МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория нуклеации

О лаборатории

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

№ договора:

14.Z50.31.0041

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.

1. Decay of Tb157, R. A. Naumann and P. K. Hopke, Phys. Rev.160, 1035-1038 (1967).
2. Decay of Ho163, P. K. Hopke, J. S. Evans and R. A. Naumann, Phys. Rev. 171, 1290-1292 (1968).
3. Spin of the 1029-keV Level in Hg200, P. K. Hopke, R. A. Naumann and E. H. Spejewski, Phys. Rev. 177, 1802-1805 (1969).
4. Decay of Pt193, P. K. Hopke and R. A. Naumann, Phys. Rev. 185, 1565-1567 (1969).
5. Level Structure of Te116,118,120,122, E. H. Spejewski, P. K. Hopke and F. W. Loeser, Jr., Phys. Rev.186, 1270-1279 (1969).
6. E3 Isomer in Ag105, P. K. Hopke, R. A. Naumann, E. H. Spejewski and A. T. Strigachev, Phys. Rev. 187, 1704-1708 (1969).
7. Levels in Bi203, Bi205 and Bi207, P. K. Hopke, R. A. Naumann and E. H. Spejewski, Phys. Rev.187, 1709-1721 (1969).
8. Levels in 119,121,123Te, E. H. Spejewski, P. K. Hopke and F. W. Loeser, Jr., Nuclear Physics Al46, 182-192 (1970).
9. Decay of 205At, P. K. Hopke, R. A. Naumann and E. H. Spejewski, Nuclear Physics, A149,63-64 (1970).
10. Isotope Separator On-Line at the Princeton-Pennsylvania Accelerator, E. H. Spejewski, R. A. Naumann, F. W. Loeser, Jr., H. Hübel and P. K. Hopke, Nucl. Instr. Methods 84, 237-243 (1970).
11. The Isometric Transitions in 179m2Hf, H. Hübel, R. A. Naumann and P. K. Hopke, Phys. Rev. C2, 1447-1451 (1970).
12. Half-Life Variations of 131I Samples, W. H. Zoller, P. K. Hopke, J. L. Fasching, E. S. Macias and W. B. Walters, Phys. Rev. C3, 1699-1701 (1971).
13. 193Pt L-Electron Capture Half-Life, P. K. Hopke and R. A. Naumann, Phys. Rev. C4, 606 (1971).
14. Identification and Characterization of 134mI, C. D. Coryell, H. N. Erten, P. K. Hopke, W. B. Walters, R. Dams and H. C. Griffin, Nuclear Physics A179, 689-700 (1972).
15. The Decay of 195Pb and 197Pb, P. K. Hopke, H. Hubel, R. A. Naumann, E. H. Spejewski, A. T. Strigachev, Nuclear Physics A184, 497-506 (1972).
16. The Radioactive Decay of 130mI, 130gI and 130Cs to levels in 130Xe, P. K. Hopke,
17. Anomalous Arsenic Concentrations in Chautauqua Lake, S.A. Lis and P.K. Hopke, Environmental Letters 5:45-51 (1973).
18. Extranuclear Effects on Nuclear Decay Rates, P. K. Hopke, J. Chem. Ed. 51, 517-519 (1974).
19. Arsenic Concentrations of Household Laundry Products, V. Colasanti and P.K. Hopke, Radiochem. Radioanal. Letters 18:123-128 (1974).
20. Arsenic Concentrations and Distributions in Chautauqua Lake Sediments, D.F. Ruppert, P.K. Hopke, P.R. Clute, W.J. Metzger and D.J. Crowley, J. Radioanal. Chem. 22:159-169 (1974).

Back to top