НазваниеРосатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова»
страница6/25
Дата конвертации04.08.2013
Размер4.34 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25
- внутренняя радиотерапия открытыми источниками.

Основой лечения онкологических заболеваний является более высокая чувствительность раковых клеток к облучению по сравнению с клетками нормальной ткани.

Цель эндорадиотерапии – доставка необходимой дозы исключительно к патологическому очагу и полное подавление жизнедеятельности патологически измененных тканей. Радионуклид в составе РФП должен передавать летальную дозу раковым клеткам, не нанося повреждений окружающим здоровым тканям.

В настоящее время наиболее широко применяется 131I для терапии заболеваний щитовидной железы ( 70 % всех терапевтических процедур).

Для наружного наблюдения и регистрации распределения радионуклидов в организме можно использовать только -излучение, так как оно обладает достаточной проникающей способностью.

Высокая удельная активность препарата и подходящая для наружной регистрации энергия -квантов гарантируют хорошее разрешение, а быстрый распад радионуклида позволяет проводить повторные исследования через небольшой промежуток времени при отсутствии органного фона от предыдущей процедуры.

В качестве детекторов наружного используется высокотехнологичное оборудование – - и ПЭТ-камеры. Основными диагностическими процедурами in vivo в ядерной медицине стали однофотонная эмиссионная компьютерная томография – ОФЭКТ, основанная на регистрации -излучения, и позитронно-эмиссионная томография – ПЭТ, которая использует для регистрации аннигиляционные -кванты с энергией 511кэВ.

Компьютерная томография(от греч. tomos – ломть, слой) метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта посредством многократного его просвечивания в различных пересекающихся направлениях.

Реконструкция трёхмерного образа аналогична с рентгеновской компьютерной томографией (КТ). Упрощённо процесс реконструкции объёмного образа по проекциям можно представить, вспомнив школьный курс черчения.

В 1959 г. Р. Ялоу и С. Берсон изобрели радиоиммунный анализ (РИА) для количественного определения гормонов в сыворотке. Метод основан на принципе конкурентного связывания избытка меченых и немеченых белковых молекул определяемого вещества (антигена) со специфическими антителами, находящимися в дефиците. За создание метода РИА Р. Ялоу был удостоен Нобелевской премии по медицине в 1977 г.



Рисунок 6 – Один из слайдов из презентации Богородской М.А.
Это открытие положило начало ядерной медицине in vitro (дословно в стекле). В методе in vitro больному не вводят радиоактивного вещества, и лучевая нагрузка на пациента отсутствует. Для РИА можно использовать радионуклиды с любым типом распада и любой энергией излучения. Поэтому наиболее часто используют 125I, реже тритий или углерод-14.

РИА применяют для определения содержания биологически активных веществ (гормонов, ферментов, опухолевых антигенов, лекарств) в образцах биологического материала (плазме, сыворотке крови и др.). Для анализа достаточно от одного до пяти миллилитров крови или другой биологической среды, а чувствительность достигает пикограммовых количеств. Появилась возможность для массовых профилактических анализов, что очень важно для ранней диагностики заболеваний. В онкологии радионуклидный in vitro-анализ стал применяться после того, как в крови людей с опухолевыми процессами стали выявлять особые белковые вещества, которых не было у здоровых.

По своим функциональным свойствам диагностические РФП могут быть разделены на физиологически тропные и инертные. Первые позволяют наблюдать динамику распределения РФП в организме и накопления в отдельных органах. Отклонения в скорости и величине накопления по сравнению с нормой служат сигналом начала заболевания.

РФП второй группы, которые часто называют индикаторами транзита, используются для исследования перфузии. Например, зоны с пониженным кровотоком практически не будут получать РФП, поэтому зоны ишемии и зоны нарушенной перфузии при болезни Альцгеймера, в результате отравления угарным газом или при старческом слабоумии хорошо определяются как «холодные зоны», когда результаты КТ и ЯМР-томографии практически не отличаются от нормы.

Свойства тропности или инертности можно придать практически любому РН, изменяя его химическую форму, а, следовательно, и его биологическое поведение. Так меченый йод-гиппурат в отличие от йодида натрия не будет накапливаться в щитовидной железе, а будет выводиться из организма почками, а йод-метиленовый синий накапливаться в клетках меланомы.

Способность органа селективно накапливать некоторые химические вещества используется для исследования функции почек. В кровь вводят о-йодгиппуровую кислоту, меченную радионуклидом йода 123I. Меченый препарат, как и природная гиппуровая кислота, выводится из кровяного русла только почками. Даже небольшие изменения функции почек проявляются в резком замедлении выведения меченого о-йодгиппурата натрия. Преимущества радионуклидной диагностики ощутимы в буквальном смысле, так как обычные методы довольно неприятны (утомительны для больного, как деликатно выражаются врачи, которые ранее просто брали через определенные интервалы пробы у больного).

