Нанокатализаторы и функциональные материалы

Викарчук Анатолий Алексеевич

Руководитель:

Викарчук Анатолий Алексеевич Индекс Хирша: 13

Научный коллектив «Нанокатализаторы и функциональные материалы» создана при реализации гранта Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих учёных в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования (в соответствии с постановлением Правительства РФ № 220 от 09.04.2010).

Научный коллектив состоит из девяти подразделений, включая научно-исследовательские лаборатории (НИЛ), учебно-исследовательские лаборатории, Центр оценки соответствия продукции наноиндустрии и Опытно-технологический участок (ОТУ). Штат Лаборатории укомплектован высококвалифицированными специалистами. В Лаборатории работают 30 сотрудников (в том числе, 3 доктора и 8 кандидатов наук, 8 аспирантов, 8 студентов и 3 научно-технических работников, 22 из них – моложе 35 лет), имеющих необходимое образование, профессиональную подготовку и опыт проведения исследовательских работ.

Направления научных исследований

Область деятельности научной школы включает научно-исследовательскую работу, проведение экспертиз и опытно-конструкторские разработки, в частности:
– исследование механизмов роста, особенностей структуры и свойств нано- и микрообъектов, например, декаэдрических и икосаэдрических металлических малых частиц;
– разработку технологии выращивания методом электроосаждения металла пентагональных нитевидных кристаллов, усов, микротрубок, специфических нанообъектов, обладающих осями симметрии пятого порядка, необычной структурой и уникальными физико-химическими характеристиками;
– получение из пентагональных частиц и кристаллов готовых микроизделий: микротрубопроводов, композиционной микропроволоки, кантилеверов, игольчатых кристаллов, частиц с развитой поверхностью, микроконтейнеров, компонентов микроэлектроники и сенсоров;
– создание образцов инновационной продукции: нанокатализаторов технического и экологического назначения, адсорбентов, нанопористых функциональных материалов, нанофильтров, адсорбционно-каталитических фильтров, систем очистки газов и жидкостей от механических, органических, токсических и бактериологических примесей;
– разработку физико-химических основ технологий получений из нано- и микрообъектов принципиально новых функциональных материалов в виде: пленок, слоев, покрытий, порошков кристаллов и микрочастиц с развитой поверхностью;
– разработку технологии получения из нанообъектов, икосаэдрических частиц и дефектных кристаллов нано и микрокатализаторов промышленного и экологического назначения;
– разработку технологии получения микрокатализаторов с развитой поверхностью;
– создание каталитических систем, предназначенных для очистки сточных вод промышленных предприятий;
– создание фотокатализаторов из наночастиц и нановискеров оксидов металлов и фотокаталитических систем доочистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов и нефтехимических предприятий.

Организации партнеры с указанием научного направления сотрудничества

– Университет Кумамото, Япония – изготавливают сплавы, делают микроскопию, совместные исследования, публикации и др.
– Charles University, Чехия – совместные исследования, публикации и др.

– Фрайбургский университет, Германия – совместные исследования, публикации и др.
– Институт проблем сверхпластичности металлов РАН – изготовление образцов для проведения исследований.
– Институт металлургии и материаловедения РАН – изготовление образцов для проведения исследований.
– Соликамский опытный магниевый завод – изготовление образцов для проведения исследований.


Инновационные коммерциализируемые проекты

Участники на постоянной основе проводят аттестационные и сертификационные испытания материалов и изделий.

Перечень крупных грантов и проектов

1. Мегагрант совместного проекта ТГУ и ведущего учёного Айфантиса Элиаса Хараламбоса в области «Технологии материалов» с объёмом финансирования 90 млн рублей.
2. Проект лаборатории мирового уровня «Нанокатализаторы и функциональные наноматериалы» Алексея Романова. В общей сложности по данному проекту федеральное финансирование составило 150 млн. рублей.
3. В конкурсе инициативных проектов, проводимом Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) поддержку в 2016 году в размере 530 тысяч рублей получил проект кандидата физико-математических наук, доцента, сотрудника Лаборатории «Нанокатализаторы и функциональные материалы» Натальи Николаевны Грызуновой «Получение и исследование дефектных структур, формирующихся при механоактивации металлических частиц и кристаллов в процессе их электрокристаллизации».
4. В рамках конкурса научных проектов «Мой первый грант», организованного РФИИ грант размером 450 тысяч рублей получил кандидат физико-математических наук, доцент, сотрудник Лаборатории «Нанокатализаторы и функциональные материалы» Максим Владимирович Дорогов на реализацию в 2016 году проекта «Механизмы релаксации в малых частицах упругой энергии дефектов дисклинационного типа».
5. Аспирант, сотрудник Лаборатории «Нанокатализаторы и функциональные материалы» Алексей Грызунов вошел в число победителей конкурса «УМНИК» («Участник молодежного научно-инновационного конкурса») и получил на развитие своего проекта «Разработка и получение каталитических элементов для систем доочистки сточных вод» 400 тысяч рублей.
 

