли гистерезиса по сравнению с другими подходами. Однако на практике эта модель не используется из-за сложности ее реализации.

Разработанный авторами всережимный моделирующий комплекс реального времени электроэнергетических систем (ВМК РВ ЭЭС) позволяет использовать такую ??модель без необходимости упрощения других моделей элементов энергосистемы. В статье отражены основные моменты исследования модели трансформатора тока. Также представлены результаты оценки влияния различных видов и значений нагрузок на работу его и сравнение реализованной модели с существующими методами моделирования намагничивания и гистерезиса. Адекватное поведение разработанной модели подтверждено исследованиями.

Исследование характеристик высокоминерализованного торфа после седиментационного разделения применительно к энергетическому использованию (The study of highly mineralized peat sedimentation products in terms of their use as an energy source)

Журнал: Fuel (Q1, ИФ 5,578)

Роман Табакаев (индекс Хирша 8), научный сотрудник Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова (НОЦ И.Н. Бутакова), Канипа Ибраева, инженер-исследователь НОЦ И.Н. Бутакова, Николай Языков, Институт катализа имени Г.К. Борескова СО РАН, Иван Шаненков (индекс Хирша 10), старший преподаватель ОЭЭ, Юрий Дубинин, Институт катализа имени Г.К. Борескова СО РАН, Александр Заворин (индекс Хирша 10), руководитель НОЦ И.Н. Бутакова.

Целью данной работы является комплексное изучение характеристик торфа и разработка рекомендаций по его эффективному использованию. В работе рассматриваются распространенные методы исследования топлива (определение теплотехнических характеристик и характеристик плавкости, рентгенофлуоресцентный и рентгенофазовый методы), а также оригинальный подход к разделению путем седиментации в жидкостях различной плотности.

«Разделение торфа седиментацией в жидкостях различной плотности позволило получить малозольную фракцию торфа, сопоставимую по характеристикам с бурыми углями, и высокоминерализованную фракцию (тяжелую фракцию). На примере отходов переработки зерна показано, что добавление 5 % фракции тяжелого торфа к отрубям предотвращает образование сильных шлаковых отложений и может быть рекомендовано для совместного сжигания. Это позволяет рассматривать сепарацию седиментацией в жидкостях разной плотности как эффективный инструмент включения высокоминерализованных видов биомассы в виде торфа в топливно-энергетический баланс», — говорят ученые.

Влияние концентрации и взаимного расположения частиц древесины и угля на характеристики процесса воспламенения смесевого топлива (Effect of concentration and relative position of wood and coal particles on the characteristics of the mixture ignition process)

Журнал: FUEL (Q1, ИФ 5,578)

Гений Кузнецов (индекс Хирша 34), главный научный сотрудник НОЦ И.Н. Бутакова, Семен Сыродой (индекс Хирша 9), научный сотрудник НОЦ И.Н. Бутакова, Анастасия Косторева, инженер НОЦ И.Н. Бутакова, Жанна Косторева, инженер НОЦ И.Н. Бутакова, Наталья Нигай, инженер НОЦ И.Н. Бутакова.

Основная проблема современной энергетики, отмечают ученые, это значительная антропогенная нагрузка сжигающих уголь тепловых электрических станций, обусловленная выбросами оксидов азота (NOx) и серы (SOx), а также диоксида углерода (CO2) в атмосферу. Одним из новых инновационных способов снижения концентрации NOx и SOx в продуктах горения топлива, является сжигание угля в составе экологэффективных топливных смесей и композиций, например, совместно с древесной биомассой.

Статья посвящена изучению процессов совместного зажигания частиц угля и древесины в период их высокотемпературного нагрева в окислительной среде. Учеными проанализировано влияние широкого спектра вариаций расположения частиц угля и биомассы относительно друг друга на характеристики их совместного зажигания. Показано, что положение частицы угля относительно частицы древесины оказывает достаточно значимое влияние на динамику воспламенения первой. Установлена оптимальная (по условиям воспламенения) концентрация угольного топлива в системе «уголь-биомасса».