Диагностика злокачественных опухолей основана на том, что клетки опухоли иначе накапливают радиоактивный препарат, по сравнению с клетками нормальной ткани, так как быстрорастущая злокачественная ткань отличается от здоровой ткани строением и ускоренным метаболизмом.

Для достижения необходимого распределения используются различные физиологические и биохимические механизмы: метаболическая активность органа или ткани, фагоцитоз, капиллярная блокада, секвестрация меченых клеток и др.

Щитовидная железа накапливает йодиды, поджелудочная железа, являясь активно секретирующим органом, выбирает из крови аминокислоты, необходимые для синтеза ферментов. В костях накапливаются ионы стронция, фосфаты и фосфонатные комплексы металлов. Деятельность миокарда наблюдают с помощью меченых жирных кислот, которые являются основным источником энергии для сердечной мышцы. Мозг, а также клетки злокачественных опухолей отличаются гиперфиксацией глюкозы.

Радиоактивные частицы, по размеру превосходящие кровеносные капилляры (10 мкм в диаметре) после внутривенной инъекции застревают в легочных капиллярах, что позволяет наблюдать ткань легких (капиллярная блокада).

Постоперационный тромбоз можно диагностировать с помощью 123I-фибриногена (превращается в фибриллярный белок – фибрин), который включается в состав активно формирующихся тромбов.

Метод определения времени жизни эритроцитов основан на том, что 51Cr-хромат натрия может избирательно метить эритроциты. По падению концентрации радионуклида в эритроцитах можно судить об интенсивности их гибели, т.е. об относительной продолжительности жизни этих частиц.

Идеальные свойства любого препарата адресно-направленного действия наметил в общих чертах Пауль Эрлих около 100 лет назад:

- исключительный и полный транспорт в поврежденную ткань или орган-мишень благодаря высокому сродству и взаимодействию с этими клеточными системами и тканями;

- отсутствие связывания между средством и неповрежденными тканями;

- отсутствие распада или метаболизма средства до контакта с аномальной биологической тканью;

- отсутствие токсичности по отношению к здоровым тканям;

- полное удаление нелокализованного препарата из организма.

Всё сказанное как нельзя более подходит к определению РФП.
1.9 Лекция Устынюка Ю.А. «Новые пути активации химических связей в молекулах»
Лекция «Новые пути активации химических связей в молекулах» заведующего лабораторией спектроскопии ЯМР кафедры органической химии Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, доктора химических наук, профессора Устынюка Ю.А. была посвящена истории развития и современному состоянию представлений о природе химической связи. Отмечены возможные способы активации химических связей:

1 Ионизация с образованием катион-радикала или катиона – осуществляется за счёт взаимодействия с электрофильным агентом;

2 Добавление электронов на разрыхляющие молекулярные орбитали (МО) – осуществляется посредством: а) переноса электрона и электрохимического восстановления; б) химического восстановления с образованием анион-радикала .

3 Перенос электрона со связывающей МО на разрыхляющую – осуществляется путём фотовозбуждения.

4 Пушпульная активация – электронная плотность на связывющих МО уменьшается. А на разрыхляющих – увеличивается.

5 Термолиз – разрыв связи с образованием пары радикалов.

Какие связи необходимо активировать?

а) Активация связей С-С и С-Н в алканах – важнейшая проблема современности. Крекинг длинноцепочечных углеводородов, получение алкенов и диенов из них.

б) Превращение алканов в их функциональные производные в мягких, близких к биологическим, условиях.

в) Активация связей С=С в алкенах и диенах . Получение полимеров и эластомеров.

г) Активация связи Н-Н для осуществления гидрирования в мягких условиях.

д) Активация связей С=О при синтезе и гидролизе сложных эфиров.

Рассмотрен механизм электрофильной активации алканов в суперкислотах.

(I)
(II)
(III)

Обсуждается понятие «рыхлой льюисовой пары» (РЛП) - система «основание Льюиса + кислота Льюиса», которые не способны образовать прочную координационную связь вследствие пространственных препятствий, создаваемых объёмистыми заместителями на донорном и акцепторном центрах. РЛП обладают уникальной способностью активировать малые молекулы за счёт взаимодествия с ними по пушпульному механизму. Обнаружено, что РЛП, в которой фрагменты затруднённого амина и борана связаны линкером, также обратимо расщепляет молекулярный водород:

(IV)

РЛП катализируют восстановление нитрилов, енаминов и силиловых эфиров енолов водородом в мягких условиях. Это первый катализатор гидрирования, не содержащий металла! Возможные пути оптимизации каталитической системы:

а) Для того, чтобы предотвратить образование классической донорноакцепторной связи между компонентами РЛП вместо введения пространственно затрудняющих группировок достаточно прочно закрепить донорный и акцепторный центры внутри одной молекулы. Термодинамический выигрыш в этом случае составит в G около 10 ккал/моль.

