Российская команда видеосеминара

Российско-китайский семинар «Межфазные взаимодействия природного аморфного углерода и алюмосиликатных минералов и их применение для создания нанокомпозитов» в рамках российско-китайского проекта РНФ № 21-47-00019 «Межфазные взаимодействия и механизмы формирования нанофаз природного аморфного углерода и минералов алюмосиликатов и их использование для создания природоподобных нанокомпозитов» был проведен в формате видеоконференции 29 октября в ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН.

В семинаре приняли участие более 35 человек, из них 7 с российской стороны, были заслушаны 4 устных сообщения. В семинаре приняли участие как научные сотрудники, так и студенты, аспиранты и молодые ученые. Участники представляли Институт геологии имени академика Н. П. Юшкина ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар), Сыктывкарский государственный университет, Юго-Западный университет науки и технологий Мяньяна (Китай) и Мяньянский педагогический университет (Китай)

Доклад профессора Шийонг Сана из Юго-Западного университета науки и технологий Мяньяна был посвящен синтетическим минералам. Синтез минералов или их аналогов для создания интеллектуальных нанобиокатализаторов для современных отраслей промышленности является важной задачей, которая решает текущие потребности технологических достижений или преодолевает ограничения природных минеральных ресурсов. С развитием современных аналитических технологий, особенно с применением технологии анализа на месте в минералогии в нано / молекулярном масштабе, постепенно осознаются наноструктуры и поверхностные свойства природного алюмосиликата. Понимание разнообразия алюмосиликатных минералов вдохновило создание нанобиокатализаторов на основе минералов из природного минерального сырья. Представленное исследование в наших группах сосредоточено на разработке и создании нанобиокатализаторов на основе алюмосиликатных минералов, таких как двухмерные слоистые наноматериалы и соответствующие микрореакторы на основе микрокапсул, использующие глинистые минералы, графитоподобные и талькоподобные матрицы в качестве строительных блоков. Наше исследование продемонстрировало перспективный способ создания интеллектуальных наноматериалов из природных минеральных ресурсов. 

Китайская команда проекта	Видеодоклад

 Доклад аспиранта Мяньянского педагогического университета Руи Лью был посвящен новому нанозиму. Органофиллосиликаты представляют собой группу органически модифицированных филлосиликатов, полученных прививкой различных органических соединений к природным глинистым минералам или синтезом их аналогов, ограниченная слоистая структура и улучшенные поверхностные свойства позволяют им широко использоваться в качестве носителей и адсорбентов. Однако их каталитические свойства исследовались редко. Вдохновленный природными минералами филлосиликата, аминопропил-функционализированный медьсодержащий органофиллосиликат (ACP) с упорядоченной двумерной слоистой структурой был простым способом синтезирован и оказался новым нанозимом, имитирующим лакказу, который можно использовать вместо натуральной лакказы в области охраны окружающей среды. Кроме того, он показал более высокую стабильность, чем лакказа, в широком диапазоне pH, температуры, солености, а также при длительном хранении. Экологичный путь удаления водного гидрохинона (HQ) каталитической полимеризацией был исследован на основе высокой лакказеподобной активности ACP. Результаты показали, что ACP достиг эффективности удаления HQ примерно на 100 % в течение 30 минут, что намного выше, чем у натуральной лакказы. Этот быстрый и недорогой биомиметический процесс открывает новые возможности для рационального проектирования природных каталитических систем, содержащих филлосиликат.

Доклад ведущего научного сотрудника Институт геологии Е. А. Голубева был посвящен изучению электромагнитных свойств шунгитов как перспективного защитного материала от СВЧ излучения. Развитие микроволновой радиоэлектроники делает насущной необходимость разработки новых материалов для уменьшения помех и обеспечения электромагнитной совместимости. Перспективными требованиями к защитным материалам являются утонение покрытий, максимальная легкость и гибкость, а также устойчивость к коррозии. Особый интерес представляют поглощающие свойства материалов. Углеродные материалы удовлетворяют всем этим требованиям. Шунгит Карелии — перспективный природный материал для создания защитных материалов. Его ключевые особенности:

- варьирование содержания углерода от близкого к нулю до почти 100%, что позволяет изучить влияние содержания углерода на защитные свойства и, соответственно, варьировать эти свойства;

- равномерное распределение неупорядоченного углерода и микрокристаллов минералов, в основном кварца.

Это позволяет рассматривать шунгит Карелии как модельную систему экранирующего материала с отражающими и поглощающими свойствами на основе высокопроводящей углеродной матрицы и микроразмерного диэлектрического наполнителя.

В заключении прозвучал доклад главного научного сотрудника Институт геологии Котовой О. Б. на тему: Алюмосиликаты: новые данные о межфазных граничных взаимодействиях и природный инжиниринг наноструктур. В рамках развития научных основ моделирования минералообразования и синтеза в системе «алюмосиликатное сырье — нанопродукт» c целью оценки технологических свойств были представлены новые данные о природных, синтезированных и техногенных алюмосиликатах (бокситах, цеолитах, глинах, отходах и т. д.), изучены особенности физико-химических свойств, предложены способы их изменения. Выявлены особенности межфазных граничных взаимодействий в боксите (как композиционном материале), показан состав и характер распределения редких металлов-примесей. Показано, что значительное содержание редких металлов присутствует в руде в сорбированном виде в тонкодисперсном гематит-гетит-диаспор-бемитовом материале. Дана оценка физико-химических свойств поверхностей алюмосиликатов (электронных, сорбционных, катионообменных, каталитических), выявлен механизмы формирования нанофах в различных РТ-условиях с целью реконструкции процессов минералогенеза и техногенеза.

После докладов было проведено их обсуждение, а также были намечены контуры новых исследований в рамках проекта.

Программа семинара прилагается.

Председатель оргкомитета д. г.-м. н., в. н. с. лаборатории экспериментальной минералогии Е. А. Голубев