Лаборатория физики поверхности и катализа

Научные результаты:

На основе комплексного исследования процессов адсорбции и превращения молекул на поверхности неоднородных наноматериалов методами анализа поверхности, как в условиях сверхвысокого вакуума, так и реальной среды, установлены физико-химические закономерности процессов окисления оксидов углерода, азота, водорода на поверхности металлических и металлооксидных модельных катализаторов. Акцент сделан на реализацию низкотемпературных каталитических процессов окисления.

Установлено, что посредством подбора сочетаний компонент составных металлических систем и систем металл/оксид, а также их структуры и морфологии, особенностей межфазных границ раздела, формирования новых адсорбционно-реакционных центров поверхности и электронной структуры подложки в целом возможна реализация контролируемых процессов окисления молекул высокой активности при температурах близких или ниже комнатной. Результаты работы имеют прикладную значимость и высокий внедренческий потенциал для разработки катализаторов низкотемпературного действия, реализации процессов «холодного горения» и появления новых каналов превращения молекул, недостижимых с применением существующих каталитических технологий.

Внедрение результатов исследования:

• Разработан способ повышения активности гетерогенного катализатора окисления моноксида углерода (патент на изобретение № 2739564 C1, 25.12.2020. Заявка № 2020118795 от 01.06.2020).
• Разработана приставка для высокоточной диагностики растрового электронного микроскопа (заявка ФИПС № 2022112261, вх. № W22025668, 05.05.2022).
• Разработан способ получения пленки гамма-Al2O3(111) наноразмерной толщины на металлической подложке (подана заявка в ФИПС 26.09.2022).

Данные разработки могут найти применение в гетерогенном катализе, микро- и наноэлектронике, области диагностики наноматериалов. 

Образование и переподготовка кадров:

1. Подготовлены и защищены 27 бакалаврских выпускных квалификационных работ, 3 аспирантских и 15 магистерских диссертаций по заявленному направлению научного проекта.
2. На основе полученных результатов разработаны:

• Учебные курсы: «Методы анализа поверхности», «Электронная Оже-спектроскопия: основы и применения», «Физико-химические основы и технология получения тонких пленок».
• Учебные пособия: «Auger electron spectroscopy: basics and applications»/Владикавказ, 2021 г., «Адсорбция и взаимодействие атомов и молекул на поверхности металлических систем»/Владикавказ, 2021 г.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

• Создан интегрированный в систему Объединенного института ядерных исследований в Дубне вычислительный кластер и сетевая лаборатория по ядерной физике для решения задач по направлению BigData, NICA, ATLAS.
• Создана лаборатория адсорбционных явлений на базе лаборатории физики поверхности и катализа.

Сотрудничество:

Объединенный институт ядерных исследований, Университет ИТМО, МФТИ (Россия), Шанхайский университет инженерных наук (Китай), Технологический университет имени Насир ад-Дина Туси, Университет Паяме Нур (Иран): проводятся совместные исследования, научные мероприятия, опубликованы совместные научные работы, реализуются совместные проекты.