б) РЛП – частный случай пушпульного двухцентрового катализа. В качестве донорных и акцепторных центров могут выступать не только атомы 2 и 3 периодов, но также ранние (Ti, Zr, V) и поздние (Pd, Pt, Rh, Ir) металлы. Первые при этом будут выполнять роль Льюисовых акцепторов, а вторые – доноров.

В заключение лекции было отмечено, что полученные результаты подтверждают плодотворность концепции пушпульной активации малореакционноспособных субстратов. Будущее в катализе принадлежит многоцентровым системам, и именно ими стоит заниматься сейчас.
1.10 Круглый стол «Проблемы инвестиций и инновационного менеджмента в области материаловедения композитных наноматериалов». Ведущие: Абрамов П.И. (ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова, Москва), Егоров А.В. (ООО «Сигма.инновации», Новосибирск)
В выступлениях ведущих и других участников круглого стола было отмечено, что основной проблемой инвестирования и инновационного менеджмента в области композитных наноматериалов следует считать недосток высококвалифицированных кадров. За последние 10 лет численность исследователей в России продолжала сокращаться (по данным Центра исследований и статистики науки – ЦИСН) в среднем на 5% ежегодно. В 2009 году 6 процентов покинувших сектор были уволены в связи с сокращением штатов, 60 процентов ушли по собственному желанию (данные ЦИСН). На 2009 год 79 процентов всех занятых исследованиями и разработками трудились в организациях, находящихся в собственности государства. Численность исследователей продолжает сокращаться, их формальная квалификация растёт, расходы государства на одного сотрудника растут ещё быстрее. Есть ли рост эффективности? Данные библиометрии дают основание говорить о слабо выраженном увеличении числа российских публикаций. Согласно базе Scopus, в 2009 году российскими авторами опубликовано 33690 статей, на 780 больше, чем годом ранее. Правда, последние годы неуклонно падает доля статей в международном соавторстве, что может косвенно говорить о качестве.

К 2015 году доля России на мировом рынке нанотехнологий может составить 3% от общего объёма, заявил президент Нанотехнологического общества России Виктор Быков. «Если мы выполним планы и до 2015 года доведем объем выпуска соответствующей продукции приблизительно до 1 трлн. рублей, то доля России на мировом нанотехнологическом рынке вырастет до 3%, - подчеркнул он. - При этом главная цель - не создать в России только несколько крупных предприятий, производящих высокотехнологичную продукцию, а организовать полноценную нанотехнологическую отрасль. Однако для обеспечения этой отрасли необходимы квалифицированные кадры, которых в России пока недостаточно - всего 35% от необходимого числа".

Современные высокотехнологичные программы демонстрируют увеличение наукоёмкости современных изделий. Их разработка и производство требуют национальной инновационной экономики, роста расходов на НИОКР и соответствующих кадров. Система НИОКР в развитых странах стала значительной и динамичной частью экономической деятельности. Так, в американской компании Lockheed Martin из 125 тыс. сотрудников более 70 тыс. ученых и инженеров, в том числе 20 тыс. специалистов по электронным системам и программному обеспечению. Обнаружив пробелы в подготовке системных инженеров, в США решили увеличить сроки обучения магистров инженерных наук до восьми лет. Сегодня стратегии развития высокотехнологичных отраслей являются приоритетами промышленной политики. В связи с этим государство должно определить долгосрочные перспективы подготовки руководителей, научных кадров, специалистов и рабочих кадров для этих отраслей. Модернизация промышленности и развитие наукоёмких технологий двойного применения вызывают не только значительные изменения в структуре занятости. Они требуют иного понимания проблем подготовки конкурентоспособных специалистов для высокотехнологичных предприятий, обладающих необходимым производственным и личностным потенциалом, современными знаниями и навыками. Поэтому России необходима национальная стратегия подготовки кадров для высокотехнологичных отраслей, включающая переподготовку кадров для модернизации предприятий, подготовку научно-педагогических кадров мирового класса, и подготовку конкурентоспособных рабочих кадров, специалистов и научных работников для модернизированных организаций.