Результаты, приведенные в статье, позволят существенно расширить современные представления о процессах воспламенения древесно-угольных смесей в условиях, соответствующих камерам сгорания котельных агрегатов ТЭС. Работа выполнена при финансовой поддержке фонда РФФИ 18-29-24099.

 

Инженерная школа ядерных технологий

 

Накопление водорода в титане при его облучении нейтронами (Accumulation of hydrogen in titanium exposed to neutron irradiation)

Журнал: INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY (Q2, ИФ 4,939)

Виталий Ларионов, профессор отделения экспериментальной физики (ОЭФ), Валерий Варлачев, заведующий лабораторией №33 ядерного реактора, Сюй Шупэн, инженер ОЭФ.

«Под действием нейтронного облучения с энергией нейтронов порядка 0.1 МэВ интенсивно протекает реакция взаимодействия нейтронов с изотопом титана 22Ti, которого в природном титане содержится до 8 %. Данная ядерная реакция ведет к образованию скандия 22Sc, который является гамма активным, с периодом полураспада 84 дня. Гамма-облучение приводит к возбуждению водородной подсистемы титана, увеличению диффузии водорода, а с другой стороны, в случае применения соединений титана для защиты от нейтронов, вызывает дополнительные проблемы для персонала ядерных объектов», — объясняют ученые.

При этом титан, насыщенный водородом, находит применение в атомной энергетике в качестве защиты от быстрых нейтронов; в транспортных средствах, как высококалорийное топливо; в технологии получения высокотемпературных композиционных материалов, содержащих водород; как аккумулятор водорода.

В ходе исследования авторы сделали следующие выводы: во-первых, поглощение водорода в титане увеличивается с увеличением энергии нейтронного излучения, во-вторых, облучение нейтронами приводит одновременно и к снижению концентрации атомов титана в водородном аккумуляторе, а с другой стороны — к увеличению концентрации водорода, в-третьих, возникшее гамма-излучение требует дополнительных устройств для обеспечения безопасности обслуживающего персонала.

Влияние процесса промежуточной ионной очистки титановой мишени на структуру биорезорбируемых полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты при формировании покрытий методом DC реактивного магнетронного распыления (Effect of Intermediate Ion Cleaning of the Titanium Target on the Structure of Bioresorbable PLLA Scaffolds under Coating Deposition by DC Reactive Magnetron Sputtering)

Журнал: Inorganic Materials: Applied Research (Q2, SJR 0,31)

Павел Марьин, инженер-исследователь лаборатории плазменных гибридных систем (ЛПГС), Нина Иванова, инженер Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга, Евгений Шестериков (индекс Хирша 10), Институт оптики атмосферы им. академика В.Е. Зуева СО РАН, Евгений Больбасов (индекс Хирша 10), научный сотрудник ЛПГС, Сергей Твердохлебов (индекс Хирша 13), исполняющий обязанности руководителя ЛПГС.

Развитие тканевой инженерии стимулировало развитие технологий создания искусственных трехмерных структур (скаффолдов) на основе биорезорбируемых линейных полиэфиров, в частности полимера полимолочной кислоты (PLLA). Основной проблемой, ограничивающей применение скаффолдов на основе PLLA, является низкая функциональная активность их поверхности. Перспективным способом улучшения функциональной активности PLLA скаффолдов является формирование на их поверхности тонких покрытий нитридов (TixNy) и оксинитридов (TiNxOy) титана методом магнетронного напыления. Однако в настоящее время имеется лишь несколько работ, посвященных изучению влияния процесса реактивного магнетронного распыления на структуру и свойства полимерных скаффолдов, изготовленных из биорезорбируемых полимеров.

