МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория нуклеации

О лаборатории

Лаборатория создана в рамках гранта Правительства Российской Федерации, выделенного на конкурсной основе для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования (постановление правительства №220 от 9 апреля 2010 года).

№ договора:

14.Z50.31.0041

Наименование проекта
Эмпирическая кинетика генерации зародышей новой фазы и синтез материалов в подкритических и околокритических условиях.

Наименование организации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный технический университет"

Область научных исследований
Химические технологии

Синтез нового материала обычно начинается с нуклеации. Кинетика возникновения зародышей новой фазы для этих материалов должна описываться теорией нуклеации. Однако, нуклеация еще недостаточно понятна и эмпирические данные не согласуются с нуклеационной теорией. Широкий спектр материалов в настоящее время производится из суперкритических растворов. К сожалению, теория нуклеации в подкритической и околокритической областях реально еще не развиты.
Задачей данного проекта является развитие нового количественного метода измерений скоростей нуклеации в подкритической и околокритичейской области параметров системы. Результаты данного исследования позволят развить научный базис для синтеза новых материалов в условиях сверхкритической супер-растворимости и подкритической нуклеации. О значительных расхождениях экспериментальных данных, полученных в различных измерительных схемах, сообщается в литературе. Эти расхождения приводят к гипотезе, что типичные измерения нуклеации в паро-газовых смесях имеют неконтролируемый параметр. Большинство используемых теорий предполагают варьирование скоростей нуклеации от природы и давления газа-носителя. Некоторые приближения для интерпретации нуклеации в паро-газовых смесях рассматривают возникновение зародышей как бинарный процесс. В бинарном приближении необходимо подгонять условия нуклеации (т.е. согласовывать траектории в пространстве параметров), что бы получить согласующиеся эмпирические данные на поверхности скоростей зародышеобразования.
Рамки данного проекта позволяют дать возможность разрешить проблему несовпадения данных. Рекомендации для будущих исследований нуклеации в паро-газовых системах сформулированы в статье, но неполностью реализованы. Уже существует возможность экспериментального детектирования сингулярности на поверхности скоростей нуклеации и фазовых переходов в конденсированной фазе. Мы предполагаем, что база данных для поверхностей скорости нуклеации будет создана в ближайшем будущем для исследователей и практиков, создающих новые материалы. В рамках данного проекта впервые в мировой практике будут полуэмпирически исследованы топологии поверхностей нуклеации для бинарных подкритических и околокритических систем. Наносистемы, имеющие значимость для науки и практики будут синтезированы с использованием топологий поверхностей скорости нуклеации. Научные результаты проекта могут быть использованы (не врамках данного проекта) для создания будущей базы данных поверхностей скорости нуклеации.

Ведущий учёный

hopke 165 

ФИО: Хопке Филип Карл

 

Дата рождения 22.03.1944

Гражданство
США

Ученые степень и звание

Доктор философии

Место работы

Кларксонский университет

Область научных интересов

Многовариантные статистические методы для анализа данных; Характеристика связей источник/рецептор для загрязнителей воздушного пространства; Отбор и физико-химическая характеризация частиц, рожденных в атмосфере; Экспериментальные исследования гомогенной, гетерогенной и ион-индуцированной нуклеации; качество атмосферы в помещениях, экспозиция и оценка риска

Достижения и награды

Профессор Хопке является:
• одним из основателей нового научного направления «Хемометрика»;
• одним из ведущих ученых в области физики аэрозолей и влияния аэрозольных частиц на экосферу;
• одним из ведущих исследователей нуклеации в парогазовых смесях;
• активным участником развития идеи полуэмпирических построений поверхностей скорости нуклеации;
• активным участником предварительной проработки элементов поточно-диффузионной камеры высокого давления;
• разработчиком новой аэрозольной измерительной техники для мониторинга аэрозольных выбросов в окружающую среду и для лабораторных исследований аэрозолей;
• постановщиком новых задач в исследовании аэродисперсных систем, например задача количественного определения вероятности возникновения смога в атмосфере промышленных городов.

Back to top