Визит Тютюкина К.В. в университет Сантьяго-де-Компостелла в рамках конкурса на участие НПР в программах межвузовского обмена.

Project

Description

Актуальность поставленных в рамках проекта задач подтверждается широким интересом научной общественности к тематике исследования, а именно к изучению протонных ионных жидкостей и их смесей с различными солями.
В качестве методов исследования планируется использовать мощный инструмент для исследования подобных объектов - ЯМР спектроскопию.
За время научного сотрудничества с университетом Сантьяго-де-Компостелла, благодаря предшествующим визитам накоплен материал для совместной статьи, однако завершение статьи требует обсуждения с испанскими коллегами, а также некоторых дополнительных экспериментов. В качестве принимающей организации выбран факультет физики университета Сантьяго-де-Компостелла, поскольку уже налажено сотрудничество с группой сотрудников данного факультета. Есть возможность использовать специализированное оборудование испанской стороны, дополнительное к имеющемуся в ресурсных центрах СПбГУ. Ожидаемые научные результаты: совместная публикация в международном индексируемом журнале.
Работа во время визита будет направлена на исследование ионных жидкостей и электролитов на основе ионных жидкостей с использованием методов ЯМР в соответствии со следующим планом:
1.Подготовка образцов, экспериментальные измерения, обработка ЯМР данных ионных жидкостей с комплексными анионами.
2. Поиск и анализ литературных данных в аналогичных системах.
3. Подготовка материалов для совместной публикации.

Принимающий учёный с Испанской стороны: профессор María Villanueva López (Идентификатор автора: 7005342402 Scopus), имеет Хирш-фактор 3.

Layman's description

В ходе визита в Испанию, в химической лаборатории физического факультета университета Сантьяго де Компостела, были синтезированы различные образцы ионных жидкостей с ионами некоторых металлов (Ca, Mg, Mn, Cu, Li, Hg, Zn) и также подготовлены соединения этих образцов с гелями. Данный класс веществ представляет собой большой интерес в отрасли развития источников и устройств хранения электрической энергии, в области медицины, экологии, а также в оптике. Были проведены исследования этих образцов на ЯМР-спектрометре (Bruker-500) и ряде других приборов. Были сняты протонные и углеродные спектры и измерены коэффициенты диффузии для различных групп. Все результаты были представлены в виде наглядных презентаций (стеки спектров, таблицы, графики) и обсуждались совместно с испанскими коллегами на регулярных семинарах. В ходе обсуждения разрабатывались способы улучшения результатов и обсуждались перспективы развития исследований.

Key findings for the project

В ходе исследований были получены, как и ожидаемые (предсказанные теоретически), так и некоторые неожиданные результаты. Для более глубокого анализа, помимо ЯМР потребовалось привлечение дополнительных методов исследований подготовленных соединений (исследования электропроводности, вязкости). Удалось выяснить, что некоторые несоответствия полученных результатов с ожидаемыми, связаны с наличием в синтезированных образцах посторонних веществ. Методами ЯМР было обнаружено присутствие уксусной и муравьиной кислоты, которые являются побочными продуктами синтеза геля. Серьёзным препятствием в работе с гелесодержащими образцами было образование пузырьков с газами в образцах, которые недопустимы при исследовании методами ЯМР -спектроскопии, так как образец становился сильно неоднородным. Были предприняты удачные попытки модификации технологии приготовления образцов (синтез непосредственно в ЯМР-ампуле, нагрев, вакуумирование), и кроме того, выбрана наиболее удачная импульсная последовательность ЯМР с использованием выделения слоя. В итоге исследований. Отобраны соединения с наиболее полезными свойствами (например соединения Li, Mg и Zn) и отстранен класс соединений с Al, как неподходящий ввиду образования широких линий на спектрах. Часть образцов была доставлена в Россию, где будут продолжены исследования свойств данных веществ в ресурсном центре СПбГУ. По результатам исследований идёт подготовка ряда статей, отражающих достигнутые результаты.
Принимающий ученый: Д-р. Мария Виллануэва Лопез (Dr. María Villanueva López) физический факультет, отдел физики конденсированного вещества
Short titleВизит Тютюкина К.В. в университет Сантьяго-де-Компостелла
AcronymExchange 2019_1
StatusFinished
Effective start/end date2/09/191/10/19