В работе исследовано влияние промежуточной ионной очистки титановой мишени на структуру и свойства полимерного волокнистого PLLA скаффолда, при формировании методом реактивного DC магнетронного напыления титановых азотосодержащих покрытий на его поверхности. Установлено, что промежуточная ионная очистка титановой мишени повышает эффективность обработки поверхности биорезорбируемых PLLA скаффолдов в плазме DС магнетронного разряда, не изменяя их морфологических свойств, при этом значительно увеличивая гидрофильность. Кроме того, наблюдается увеличение концентрации титана в режиме с промежуточной ионной очисткой до значения 2,03±0,07 at % в сравнении с 1,5±0,02 at % в режиме без промежуточной ионной очистки мишени.

Инженерная школа информационных технологий и робототехники

 

Особенности спектральной зависимости характеристик однократного рассеяния кристаллических облаков (Features of spectral dependence of single scattering characteristics for crystalline clouds)

Журнал: JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY & RADIATIVE TRANSFER (Q1, ИФ 3,047)

Ольга Шефер, доцент отделения информационных технологий.

В статье рассмотрены сечения (для отдельных кристаллов) и коэффициенты (для ансамбля кристаллов) ослабления, рассеяния, поглощения и вероятность выживания кванта, как основные характеристики однократного рассеяния. Приведены результаты расчета ослабления (с учетом рассеяния и поглощения) и альбедо однократного рассеяния видимого и ИК-излучения для случайно ориентированных кристаллов (пластинки, столбики, их агрегаты, дроксталы, а также смеси восьми основных типов облачных кристаллов).

Демонстрируются и обсуждаются особенности ослабления, рассеяния, поглощения и альбедо однократного рассеяния видимого и ИК-излучения при различных микрофизических параметрах частиц сферической формы, крупных пластинок и столбиков с учетом их ориентации в пространстве. Различие в их закономерностях связано с вариациями физико-химических свойств кристаллов даже для одинаковой формы. При одинаковой концентрации частиц спектральная зависимость оптических характеристик (особенно коэффициента ослабления) для крупных пластинок более выражена (на несколько порядков), чем для мелких частиц. В работе основной акцент сделан на рассмотрение крупных горизонтально ориентированных пластинок. Для них представлены аналитические выражения для расчета коэффициентов ослабления и поглощения.

 

Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности

 

Влияние механического напряжения сжатия на магнитные свойства LiTiZn ферритной керамики (Effect of compressive mechanical stress on the magnetic properties of LiTiZn ferrite ceramics)

Журнал: Ceramics International (Q1, ИФ 3,83)

Андрей Малышев (индекс Хирша 9), старший научный сотрудник отделения контроля и диагностики (ОКД), Анна Петрова, младший научный сотрудник ОКД, Анатолий Суржиков (индекс Хирша 16), руководитель ОКД.

«Известно, что механические напряжения в ферритовой керамике могут быть созданы во время спекания, а также технологической сборки ферритового изделия. Проведение различных операций, таких, как галтовка, намотка катушки или нанесение покрытий на компоненты поликристаллического феррита, может вызвать механическое напряжение, ухудшающее в конечном итоге магнитные свойства этого материала», — говорят ученые.

В работе показано, что даже небольшие внешние сжимающие механические напряжения вызывают изменения параметров температурной зависимости начальной магнитной проницаемости образцов ферритовой керамики. Математическая обработка экспериментальных температурных кривых показала, что изменение формы температурной кривой обусловлено ростом размагничивающего фактора, а также магнитоупругим эффектом. Представленные в работе данные позволят проводить неразрушающий контроль механических напряжений при производстве изделий из ферритовой керамики.

Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов

 

Экологическая оценка использования промышленных отходов в качестве перспективных компонентов композиционных топлив (Ecological Assessment of Industrial Waste as a High-Potential Component of Slurry Fuels)

Журнал: Waste and Biomass Valorization (Q2, ИФ 2,851)

Маргарита Курганкина, ТПУ, Галина Няшина (индекс Хирша 9), ассистент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов (ИШФВП), Павел Стрижак (индекс Хирша 32), профессор НОЦ И.Н. Бутакова.

