Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Номер договора
11.G34.31.0061
Период реализации проекта
2011-2015
Заведующий лабораторией

По данным на 01.11.2022

18
Количество специалистов
150
научных публикаций
18
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Ученые лаборатории работают над созданием новых материалов с уникальным сочетанием различных свойств и функциональных характеристик — механических, тепловых, электронных. Основными объектами исследований стали нанотрубки и графены нитрида бора, а также композиционные материалы на их основе. Ожидается, что нанотрубка, представляющая собой наноразмерный цилиндр, образованный графитоподобным слоем гексагонально упакованных атомов углерода, и ее двумерный аналог графен станут революционными материалами XXI века, способными осуществить прорыв в науке о материалах.

Название проекта: Неорганические нанотрубки и графены 

Цели и задачи
Направления исследований:

  • Синтез наноструктур BN и покрытий с использованием методов высокотемпературного химического осаждения из газовой фазы;
  • Функционализация поверхности наноструктур BN методами химической и плазмохимической обработки;
  • Синтез гибридных наночастиц BN/(Ag, Au, Al);
  • Разработка, получение и оптимизация структуры сверхпрочных композиционных материалов на основе легких металлических матриц и наноструктур нитрида бора;
  • Морфологический и структурный анализ нано-, композиционных и гибридных материалов с помощью современных аналитических методов: сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия, атомно-силовая микроскопия, ИК-спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния света;
  • Изучение механических свойств наноматериалов и композиционных материалов на их основе при воздействии деформации и температуры;
  • Разработка новых наносистем на основе наноструктур нитрида бора для доставки противоопухолевых препаратов;
  • Теоретическое моделирование наноструктур, в том числе расширение научных знаний о неуглеродных наноматериалах, преимущественно двумерных, поиск новых устойчивых наноструктур, исследование условий их стабильности, электронных и магнитных свойств, а также изучение гетероструктур на их основе.

Цель проекта: Производство нанотрубок и нанопластин BN и их применение для армирования различных металлических и керамических композиционных материалов и покрытий для структурных и медицинских приложений

Практическое значение исследования

Научные результаты:

Получены важные научно-технические результаты по следующим направлениям:

  1. Синтез нано- и гетероструктур.
  2. Функционализация поверхности наноструктур с применением методов химической и плазмохимической обработки.
  3. Композиционные материалы на основе легких металлических матриц, упрочненные наноструктурами.
  4. Гетерогенные и одноцентровые нанокатализаторы.
  5. Композиты и гетероструктуры для высокоэффективных фотокатализаторов и фотодетекторов.
  6. Наноносители антибактериальных, противогрибковых и противоопухолевых препаратов.
  7. Плазменная полимеризация и поверхностно-модифицированные биорастворимые полимеры.
  8. Теоретическое моделирование наноструктур, в том числе расширение научных знаний о неуглеродных наноматериалах, преимущественно двумерных, поиск новых устойчивых наноструктур, исследование условий их стабильности, электронных и магнитных свойств, а также изучение гетероструктур на их основе.  

Внедрение результатов исследования:

  1. Изобретен способ получения гетерогенных наночастиц BN/Cu в СВЧ-плазменной установке и устройство для его реализации.
  2. Изобретен способ получения наногибридных катализаторов BN/Ag.
  3. Изобретен способ получения композиционного материала на основе Al, упрочненного частицами BN.
  4. Изобретен способ получения пористого материала на основе Mg методом инфильтрации.
  5. Изобретен способ получения сферических наночастиц нитрида бора методом химического осаждения из газовой фазы.

Образование и переподготовка кадров:

  • Подготовлены и защищены 2 докторские и 7 кандидатских диссертаций. 
  • Сотрудник лаборатории признана лучшим аспирантом г. Москвы.
  • Разработан и читается курс лекций по направлению «Инженерия биоповерхностей».
  • Разработан онлайн-курс «Материаловедение в катализе».
  • Осуществляется подготовка магистрантов и аспирантов, обучающихся по программе iPhD.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

На основании решения Ученого Совета МИСИС №8-22 от 22 сентября 2022 года Научно-исследовательскую лабораторию «Неорганические наноматериалы» переименовали в Научно-исследовательский центр «Неорганические наноматериалы» и включили в состав центра «Лаборатории цифрового материаловедения».

