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

Приглашенный ученый Ламберти Карло Италия
Номер договора
14.Y26.31.0001
Период реализации проекта
2014-2018

По данным на 30.01.2020

24
Количество специалистов
65
научных публикаций
10
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Основные направления исследований лаборатории: компьютерный нанодизайн, синтез и нанодиагностика новых материалов для нано-био-медицинских технологий. Ученые также развивают разработанный ими новый метод нанодиагностики. Наиболее важными объектами для исследования разрабатываемым методом являются наноструктурированные материалы: нанокластеры, нанотрубки, примесные дефекты в кристаллах, активные центры в белках, металлополимеры, нанокатализаторы, координационные соединения.

Название проекта: От нанодизайна до нанодиагностики: создание лаборатории «полного цикла»

Приоритет СНТР: а


Цели и задачи

Направления исследований: Синтез, диагностика (с применением установок Мега-класса: синхротронных и нейтронных источников) и моделирование структурных, электронных и колебательных свойств наноструктурированных материалов, наночастиц и пористых материалов в частности, а также их взаимодействия

Цель проекта: Развитие ведущей лаборатории мирового уровня для компьютерного дизайна, химического синтеза и спектральной нанодиагностики интеллектуальных наноструктурированных пористых материалов


Практическое значение исследования

Научные результаты:

  • Обнаружены ранее неизвестные особенности структуры и механизма работы активных центров металлов в перспективных катализаторах, имеющих промышленное значение. Первым примером является цеолит Cu-CHA, используемый для селективного каталитического восстановления экологически опасных оксидов азота, присутствующих в выхлопных газах автомобиля. Второй пример – катализаторы на основе палладия, используемые для важных промышленных реакций селективного гидрирования алкинов и алкадиенов.
  • Разработаны методики передовых экспериментальных измерений наноструктурированных материалов на крупных научных объектах (источниках синхротронного излучения), проводимые в условиях ex situ, in situ и Operando с высоким временным разрешением. Они дополняются интеллектуальной обработкой данных с использованием разработанных группой программ и процедур, являющихся объектом интеллектуальной собственности.

Образование и переподготовка кадров:

  • Опубликованы 9 книжных главы и 4 обзорные статьи, охватывающие широкую тематику, включая общий обзор видов спектроскопии и их использования в диагностике наноструктур, спектроскопию рентгеновского поглощения и рентгеновскую эмиссионную спектроскопию, применение методов XAFS в диагностике MOF и цеолитов с медью.
  • Разработана учебная программа с курсами в областях физики и функциональных материалов, получено право на проведение магистерской образовательной программы по физике в 2016–2018 гг.
  • Работа со студентами: три международных магистранта из европейской программы MaMaSELF приехали в Ростов-на-Дону для написания дипломной работы. Следующий уровень в научной карьере – это аспирантура на двусторонней основе в рамках соглашения между ЮФУ и Туринским университетом (Италия). Эта программа уже была успешно завершена тремя молодыми учеными, еще два аспиранта продолжают обучение.
  • Защиты: 2 докторские диссертации, 4 кандидатские диссертации.
  • Группа молодых ученых приобрела компетенции международного уровня в синтезе наноструктурных функциональных материалов, их диагностике с использованием современной оптической и рентгеновской спектроскопии в режимах in situ и operando, а также проведения глубокого анализа данных с использованием элементов искусственного интеллекта и суперкомпьютерного моделирования активных центров в материале.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

  • Создан научный центр полного цикла исследований (синтез – диагностика – моделирование).
  • Созданы современные оборудованные химические лаборатории и лаборатории диагностики материалов. Введен в работу специализированный суперкомпьютер для теоретического моделирования. Образованы две группы участников проекта, разрабатывающих виртуальную лабораторную среду обучения: группа, совершенствующая программное обеспечение для анализа данных XAS, и группа, вводящая элементы машинного обучения и искусственного интеллекта в обработку экспериментальных данных.

Другие результаты:

  • Организовано 6 международных школ-конференций для молодых ученых, посвященных интеллектуальным материалам и передовым методам их диагностики:

1. Международный семинар с элементами школы для молодых ученых «Интеллектуальные Наноматериалы и Рентгеновская оптика 2014. Моделирование, Синтез, Диагностика» (Калининград, Россия);

2. Международная школа-семинар «Интеллектуальные Наноматериалы и Рентгеновская оптика 2015. Моделирование, Синтез, Диагностика» (Ростов-на-Дону, Россия);

3. Международная объединенная школа-семинар «Интеллектуальные наноматериалы и рентгеновская оптика 2016. Моделирование, синтез, диагностика» (Калининград, Россия);

4. The 6-th International School for Young Researchers «Smart Nanomaterials» IWSN2017 (Ростов-на-Дону, Россия);

5. Международная школа-семинар для студентов, аспирантов и молодых ученых «Интеллектуальные материалы и исследовательские установки мега-класса» (Ростов-на-Дону, Россия, 2018 г.).