Опыт взаимодействия вузов и предприятий показывает, что даже крупный ведущий вуз, как правило, не может обеспечить формирование у студентов всего комплекса необходимых профессиональных знаний и навыков. Поэтому одновременно с корпоративным взаимодействием с предприятиями-партнерами нужна межвузовская интеграция. Ее главная цель - координация усилий образовательных учреждений в сфере подготовки конкурентоспособных специалистов путём внедрения инновационных образовательных технологий. Некоторые вузы, обеспечивая усиление конкурентных позиций, пошли по пути объединения своих материально-технических, информационных и кадровых ресурсов. Организационно межвузовские объединения сейчас реализуются в формах ассоциаций, ресурсных центров коллективного пользования, корпоративных университетов и т.д. Совместная разработка, апробация и внедрение в учебный процесс информационно-коммуникационных и педагогических технологий снизит финансовую нагрузку на каждый вуз, приведет к формированию унифицированной корпоративной информационно-образовательной среды, повысит качество и доступность образования.

Большая проблема состоит и в том, какие именно технологии являются перспективными. Молодая американская компания Quid на протяжении вот уже 18 месяцев занята странным, на первый взгляд, делом – она составляет карту «генома» технологического прогресса во всём мире. Как объясняет Technology Review, Quid уже собрала информацию для оценки перспектив 35 тысяч фирм и исследовательских групп, работающих в области новых технологий, и, очевидно, останавливаться на этом не собирается. Провести анализ по всем этим компаниям вроде бы по силам только армии экспертов. Но Quid считает иначе: она создала программу, которая по определённым алгоритмам систематизирует знания об этих компаниях, их продуктах и экспериментах. В поле зрения программы от Quid попадают патенты, новости, веб-странички фирм, лабораторий, организаций, их пресс-релизы, исследовательские публикации, списки сотрудников и заявленные трудовые вакансии, документы о правительственных грантах, посты в «Твиттере» и так далее. Из всего этого софт извлекает ключевые слова и фразы, способные охарактеризовать главные идеи проектов (рабочих групп, стартапов), их принадлежность к той или иной области знаний, к той или иной технологической сфере.

И это даёт полную информацию, где возникают перспективные инновации, каковы тенденции в развитии техники, кто это финансирует и так далее. Подобную информацию с радостью оценят венчурные капиталисты, которым хотелось бы снизить риск при вложении средств во что-то новое. И хотя далеко не всё из области технологий или финансов раскрывается в Сети, даже публичной информации достаточно, чтобы делать интересные выводы. Особенно, если знать, на что смотреть.

К сожалению, такие работы не проводятся в России, что сильно затрудняет принятие решений в области финансирования новых проектов. Может быть, это одна из причин того, что пока в России нет спроса на инновации. В 2010 году 10% российских предприятий занимались технологическими инновациями, в то время как в Германии доля таких предприятий составила 70%, в Финляндии – 50%.

В СССР умные и творческие люди могли реализоваться фактически только в науке, в этой области можно было сохранить творческую свободу. Если говорить об утечке умов, то для России существенную роль сыграла внутренняя миграция. Наука стала кадровым инжектором для многих отраслей. Сколько талантливых людей ушло из науки в другие области, которых раньше не было, - банковское дело, бизнес, политика, сумев подняться на новом поприще.

России следует не расширять коммерческое образование, а приложить все усилия к развитию государственного технического образования и, прежде всего, подготовке инновационных инженеров как для нанотехнологий, так и других областей нового технологического уклада. И очень важно не только не растерять былого уровня технических наук, но и начать подготовку инновационных инженеров на новом системном уровне.
1.11 Сообщения студентов, аспирантов и молодых учёных, представленные на Всероссийскую школу-семинар по тематическому направлению развития ННС «Композитные наноматериалы» в 2011 году
Представленные на школу-семинар сообщения молодых участников были заслушаны во время секционных заседаний. В соответствии с тематикой представленных докладов, можно выделить следующие направления развития исследований по направлению ННС «Композитные наноматериалы»:
1 Исследования и разработка новых радиофармацевтических и лекарственных препаратов
В докладе Чаговец А.С., Антипкина Н.Р., Богородской М.А. (ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева») по теме: «О влиянии кислотности на выход коллоидного гептасульфида рения» были оптимизированы условия синтеза гидрозоля НЧ гептасульфида рения Re2S7, при варьировании концентрации соляной кислоты в широком диапазоне. Определено распределение рения в процессе синтеза по трём фазам (осадок, дисперсная фаза, остаточный перренат). Определена область оптимальных концентраций соляной кислоты для синтеза НЧ – 0,40 - 0,45 н. Предложен эффективный метод комплексной очистки гидрозоля от механических и химических примесей. Полученный деионизованный коллоидный продукт без потерь фильтруется с помощью стерилизующих фильтров Millipore с диаметром пор 0,22 мкм, устойчив при хранении в инертной атмосфере и выдерживает добавление значительных количеств электролитов, необходимых для осаждения диоксида технеция-99m. РФП 99mTcO2 - Re­2S7 имел радиохимическую чистоту более 95%, а при биологических испытаниях накапливался в печени подопытных животных, что характерно для препаратов данного класса.