Основные научные труды

1. Romanov, A.E., Dorogin, L.M., Kolesnikova, A.L., Kink, I., Yasnikov, I.S., Vikarchuk, A.A. // A model of whisker crystal growth from a pentagonal small particle (2014) Technical Physics Letters, 40 (2), pp. 174-176.
2. Vikarchuk, A.A., Dorogov, M.V. // Features of the evolution of the structure and morphology of the surface of icosahedral copper particles in the annealing process (2013) JETP Letters, 97 (10), pp. 594-598.
3. Romanov, A.E., Vikarchuk, A.A., Kolesnikova, A.L., Dorogin, L.M., Kink, I., Aifantis, E.C. // Structural transformations in nano- and microobjects triggered by disclinations (2012) Journal of Materials Research, 27 (3), pp. 545-551. Cited 2 times.
4. Vikarchuk, A.A., Dorogov, M.V., Volkov, A.V., Gryzunova, N.N. // Disclination defects in substrates as the sites of whisker growth (2011) Russian Metallurgy (Metally), 2011 (4), pp. 290-295.
5. Lipnitskii, A.G., Maradudin, D.N., Klimenko, D.N., Golosov, E.V., Nelasov, I.V., Kolobov, Y.R., Vikarchuk, A.A. // Formation of a pentagonal particle structure from copper nanoclusters (2009) Russian Physics Journal, 52 (2), pp. 138-143. Cited 2 times. 6. Ostapenko, G., Denisova, D., Vikarchuk, A. // Electrochemical deposition of copper pentagonal microcrystals (2008) ECS Transactions, 11 (28), pp. 97-101.
7. Vikarchuk, A.A., Gamburg, Yu.D., Yasnikov, I.S. // Temperature evolution for small particles formed during electrocrystallization (2008) Russian Journal of Electrochemistry, 44 (7), pp. 857-860.
8. Yasnikov, I.S., Vikarchuk, A.A. // Alternative method of the opening of cavities in small icosahedral electrolytic-metal particles (2007) JETP Letters, 86 (9), pp. 612-614.
9. Yasnikov, I.S., Vikarchuk, A.A., Denisova, D.A., Gryzunova, N.N., Tsybuskina, I.I. // Electrodeposition of nanostructure objects with pentagonal symmetry (2007) Technical Physics, 52 (10), pp. 1328-1331. Cited 1 time.
10. Yasnikov, I.S., Vikarchuk, A.A. // The formation of voids in icosahedral small particles during electrocrystallization (2007) Technical Physics Letters, 33 (10), pp. 817-820. Cited 1 time.
11. Yasnikov, I.S., Vikarchuk, A.A. // Mechanisms of relaxation of elastic stresses in the process of growth of nanoparticles and microcrystals with disclination defects in electrocrystallization of FCC metals (2007) Metal Science and Heat Treatment, 49 (3-4), pp. 97-104. Cited 2 times.
12. Vikarchuk, A.A., Yasnikov, I.S. // Phase transitions in small particles formed at the initial stages of electrocrystallization of metals (2007) Physics of the Solid State, 49 (1), pp. 1-5. Cited 2 times.
 

Список основных объектов интеллектуальной собственности

1. Викарчук А.А., Ясников И.С., Довженко О.А., Денисова Д.А., Костин В.И. СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ НИТЕВИДНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ // патент на изобретение RUS 2324772 02.05.2006.
2. Викарчук А.А., Ясников И.С., Криштал М.М., Денисова Д.А., Колобов Ю.Р. МЕМБРАННО-СОРБЦИОННЫЙ ФИЛЬТР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ // патент на изобретение RUS 2356607 16.10.2007.
3. Викарчук А.А., Прентсель А.А., Ройтбург Ю.С., Скиданенко В.И., Чепелев В.И., Чуркин В.К.  УЧЕБНО-ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ И ДЕМОНСТРАЦИИ СВЕТОВЫХ ЯВЛЕНИЙ // патент на изобретение RUS 2320023 16.12.2003.
4. Викарчук А.А., Ясников И.С., Денисова Д.А., Цыбускина И.И. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА // патент на изобретение RUS 2325472 05.07.2006.
5. Викарчук А.А., Довженко О.А., Дорогов М.В., Власенкова Е.Ю., Сирота В.В. КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ // патент на изобретение RUS 2362680 03.09.2007.

Общественное признание

По результатам работы коллектив бы удостоен следующих наград: 
– Награда Японского института металлов за лучшую работу, 2007 год;
– Приз международной конференции по наноматериалам (UFG-2006, Irsee, Germany)за лучшую работу, 2006 год;
– Приз международной конференции по акустической эмиссии за лучшую работу, 2010 год;
– Нагрудный знак «Почетный работник высшей школы» (Мерсон Дмитрий Львович), за высокие научные и педагогические достижения, 2008 год;
– Премия за «Развитие ведущих отечественных научно-инженерных школ», 2005 год;
– Премия в конкурсе в рамках Европейской конференции по вопросам разрушения «European Conference of Fracture 21» (ECF21).