Другие результаты:

  • Международный проект РНФ Россия-Китай по теме «Композиты и гетероструктуры на основе BN для высоэффективных фотокатализаторов и фотодетекторов» (2021-2023 гг.).
  • Международный проект РФФИ Россия-Германия-Греция по теме «Ион-имплантированные двумерные материалы для одноцентрового катализа» (2021-2022 гг.).
  • Международный проект РФФИ Россия-Индия по теме «Разработка биоактивных и бактерицидных покрытий c улучшенной остеоинтеграцией и способностью подавлять инфекцию» (2019-2021 гг.).
  • Международный проект РФФИ Россия-Китай по теме «Фотодетекторы дальнего УФ излучения на основе BN наногетероструктур типа ядро-оболочка и квантовых точек» (2018-2019 гг.).
  • Международный проект РФФИ Россия-Беларусь по теме «Разработка научных основ и технологических подходов формирования наноструктурированных покрытий нитрида бора при взаимодействии боратов щелочных металлов с удаленной азот-водородной плазмой атмосферного давления» (2018–2019 гг.).

Сотрудничество:

  • Национальный институт материаловедения в Цукубе (Япония): сотрудничество в области получения и изучения наноструктур.
  • Квинслендский технологический университет (Австралия): сотрудничество в области электронной микроскопии наноструктур.
  • Центр им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф: сотрудничество в области компьютерного моделирования наноструктур.
  • Университет Аристотеля в Салониках (Греция): сотрудничество в области катализа.
  • Лаборатория CRISMAT, CNRS-ENSICAEN Университета Кан-Нормандия (Франция): сотрудничество в области изучения наноструктур и композиционных материалов на их основе методом просвечивающей электронной микроскопии.
  • CSIR-Central Electrochemical Research Institute (Karaikudi-630 003, Tamilnadu, Индия): сотрудничество в области биоматериаловедения.
  • Чешский технический университет (Чехия): совместные работы в области ТЕМ и РФС анализа.
  • CEITEC-Central European Institute of Technology (Технический университет в Брно, Чехия): совместные работы в области биорастворимых полимеров и РФС.
  • Университет Фудань (Китай): сотрудничество в области гибридных материалов для фотодетекторов.
  • Университет Северного Техаса (США): сотрудничество в области изучения наноструктур, биоматериаловедения и трибологии.
  • Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (Россия): биологические исследования образцов, полученных in vivo в МИСИС.
  • Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина Министерства здравоохранения Российской Федерации (Россия): исследование биосовместимости образцов, полученных in vitro в МИСИС.
  • Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии (Россия): исследования антибактериальной и противогрибковой активности.
Скрыть Показать полностью
S. Li, K.V. Larionov, Z.I. Popov, T. Watanabe, K. Amemiya, S. Entani, P.V. Avramov, Y. Sakuraba, H. Naramoto, P.B. Sorokin, S. Sakai
1. Graphene/half-metallic Heusler alloy: a novel heterostructure towards high-performance graphene spintronic devices Advanced Materials 32(6) (2020) 1905734 (IF=32.09) Q1
A.M. Kovalskii, I.N. Volkov, N.D. Evdokimenko, D.V. Leybo, I.V. Chepkasov, Z.I. Popov, A.T. Matveev, A.M. Manahov, E.S. Permyakova, A.S. Konopatsky, A.L. Kustov, D.V. Golberg, D.V. Shtansky