В сообщении Антипкина Н.Р., Богородской М.А., Чаговец А.С. (ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева») по теме «О кинетике образования гептасульфида рения в реакции перрената с тиосульфатом» были изучены кинетические закономерности обменной реакции перрената с тиосульфатом в кислой среде. Установлены порядок реакции, энергия активации, изучено влияние температуры на соотношение количеств рения в дисперсной фазе, осадке и в виде водорастворимых форм. Показано, что обменная реакция перрената с тиосульфатом имеет первый порядок по рению, а её энергия активации 75 кДж/моль. Побочная реакция разложения тиосульфата в кислой среде с образованием коллоидной серы с меньшей энергией активации при температуре 100 оС происходит с меньшей скоростью, и сера практически не образуется.

Результатом работы стал визуально прозрачный, неопалесцирующий деионизированный продукт, устойчивый в диапазоне рН 1 - 9, не коагулирующий в насыщенных растворах солей (в том числе с многозарядными катионами) даже при длительном нагревании (до 100оС). Эффективный гидродинамический диаметр наночастиц (определён методом фотонной корреляционной спектроскопии), по крайней мере, в 2-3 раза больше диаметра плотного ядра (установлен методом просвечивающей электронной микроскопии). Частицы имеют неправильную форму. Полидисперсность невысокая: 75% (масс.) частиц имеют гидродинамический диаметр от 40 до 75 нм. В гидрозоле не обнаружено частиц с размером более 90 нм. Деионизированные гидрозоли могут храниться в инертной атмосфере неопределённо длительное время (годы).

Сообщение Таратоненковой Н.А., Малышевой А.О., Кодиной Г.Е., Клементьевой О.Е. (Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА РФ) по теме: «Получение и изучение свойств радиофармацевтического препарата «НАНОТЕХ, 99mTc»» было посвящено изложению результатов создания технологии получения РФП «Нанотех, 99mTc» на основе наноколлоида технеция-99м с диаметром частиц 10 – 100 нм и изучение его свойств. В ходе исследования было проведено сравнение двух способов синтеза золя Re2S7: метод смешения сухих навесок реагентов и метод смешения растворов реагентов. Образование золя изучали при мольных соотношениях Na2S2O35H2O и NaReO4 от 1,75 до 3,5 и времени синтеза золя – от 5 до 10 мин. По результатам исследования было установлено, что оптимальное мольное соотношение Na2S2O35H2O и NaReO4 составляет 2.2, время синтеза – 6 мин.

Использование сухих навесок реагентов для синтеза золя позволяет увеличить объем партии золя (по сравнению с использованием растворов реагентов). Выход золя (с меткой 188Re) при использовании сухих навесок реагентов и их растворов практически одинаковый и составляет примерно 30%. Средний диаметр частиц в золе Re2S7 составил от 20 до 80 нм. РХЧ препарата составила более 90,0%.

По данным биологических исследований было установлено, что наибольшее накопление препарата в паховом лимфатическом узле крыс происходит при соотношении Na2S2O35H2O и NaReO4 равном 2,2.
2 Разработка методов синтеза и исследование свойств наночастиц
В докладе Корниенко Е.С., Бекасова О.Д., Сафенкова И.В., Ревиной А.А., Курганова Б.И. (ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева», Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН) по теме: «Композитные наноматериалы, образованные белком и наночастицами. Квантовая точка сульфида кадмия, включённая в R-фикоэритрин» предложен метод получения квантовых точек CdS в R фикоэритрине, который отличается от ранее применявшегося метода более эффективным использованием белка. С использованием атомно-силового микроскопа получены изображения макромолекул с квантовыми точками CdS, сформированными в туннельных полостях R-фикоэритрина. Размер частиц по результатам обработки 102 сканов составляет 6,0±0,5 нм. Размер частиц, определяемый спектрофотометрически, равен 4,0±0,2 нм. Расхождения в размерах, полученных разными методами, связаны с несферической формой наночастиц. Спектр флуоресценции композита характеризуется максимумами эмиссии при 470 и 520 нм (CdS) и при 575 нм (R-фикоэритрин). На основании сопоставления размеров, спектров поглощения и спектров флуоресценции квантовых точек, полученных двумя методами, сделан вывод, что снижение концентрации R-фикоэритрина от 1,8 до 0,4 мкМ при неизменном соотношении Cd2+/S2- не влияет на размер, количество и свойства квантовых точек CdS, однако при этом расход пигмента снижается в 4,5 раза.