В исследовании представлены результаты статистического анализа объемов типичных индустриальных отходов, аккумулированных на территориях Крайнего Севера и Арктики, а также известных заброшенных промышленных регионов. Выполненный анализ показал, что наиболее типичными индустриальными отходами, аккумулированными в больших объемах на территориях Крайнего Севера, Арктики, а также в регионах – экспортерах угля, нефти, газа, являются: горюче-смазочные материалы (объемом более 7,000 м3), твердые бытовые отходы (объемом более 64,000 м3), металлолом (объемом более 350,000 тонн), в том числе бочки с ГСМ.

Авторами предложен подход, основанный на приготовлении из индустриальных отходов суспензионных топлив с добавлением воды. Установленные энергетические индикаторы сжигания суспензионных топлив из числа индустриальных отходов иллюстрируют широкие возможности варьирования теплоты сгорания (от 8 до 15 МДж/кг), времен задержки зажигания (от 2 до 8 сек.), минимальных (пороговых) температур инициирования горения (от 410 до 505 °С) и максимальных температур (от 910–1,015 °С), достигаемых при сжигании отходов. Такая гибкость позволяет использовать композиционные суспензионные топлива в различных энергетических установках. Также измерены концентрации антропогенных выбросов (концентрации наиболее опасных оксидов серы и азота) от сжигания исследованных суспензионных топлив. Кроме того, выполнено сравнение технико-экономических, экологических и энергетических индикаторов использования суспензионных топлив в сравнении с традиционными энергоресурсами.

«Высокие экологические показатели использования суспензионных топлив на основе индустриальных отходов по сравнению с традиционными энергоресурсами иллюстрируют возможности улучшения экологической обстановки в районах энергетических предприятий», — приходят к выводу ученые.

Всесторонний колебательно-вращательный анализ дейтерированного сероводорода в области полос поглощения v2, 2v2 и  2v2- v2: D232S, D233S и D234S изотопологи (Comprehensive ro–vibrational analysis of di–deuterated hydrogen sulfide in the region of the v2, 2v2 and  2v2- v2 bands: The D232S, D233S and D234S isotopologues)

Журнал: JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY & RADIATIVE TRANSFER (Q1, ИФ 3,047)

Олег Уленеков (индекс Хирша 42), профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов (ИШФВП), Елена Бехтерева (индекс Хирша 30), профессор ИШФВП, Ольга Громова (индекс Хирша 22), профессор ИШФВП, Толганай Ерсин, ТПУ, Christina Sydow (индекс Хирша 12), Technische Universität Braunschweig, Christof Maul (индекс Хирша 20), Technische Universität Braunschweig, Sigurd Bauerecker (индекс Хирша 27), Technische Universität Braunschweig.

Работа является составной частью проекта, направленного на решение одной из фундаментальных проблем физики микромира, связанной с получением новой физической информации как качественного, так и количественного характера о структуре и внутренних свойствах различных, но, вместе с тем, конкретных многоатомных молекул представляющих интерес для задач астрофизики, физики и химии атмосфер Земли (в частности, глобального потепления климата),  планет солнечной системы и экзо-планет, неразрушающего контроля, лазерной физики, получения сверхчистых материалов и многих других проблем науки и техники.

Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий

 

Влияние постпроизводственной обработки функционально модифицированных скаффолдов из Ti6Al4V на их морфологию и механическую прочность (The impact of post manufacturing treatment of functionally graded Ti6Al4V scaffolds on their surface morphology and mechanical strength)

Журнал: JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T (Q1, ИФ 5,289)

Дмитрий Храпов, инженер-исследователь Научно-исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы» (НИЦФМКМ), Андрей Коптюг (индекс Хирша 14), Mid Sweden University, Кайрат Манабаев, доцент отделения нефтегазового дела, Fabien Léonard (индекс Хирша 8), Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), Татьяна Мишурова (индекс Хирша 10), BAM, Giovanni Bruno (индекс Хирша 24), BAM, David Cheneler (индекс Хирша 9),  Lancaster University, Kateryna Loza (индекс Хирша 14), Universität Duisburg-Essen, Matthias Epple (индекс Хирша 60), Ruhr-Universitat Bochum, Роман Сурменев (индекс Хирша 23), директор НИЦФМКМ, Мария Сурменева (индекс Хирша 23), старший научный сотрудник НИЦФМКМ.