6. The 7th International School for Young Researchers «Smart Nanomaterials» IWSN2018 (Ростов-на-Дону, Россия).

  • Укреплена лидирующая позиция центра как частого пользователя крупных научных объектов, прежде всего синхротронных (ESRF, MAX-II, Elettra) и нейтронных источников (ISIS, FRM-II, ILL).
  • Проведено 59 экспериментов с участием ведущего ученого: 2014 г. – 14, 2015 г. – 11, 2016 г. – 15, 2017 г. – 12, 2018 г. - 7.
  • Научный вклад центра измеряется 75 статьями на январь 2019 г., которые были опубликованы в рецензируемых журналах из рейтинга WoS, средний импакт-фактор которых составляет 6,198. Члены группы приглашаются с устными докладами на такие важные научные форумы, как EuropaCAT, XAА S и Faraday Discussion.
Сотрудничество:
  • Университет Турина (Италия), ESRF synchrotron (Франция), Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (Россия), Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН (Россия): совместные исследования, студенческие обмены, совместные научные мероприятия, общие публикации
  • Химический факультет Университета Осло (Норвегия), Высшая технологическая школа Цюриха (Швейцария), Хальдор Топсое (Дания): совместные исследования, студенческие обмены
  • Chimet Arezzo (Италия): совместные исследования, совместные научные мероприятия
  • Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» РАН (Россия): совместные исследования, обмены молодых ученых
  • Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (Россия): совместные исследования, обмены молодых ученых, совместные научные проекты
  • Балтийский федеральный университет имени И. Канта (Россия): совместные научные мероприятия
Скрыть Показать полностью
Borfecchia E., Lomachenko K.A., Giordanino F., Falsig H., Beato P., Soldatov A.V., Bordiga S., Lamberti C.
Revisiting the Nature of Cu-sites in Activated Cu-SSZ-13 Catalyst for SCR Reaction. Chemical Science 6: 548–563 (2015).
Guda S.A., Guda A.A., Soldatov M.A., Lomachenko K.A., Bugaev A.L., Lamberti C., Gawelda W., Bressler C., Smolentsev G., Soldatov A.V., Joly Y.
Optimized Finite Difference Method for the Full-potential XANES Simulations: Application to Molecular Adsorption Geometries in MOFs and Metal-ligand Intersystem Crossing Transients. Journal of Chemical Theory and Computation 11(9): 4512–4521 (2015).
Lomachenko K.A., Borfecchia E., Negri C., Berlier G., Lamberti C., Beato P., Falsig H., Bordiga S.
The Cu-CHA deNOx Catalyst in Action: Temperature-Dependent NH3-Assisted Selective Catalytic Reduction Monitored by Operando XAS and XES. Journal of the American Chemical Society 138(37): 12025–12028 (2016).
Bugaev L., Guda A.A., Lazzarini A., Lomachenko K.A., Groppo E., Pellegrini R., Piovano A., Emerich H., Soldatov A.V., Bugaev L.A., Dmitriev V.P., Bokhoven J.A. van, Lamberti C.
In Situ Formation of Hydrides and Carbides in Palladium Catalyst: When XANES is Better than EXAFS and XRD. Catalysis Today 283: 119–126 (2017).
Tulchinsky Y., Hendon C.H., Korzynski M.D., Stubbs A.W., Kagan J.J., Melot B.C., Lomachenko K.A., Borfecchia E., Lamberti C., Hudson M.R., Brown C.M., Dincă M.
Reversible Capture and Release of Elemental Halogens with a Redox Active Metal-Organic Framework. Journal of the American Chemical Society 139(16): 5992–5997 (2017).
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Светоизлучающие углеродные квантовые наноструктуры

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»

Нанотехнологии

Санкт-Петербург

Рогач Андрей

Германия

2018-2020

Лаборатория функциональных алюмосиликатных наноматериалов

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»

Нанотехнологии

Москва

Львов Юрий Михайлович

США, Россия

2017-2021

Международная лаборатория гибридных фотонных наноматериалов

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Нанотехнологии

Москва

Ракович Юрий Петрович

Ирландия, Беларусь

2017-2021