Название Разработка универсальной теоретической платформы ТЕОМАТ для направленного синтеза новых функциональных материалов с заданными свойствами
Руководитель Пидько Евгений Александрович
Грант Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Результаты:
В результате выполнения первого этапа проекта были определение базовых кинетических и термодинамических параметров лементарных
процессов, обуславливающих стабильность и направленную деструкцию материалов в данных средах. Также был выявлен механизм гидролиза и понимание влияния механистической роли различных компонентов биологических систем на структурную стабильность гибридных пористых материалов. Разработана фундаментальная основа универсального расчетного метода для осуществления направленного синтеза новых функциональных материалов. РАзработан и проверен на шикором круге веществ универсальный неэмпирический метод, основанный на детальном квантово-химическом анализе элементарных химических превращений с последующим построением термодинамической и микрокинетической модели
В процессе выполнения НИР были осуществлены мероприятия:
- Выявление механизма гидролиза и установление влияния механистической роли различных компонентов биологических систем на структурную стабильность гибридных пористых материалов.
- Были определены базовые кинетические и термодинамические параметры элементарных процессов, обусловливающих стабильность и направленную деструкцию материалов.
- Были синтезированы новые функциональные гибридные материалы на основе гепарина и металлоорганического каркаса MIL-101(Fe). Были определены ключевые параметры для синтеза и важнейшие физико-химические свойства, а также биоактивность полученных материалов.
Результаты работы:
а) впервые был осуществлен направленный синтез наноразмерных металлоорганических каркасов методом ультрабыстрого плавления с помощью фемтосекундных ИК-лазерных импульсов;
б) впервые были установлены в явном виде теоретические взаимосвязи между комплексом условий внешней среды и протеканием реакций в сложных жидкофазных каталитических системах, предложен алгоритм для направленного поиска оптимальных условий катализа;
в) впервые установлены теоретические закономерности протекания реакций на активных центрах гетерогенного катализатора для конверсии метана, установлены вторичные причины и их вклад в нелинейные отклонения экспериментально наблюдаемых результатов от идеальной линейной зависимости, учет найденных эффектов необходим для практической стратегии проектирования новых гетерогенных катализаторов;
г) впервые реализована программа для расчета термодинамических зависимостей протекания реакций в жидкофазных условиях, позволяющая устанавливать термодинамические взаимосвязи с концентрациями реагирующих веществ и комплексом внешних условий, а также ультрабыстрый скрининг пространства условий и оптимизацию целевых синтетических реакций в условиях протекания конкурирующих процессов.