В сообщении Бахтиевой Е.А., Ведерниковой А.А., Бахтина А.В., Пашкина И.И., Крылова А.В. (МГАТХТ им. М.В. Ломоносова) по теме: «Влияние природы спиртов на образование палладийсодержащих наночастиц в системе [PdCl4]2- - H2O» исследованы особенности восстановления PdCl2 в водно-спиртовом растворе в присутствии LiCl. В качестве спирта использовались одноатомные спирты и полиспирты – гликоли, ПЭГ и ПВС, концентрация которого варьировалась от 10 до 80% (объём.). Концентрация хлорида лития, необходимого для повышения растворимости PdCl2 в водно-спиртовых растворах менялась 0,2 до 1 М. Показано, что в водных и водно-спиртовых растворах распределение аквахлоридных комплексов палладия [Pd(H2O)nCl4-n]n-2 зависит как от концентрации хлорид-иона, так и концентрации органического растворителя. Полученные результаты показывают, что реакционная способность палладиевых интермедиатов заметно возрастает при увеличении числа молекул воды в координационной сфере комплекса.

В тоже время повышение концентрации хлорид-иона более 0,2 М и спирта до 50 -80% (объём.) смещает равновесие реакции акватации в сторону преимущественного образования иона [PdCl4]2-. В этом случае при увеличении концентрации спирта наблюдается процесс высаживания из системы исходного PdCl2, который протекает со значительно меньшими скоростями по сравнению со скоростью восстановления аквахлоридных комплексов в области малого хлоридного фона.

Показано, что скорость восстановления протекает практически мгновенно по сравнению с последующим кластерообразованием НЧ.

Одним из направлений процесса является образование оксида палладия, сопровождающимся выделения иона гидроксония. Зависимость концентрации иона гидроксония от времени описывается уравнением первого порядка.

Установлено, что скорость выделения палладийсодержащих частиц при соотношении водный раствор PdCl2: спирт, равного 1:2, возрастает в ряду C2H5OH< 1,3-бутиленгликоль (БГ) < ПЭГ(400) < ПВС(120кДа). При этом выход НЧ достигает более 90%. Исследование частиц на растровом микроскопе EDAX (СDU LEAP DETECTOR), выполненное с помощью специалистов ООО «СМА», показывает, что размеры агломератов с БГ примерно 500 нм, в то время как для этилового спирта примерно 100-200 нм.

В докладе Филатовой Е.В., Бонарцевой Г.А., Махиной Т.К., Бонарцева А.П. (Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН) по теме: «Микросферы на основе природного биоразлагаемого полимера поли-3-оксибутирата с включением микрочастиц гидроксиапатита» сообщается о получении биоразлагаемых микросфер с включением НЧ гидроксиапатита использовали биоразлагаемый полимер - поли-3-оксибутират (ПОБ) молекулярной массы 17 кДа, синтезированный с использованием штамма- продуцента Аzotobacter chroococcum 7Б и НЧ гидроксиапатита. Микросферы получали методом одноэтапного эмульгирования при использовании механической мешалки RZR 2021 (Германия). Изучена кинетика биодеструкции микросфер из ПОБ с включением НЧ гидроксиапатита, которую исследовали методом оптической микроскопии в 0,025 М рН 7,4 фосфатном буфере при 37°С. Деструкция полимера имеет следующие стадии: разрыхление полимерной матрицы; разделение полимера на сегменты; финальная стадия биодеструкция полимера.

В докладе Жукова А.В. и Ревиной А.А. (ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева») по теме: «Влияние модифицирования поверхности на адсорбционные и электрокаталитические свойств углеродных наноструктур» сообщается о результатах исследования влияния условий модифицирования на физико-химические свойства углеродных нановолокон (УНВ) и углеродных нанотрубок (УНТ), функциональную активность нанокомпозитов на их основе при дополнительном внедрении наноструктурных частиц металлов.

Получение и использование молекулярного водорода является одним из возможных путей рационального и устойчивого развития современной энергетики. В сообщении Гадлевской А.С. и Долганова А.В. (ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева», ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова») по теме: «Получение высокоэффективных каталитических систем для реакции восстановления протонов до молекулярного водорода модифицированием поверхности золотого электрода макробициклическими комплексами кобальта (II)» представлены данные об иммобилизации комплексов Co2+ с функционализированными заместителями различной длины, или спейсерами, типа I, II на поверхность золотого электрода. Полученные каталитические системы исследовали в реакции восстановления протонов из водных растворов хлорной кислоты различной концентрации (от одного до 100 мМ) при комнатной температуре.