«Пористые металлические структуры, изготовленные с помощью аддитивных технологий, широко исследуются и внедряются для изготовления имплантатов с низкой жесткостью, которые по своим механическим свойствам должны быть близки к естественной кости. Такие пористые изделия после производственного процесса окружены и заполнены полуспеченным порошком, а металлические поверхности имеют частично внедренные частицы порошка. Остаточный спеченный порошок следует удалить во избежание, как попадания его в организм, так и для исключения его влияния на эксплуатацию имплантата», — говорится в аннотации.

В данной статье учеными ТПУ в сотрудничестве с зарубежными коллегами была предложена процедура обработки скаффолдов ультразвуком. Для оценки эффективности такого подхода были изучены механическое поведение и режимы деформации/разрушения Ti6Al4V скаффолдов, обработанных традиционной системой восстановления порошка и ультразвуком. Скаффолд в первом случае показал пластичное поведение, а во втором — хрупкое.

С помощью рентгеновской компьютерной томографии (КТ) было показано, что ультразвуковая вибрация позволяет эффективно удалять металлический порошок из пористых структур. Этот метод (КТ) позволил оценить внутреннюю структуру после деформации и выявить существенные отличия в структуре материалов в зависимости от способа постобработки. Анализ методом конечных элементов напряженно-деформированного состояния реконструкции на основе компьютерной томографии выявил существенное влияние морфологии поверхности на распределение напряжений по сравнению с идеальной моделью из-за частично расплавленных металлических частиц на поверхности, которые обычно остаются без напряжения.

Получение бинарного сплава Ti – 10ат % Nb in situ методом электронно-лучевого плавления из смеси элементных порошков ниобия и титана (In situ synthesis of a binary Ti–10at% Nb alloy by electron beam melting using a mixture of elemental niobium and titanium powders)

Журнал: JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY (Q1, ИФ 4,669)

Мария Сурменева (индекс Хирша 23), старший научный сотрудник НИЦФМКМ, Андрей Коптюг (индекс Хирша 14), Mid Sweden University, Дмитрий Храпов, инженер-исследователь НИЦФМКМ, Юрий Иванов (индекс Хирша 26), Институт сильноточной электроники СО РАН, Татьяна Мишурова (индекс Хирша 10), BAM, Сергей Евсевлеев, BAM, Олег Примак (индекс Хирша 22), Universität Duisburg-Essen, Kateryna Loza (индекс Хирша 14), Universität Duisburg-Essen, Matthias Epple (индекс Хирша 60), Ruhr-Universitat Bochum, Giovanni Bruno (индекс Хирша 24), BAM, Роман Сурменев (индекс Хирша 23), директор НИЦФМКМ.

В данном исследовании представлены результаты предварительной оценки перспектив изготовления сплава Ti-10aт% Nb методом электронно-лучевого плавления (EBM) из смеси элементных порошков титана и ниобия. Этот сплав является биосовместимым и является перспективным кандидатом для изготовления имплантатов сложной формы методами аддитивного производства.

На микроструктуру сплавов, полученных при различных энергиях, влияют отличия в свойствах порошков Nb и Ti, разные размеры и форма частиц порошка-прекурсора, вязкость материала при различных температурах ванны расплава, локальная концентрация β-стабилизирующих элементов и параметры процесса плавления.