(Au and Pt)/hexagonal BN nanohybrids in carbon monoxide oxidation and carbon dioxide hydrogenation reactions, Applied Catalysis B: Environmental 303 (2022) 120891 (IF=24.319) Q1
X. Liu, S. Li, Z. Li, Y. Zhang, W. Yang, Z. Li, H. Liu, D.V. Shtansky, X. Fang
Boosted Responsivity and Tunable Spectral Response in B-site Substituted 2D Ca¬2Nb3-xTaxO10 Perovskite Photodetectors, Advanced Functional Materials 31 (2021) 2101480 (IF=19.924) Q1
A.M. Kovalskii, I.N. Volkov, Z.I. Popov, E.V. Sukhanova, A.A. Lytkina, A.B. Yaroslavtsev, A.T. Matveev, A.S. Konopatsky, D.V. Leybo, A.V. Bondarev, I.V. Shchetinin, K.L. Firestein, D.V. Shtansky, D.V. Golberg
(Cu,Ni)/hexagonal BN nanohybrids - new efficient catalysts for methanol steam reforming and carbon monoxide oxidation, J. Chem. Eng. 395 (2020) 125109 https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125109 (IF=16.744) Q1
A.S. Konopatsky, V.V. Kalinina, D.V. Leybo, A.S. Savchenko, D.V. Leybo, E.V. Sukhanova, V.S. Baidyshev, Z.I. Popov, A.V. Bondarev, J. Polčak, D.V. Shtansky
Structure, magnetic and absorbent properties of FePt/h-BN nanomaterials, Nano Research (2022) https://doi.org/10.1007/s12274-022-4672-0 (IF=10.269) Q1
Kristina Y. Gudz, Lubov Yu. Antipina, Elizaveta S. Permyakova, Andrey M. Kovalskii, Anton S. Konopatsky, Svetlana Yu. Filippovich, Ivan A. Dyatlov, Pavel V. Slukin, Sergei G. Ignatov, Dmitry V. Shtansky
Ag-doped and antibiotic-loaded hexagonal boron nitride nanoparticles as promising carriers to fight different pathogens, ACS Appl. Mater. Interfaces, 20(13) (2021) 23452-23468 (IF=10.383) Q1
K.Y. Gudz, E.S. Permyakova, A.T. Matveev, A.V. Bondarev, A.M. Manakhov, D.A. Sidorenko, S.Y. Filippovich, A.V. Brouchkov, D.V. Golberg, S.G. Ignatov, D.V. Shtansky
Pristine and antibiotic-loaded nanosheet/nanoneedls-based BN films as a promising platform to suppress bacterial and fungal infections, ACS Applied Materials & Interfaces 12 (2020) 42485-42498 (IF=10.383) Q1
Konopatsky A.S., Firestein K.L., Evdokimenko N.D., Baidyshev V.S, Chepkasov I.V., Popov Z.I., Matveev A.T., Shetinin I.V, Leybo D.V., Volkov I.N., Kovalsky A.M., Golberg D., Shtansky D.V.
Microstructure and catalytic properties of Fe3O4/BN, Fe3O4(Pt)/BN, and FePt/BN Nanohybrids in CO2 hydrogenation reaction: experimental and theoretical insights, Journal of Catalysis, 402 (2021) 130-142 (IF=8.047)
K.Y. Gudz, A.T. Matveev, E.S. Permyakova, A.V. Bondarev, P.V. Slukin, S.G. Ignatov, D.V. Shtansky
Nanostructured hexagonal BN coating-supported silver and iron oxide nanoparticles and related bactericidal and fungicidal activities, Applied Surface Science 603 (2022) 154418 (IF=7.392)
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория фотоники функциональных наноматериалов

Национальный исследовательский университет ИТМО - (ИТМО)

Нанотехнологии

Санкт-Петербург

Демир Хилми Волкан

Турция

2021-2023

Лаборатория 3D печати функциональных наноматериалов

Национальный исследовательский университет ИТМО - (ИТМО)

Нанотехнологии

Санкт-Петербург

Кумачева Евгения Эдуардовна

Канада

2019-2021

Лаборатория «Светоизлучающие углеродные квантовые наноструктуры»

Национальный исследовательский университет ИТМО - (ИТМО)

Нанотехнологии

Санкт-Петербург

Рогач Андрей

Германия

Ушакова Елена Владимировна

Россия

2018-2020