Согласно данным метода циклической вольтамперометрии (ЦВА) во всех случаях прибавление хлорной кислоты приводит к резкому увеличению тока прямого процесса восстановления Co2+ при отсутствии тока обратного процесса. Константа гетерогенного переноса электрона на реакционный центр сильно зависит от химической структуры спейсера. Обнаружена корреляция между общей скоростью процесса электрохимического восстановления протонов и длиной S-S-мостика: с увеличением длины общая скорость процесса электрохимического восстановления протонов снижается.

Заключено, что эффективность каталитического процесса восстановления протонов сильно зависит от расстояния между электродом и каталитическим центром. Варьируя длину спейсера, можно регулировать скорость электрокаталитического процесса.

В другом сообщении на ту же тему, подготовленном Мухиной Ж.В. и Долгановым А.В. (ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева», ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова») по теме: «Электрокаталитические системы восстановления протонов до молекулярного водорода на основе клатрохелатных комплексов кобальта (II)» изучено восстановление протонов в случае хлорной и трифторметансульфоновой кислот в апротонных растворителях (ацетонитриле и дихлорметане) в присутствии галогенсодержащих клатрохелатов Co2+ разной структуры.

Установлено, что изученные макробициклические комплексы Co2+ являются эффективными электрокатализаторами восстановления протонов до молекулярного водорода при потенциалах, близких к потенциалу редокс-пары 2H+/H2. По данным ЦВА, во всех случаях прибавление к раствору катализатора – клатрохелатного комплекса соответствующей кислоты - приводит к резкому увеличению тока прямого процесса восстановления Co2+/+ при отсутствии пика обратного процесса. Такой вид полученных методом ЦВА, характерен для эффективных электрокаталитических процессов с выходом по молекулярному водороду, определённым методом газовой хроматографии, близким к количественному. Все реакции восстановления протонов имеют первый порядок по катализатору и второй порядок по кислоте. Для всех изученных электрокаталитических реакций рассчитаны константы скорости и величины энергий активации.

Таким образом, рёберная функционализация клатрохелатных комплексов кобальта(II) позволяет тонко регулировать их редокс-потенциал как электрокатализаторов и успешно решать проблему продуцирования молекулярного водорода из ионов Н+ без перенапряжения.

Работа Шиманской Е.И., Долуда В.Ю. (ГОУ ВПО «Тверской ГТУ») по теме: «Создание каталитических систем для тонкого органического синтеза на примере окисления 2-метилнафталина» была посвящена изучению каталитических свойств различных металлических НЧ в модельной реакции каталитического окисления 2-метилнафталина. Исследован состав продуктов глубокого окисления 2-метилнафталина. Показано, что механизм процесса окисления зависит от природы НЧ.

В сообщении Головешкина А. (ГОУ лицей № 1313, Москва) по теме: «Исследование наночастиц платины на углеродных нановолокнах методом рентгеновской дифракции» рентгенодифракционным методом было изучено 7 образцов НЧ платины на углеродных нановолокнах и показано, что традиционные подходы к оценке размера НЧ, основанные на расчётах согласно формуле Шеррера или методу Вильямсона-Холла, неприменимы для изучаемых образцов. Только рассмотрение распределения НЧ по размеру с помощью моделирования полной формы дифракционного профиля позволило отработать принципиально новую методику анализа системы Pt/УНВ методом рентгеновской дифракции, воспроизвести наблюдаемые дифрактограммы и получить результаты, согласующиеся с данными просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Полученные данные также позволили объяснить различия в каталитической активности исследованных НЧ.

Доклад Ульяновского А. (ГОУ лицей № 1313, Москва) по теме: «Влияние размерного эффекта на активность наночастиц платины в реакции гидрирования ароматических соединений» имел целью установление функциональной зависимости «активность-размер НЧ» на примере реакции гидрирования бензола. При исследовании каталитической активности НЧ платины размером от одного до 11 мкм в реакции гидрирования бензола было установлено, что: а) селективность реакции гидрирования бензола в циклогексан, катализируемой НЧ платины, равна 100%; б) определена зависимость скорости реакции от температуры и размера НЧ катализатора; в) установлен оптимальный размер частиц платины (3 мкм) для проведения реакции гидрирования бензола с максимальным выходом по целевому продукту (циклогексану); г) предложено теоретическое обоснование для наблюдаемого эффекта.