В готовом сплаве Ti-10ат.% Nb наблюдались четыре фазы: фаза нерасплавленного ниобия, богатый ниобием β-твердый раствор, окружающий фазу нерасплавленного ниобия, α-фаза с ламеллярной структурой и β-твердый раствор с различным распределением и объемной долей. Таким образом, сочетание характеристик порошка-прекурсора, времени, в течение которого материал находится в расплавленном состоянии, определяет кинетику диффузионных процессов в расплаве Ti-Nb и приводит к образованию гетерогенной микроструктуры, зависящей от локального содержания Nb в порошковой смеси в процессе электронно-лучевого плавления.

Инженерная школа природных ресурсов 

 

«Классификационное дерево» микроэлементов в халькопирите Октябрьского месторождения, Норильско-Талнахский рудный район, Россия: LA-ICPMS исследование (A Trace Element Classification Tree for Chalcopyrite from Oktyabrsk Deposit, Norilsk–Talnakh Ore District, Russia: LA-ICPMS Study)

Журнал: Minerals (Q2, ИФ 2,38)

Александр Марфин, Институт земной коры СО РАН, Алексей Иванов (индекс Хирша 16), Институт земной коры СО РАН, Вера Абрамова, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Татьяна Анциферова, Институт земной коры СО РАН, Татьяна Радомская, Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Тамара Якич, доцент отделения геологии Инженерной школы природных ресурсов, Ксения Бестемьянова, ТГУ.

Октябрьское месторождение — одно из крупнейших месторождений Норильско-Талнахского района России (Арктика) и считается рудным гигантом мирового масштаба.

Месторождение содержит три типа руд: массивные, вкрапленные и прожилково-вкрапленные. Два первых типа образовались в процессе ликвации, тогда как последний связан с индуцированным флюидом метасоматической природы. Одним из основных рудных минералов всех типов руд является халькопирит, в котором были определены концентрации микроэлементов LA-ICPMS анализом, ввиду того, что стандартные геохимические методы не позволяют ранжировать халькопирит различных генетических типов руд.

На основе кластеризации микроэлементов было предложено «классификационное дерево», которое позволило дифференцировать массивные, вкрапленные и прожилково-вкрапленные типы руд Октябрьского месторождения по содержанию Se, Te, Cd и Pb в халькопирите с успешностью 86 %.

 

Инженерная школа новых производственных технологий

 

Научный обзор по теме координационных полимеров на основе лигандов с высокими эмиссионными характеристиками (Coordination Polymers Based on Highly Emissive Ligands: Synthesis and Functional Properties)

Журнал: Materials (Q2, ИФ 3,057)

Анастасия Кузнецова, доцент, Научно-образовательный центр Н.М. Кижнера (НОЦ Н.М. Кижнера), Владислава Матвеевская, ТПУ, Дмитрий Павлов, ТПУ, Андрей Якуненков, ТПУ, Андрей Потапов (индекс Хирша 11), Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН.

«Координационные полимеры, построенные из неорганических строительных блоков – катионов металлов, соединенных друг с другом с помощью органических лигандов с заданными люминесцентными характеристиками, привлекают внимание благодаря неограниченным возможностям структурного дизайна и широкому спектру функциональных свойств», — говорят авторы.



В данном научном обзоре представлены новые подходы к синтезу координационных полимеров с улучшенными фотофизическими характеристиками для различных приложений, включая использование в качестве сенсоров. Рассмотрено влияние различных лигандов в составе координационноых полимеров на их структуру и фотофизические свойства.

Ученые отмечают, что акцент в работе сделан на флуоресцентных лигандах: 4,4'-стильбенедикарбоновоя кислота, 1,3,4-оксадиазол, тиазол, 2,1,3-бензотиадиазол, производные терпиридина и карбазола, нафталендиимид, 4,4 ′, 4 ′ ′ - нитрилотрибензойная кислота, комплексы рутения (II) и иридия (III). Рассмотрены также производные BODIPY и порфиринов. Описаны эмиссионные и ряд других функциональных свойств: термо- и фотохромизм, электролюминесценция, а также применение полученных координационных полимеров в качестве сенсоров.