Цель работы Наумовой А. (ГОУ лицей № 1313, Москва) по теме: «Окисление нитрозоацеталей. Новый метод модификации нитросоединений» было проведено исследование окисления циклических и ациклических силилированных нитрозоацеталей. В результате окисления нитрозоацеталей происходит образование нитросоединений, которые являются полупродуктами органического синтеза различных органических соединений. В работе Наумовой А. изучено окисление шестичленных циклических нитрозоацеталей - показано, что окисление тетрагидрооксазинов приводит к -нитроспиртам и -нитрокетонам в зависимости от заместителей в кольце с высокой стереоселективностью, найдены ограничения применения условий реакции и предложен механизм окисления. На показательных примерах изучено окисление 5-тичленных циклических и алифатических нитрозоацеталей. Показано, что это существенно более сложный процесс.

Исследованию закономерностей реакций алифатических нитросоединений был посвящен доклад Хмырова Д. (ГОУ лицей № 1313, Москва) по теме: «Реакции нуклеофильного замещения в -галоген-нитросоединениях». Целью работы является изучение свойств -галоген-нитросоединений в реакциях с нуклеофилами. В результате проведённых исследований были получены следующие выводы: а) впервые реализовано нуклеофильное замещение атома галогена в -галоген-нитросоединениях; б) установлено, что скорость замещения атома галогена в нитронатах возрастает в ряду Br – F; в) предложена стратегия введения нуклеофила в молекулу алифатического нитросоединения.
3 Структура, свойства и методы изготовления композитных наноматериалов
Целью работы Аванкиной Е.А. и Кирша И.А. (ГОУ ВПО «МГУ ПБ») по теме: «Нанокомпозиционные полимерные материалы для упаковочной отрасли» является создание «умной» упаковки, ко­торая смогла бы не только сохранить полезные свойства продукта, но предупре­ждать о порче его, менять свои свойства в зависимости от изменения условий хранения, а также самостоятельно ликвидировать источник поражения. В качестве объектов исследования были изготовлены полимерные материалы на основе полиэтилена низкой плотности с различным содержанием углеродных нанотрубок. Нанокомпозиционные полимерные материалы были получены на лабораторной экструзионной установке с применением ультразвуковой приставки и без нее. Образцы были исследованы по реологическим и физико-механическим характеристикам. Установлено, что воздействие ультразвуковых колебаний на расплав полиэтилена приводит к увеличению показателя текучести расплава, при этом введение углеродных нанотрубок в полиэтилен приводит так же к увеличению данного показателя.

Распределение углеродных нанотрубок (УНТ) в полиэтилене (ПЭ) происходит более равномерно в случае воздействия ультразвука на расплав полимера и при этом происходит увеличение показателей разрушающего напряжения и относительного удлинения при разрыве. Далее исследовали полипропилен (ПП), модифицированный наноразмерными частицами серебра. На данном этапе работы образцы исследовались по физико-механическим и реологическим характеристикам. Для хранения продуктов питания пленки были исследованы на паропроницаемость. На следующем этапе исследований определялся срок хранения продуктов питания. Изменения наблюдались через сутки, три дня и неделю. Следующим этапом исследований было определение влагосодержания внутри упаковки. Результаты измерений относительной влажности внутри упаковки сравнимы, поэтому на срок хранения пищевой продукции влияют только антибактериальные свойства НЧ серебра.

Проведенные исследования показали, что улучшение свойств наблюдается при введении НЧ серебра в полипропиленовые плёнки. Это приводит к значительному увеличению физико-механических свойств. Введение НЧ серебра в полипропиленовые плёнки приводит к уменьшению паропроницаемости плёнки и увеличивает срок хранения продуктов на 7-10 дней.

В работе Бондаренко С.А., Бондаренко Е.А
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25

Похожие:

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconОписание полезной модели к патенту
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "росатом", Федеральное государственное...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconО проведении процедуры закупки «Запрос предложений (в форме пдо)»
Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени В. А. Каргина...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» icon«08» октября 2012г
Заказчиком является: Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconОписание полезной модели к патенту
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconТехнология переработки отходов производств, использующих высокочистый кремний
Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно –...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconЭколого-эпизоотологическая характеристика монгольской пищухи ( Ochotona pricei Thomas,
Работа выполнена в фкуз «Иркутский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconОпределение биогенных аминов в водных биоресурсах и продукция из них
Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (Атлантниро)»...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconГенетические свойства и структура плазмид природных штаммов bacillus subtilis
Ведущая организация : Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconГеохимическое моделирование процессов внутрипластовой очистки подземных вод от железа и марганца
Работа выполнена в Открытом акционерном обществе "Ордена Трудового Красного Знамени комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический...

Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова» iconЭффективностЬ реагентной Обработки высокоцветных и маломутных вод в зависимости от природы органических загрязнений
Работа выполнена в Открытом Акционерном Обществе – «Ордена Трудового Красного Знамени комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический...