Лаборатория Химии Высоких Энергий
(бывшая Лаборатория Радиационной Химии)
Химического факультета
МГУ им. М.В. Ломоносова

 
RUS ENG

05:52
28 мая 2018 года


Главная
История
Сотрудники
Наука
Студентам
Галерея
Контакты
Архив

Тематики исследований





Радиационно-химические превращения небольших молекул
в низкотемпературных матрицах

     В рамках этого направления проводятся экспериментальные и теоретические исследования структуры и свойств различных высокореакционных интермедиатов и необычных молекул при температурах гелиевого диапазона. Используемые в работе оригинальные подходы и методы позволяют получать уникальную информацию, представляющую интерес для различных отраслей химии и химической физики, в частности, радиационной химии и фотохимии, химии межзвездного пространства, земной и планетарных атмосфер, а также для развития новых принципов манипулирования химическими реакциями при низких температурах. Самостоятельный интерес представляет возможность получения и исследования свойств нового класса соединений с необычными химическими связями – гидридов благородных газов общей формулы HNgX. В исследованиях используется комбинация высокоинформативных методов ИК и ЭПР спектроскопии в условиях матричной изоляции, применяются квантово-химические расчеты современного уровня.

Иллюстративные публикации:

  • Sergey V. Ryazantsev, Jan Lundell, Vladimir I. Feldman, Leonid Khriachtchev. Photochemistry of the H2O/CO System Revisited: The HXeOH···CO Complex in a Xenon Matrix.
    J. Phys. Chem. A. 2018, 122 (1), 159–166. DOI: 10.1021/acs.jpca.7b10293

  • Svetlana V. Kameneva, Daniil A. Tyurin, Vladimir I. Feldman. Characterization of the HCN⋯CO complex and its radiation-induced transformation to HNC⋯CO in cold media: an experimental and theoretical investigation .
    Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19. DOI: 10.1039/C7CP03518G

  • Ilya S. Sosulin, Ekaterina S. Shiryaeva, Daniil A. Tyurin, Vladimir I. Feldman. Communication: A hydrogen-bonded difluorocarbene complex: Ab initio and matrix isolation study.
    J. Chem. Phys. 2017,147, 131102 . DOI: 10.1063/1.4999772

  • Sergey V. Ryazantsev , Vladimir I. Feldman, Leonid Khriachtchev. Conformational Switching of HOCO Radical: Selective Vibrational Excitation and Hydrogen-Atom Tunneling.
    J. Am. Chem. Soc. 2017, 139 (28), 9551–9557 . DOI: 10.1021/jacs.7b02605

  • Sergey V. Ryazantsev, Riccardo Tarroni, Vladimir I. Feldman, Leonid Khriachtchev. Effect of Noncovalent Interactions on Vibronic Transitions: An Experimental and Theoretical Study of the C2H⋅⋅⋅CO2 Complex.
    Chem. Phys. Chem. 2017,18, 8. DOI: 10.1002/cphc.201601441

  • Sergey V. Ryazantsev, Daniil A.Tyurin, Vladimir I.Feldman. Experimental determination of the absolute infrared absorption intensities of formyl radical HCO.
    Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2017, 187. DOI: 10.1016/j.saa.2017.06.018

  • Ilya S. Sosulin, Ekaterina S. Shiryaeva, Vladimir I. Feldman. Mechanism of the radiation-induced transformations of fluoroform in solid noble gas matrixes.
    Rad. Phys. Chem. 2017,138, . DOI: 10.1016/j.radphyschem.2017.03.016

  • Svetlana V. Kameneva, Anastasia D. Volosatova, Vladimir I. Feldman. Radiation-induced transformations of isolated CH3CN molecules in noble gas matrices.
    Rad. Phys. Chem. 2017,141, DOI: 10.1016/j.radphyschem.2017.08.011

  • Sergey V. Ryazantsev, Daniil A. Tyurin, Vladimir I. Feldman, Leonid Khriachtchev. Spectroscopic characterization of the complex of vinyl radical and carbon dioxide: Matrix isolation and ab initio study.
    J. Chem. Phys. 2017,147, 184301 . DOI: 10.1063/1.5000578

  • Sergey V. Ryazantsev, Luís Duarte, Vladimir I. Feldman, Leonid Khriachtchev. VUV photochemistry of the H2O⋯CO complex in noble-gas matrices: formation of the OH⋯CO complex and the HOCO radical.
    Phys. Chem. Chem. Phys. 2017,19, 356-365 . DOI: 10.1039/C6CP06954A

  • Svetlana V. Kameneva, Daniil A. Tyurin, Kirill B. Nuzhdin, Vladimir I. Feldman. Matrix isolation and ab initio study on HCN/CO2 system and its radiation-induced transformations: Spectroscopic evidence for HCN· · ·CO2 and trans-HCNH· · ·CO2 complexes.
    J. Chem. Phys. 2016, 21. DOI: 10.1063/1.4969075

  • V. I. Feldman, S. V. Ryazantsev, S. V. Kameneva, E. S. Shiryaeva, E. V. Saenko. Matrix isolation model studies on the radiation-induced transformations of small molecules of astrochemical and atmospheric interest.
    Radiat. Phys. Chem. 2016. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2015.12.005

  • S. V. Ryazantsev, V. I. Feldman. Radiation-induced transformations of matrix-isolated formic acid: evidence for the HCOOH → HOCO + H channel.
    Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 30648-30658. DOI: 10.1039/C5CP05446J

  • S. V. Ryazantsev, V. I. Feldman. Matrix-isolation studies on the radiation-induced chemistry in H2O/CO2 systems: Reactions of oxygen atoms and formation of HOCO radical.
    J. Phys. Chem. A 2015, 119, 2578-2586. DOI: 10.1021/jp509313n

  • S. V. Kameneva, A. V. Kobzarenko, V. I. Feldman. Kinetics and mechanism of the radiation-chemical synthesis of krypton hydrides in solid krypton matrices.
    Radiat. Phys. Chem. 2015, 110, 17–23. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2015.01.007

  • S. V. Ryazantsev, A. V. Kobzarenko, V. I. Feldman. Photolabile xenon hydrides: A case study of HXeSH and HXeH.
    J. Chem. Phys. 2013, 139, 124315. DOI: 10.1063/1.4822102

  • V. I. Feldman, A. V. Kobzarenko, I. A. Baranova, A. V. Danchenko, F. F. Sukhov, E. Tsivion, R. B. Gerber. Direct visualization of the H—Xe bond in xenon hydrides: xenon isotopic shift in the IR spectra.
    J. Chem. Phys. 2009, 131, 151101. DOI: 10.1063/1.3250426

  • V. I. Feldman, F. F. Sukhov, A. Yu. Orlov, I. V. Tyulpina. Experimental evidence for the formation of HXeCCH: The first hydrocarbon with an inserted rare-gas atom.
    J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4698—4699. DOI: 10.1021/ja034585j


  • Механизмы и селективность ранних стадий радиационно-химических процессов
    в органических и полимерных системах:
    структура и реакции органических ион-радикалов

      Основное содержание этого направления составляют модельные исследования первичных ион-радикальных интермедиатов радиационно-химических процессов в органических системах – катион-радикалов и избыточных электронов. Полученные результаты легли в основу концепции «тонкой настройки», основанной на учете влияния конформации и межмолекулярных взаимодействий на радиационно-химические превращения в молекулярных конденсированных средах и полимерах. Наряду с фундаментальным значением для радиационной химии, данные о строении и реакционной способности ион-радикалов представляют самостоятельный интерес для физической органической химии, катализа, молекулярной электроники и радиобиологии. Основные экспериментальные методы – ЭПР и электронная спектроскопия поглощения, широко используются квантово-химические расчеты.

    Иллюстративные публикации:

  • E. S. Shiryaeva, I. S. Sosulin, E. V. Saenko, V. I. Feldman. Ion-radical intermediates of the radiation-chemical transformations of organic carbonates.
    Radiat. Phys. Chem. 2016. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2016.01.010

  • V. I. Feldman. Organic radical cations and neutral radicals produced by radiation in low-temperature matrices.
    In: EPR of Free Radicals in Solids II. Trends in Applications and Methods, edited by A. Lund and M. Shiotani (2nd Edition) Springer, 2013, pp. 25-70.

  • V. I. Feldman. Structure and reactions of aliphatic bridged bifunctional radical ions: Exploring fine-Tuning in radiation chemistry.
    Isr. J. Chem. 2014, 54, 284–291. DOI: 10.1002/ijch.201300122

  • E. V. Saenko, K. Takahashi, V. I. Feldman. EPR evidence for a physically trapped excess electron in a glassy ionic liquid.
    J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2896–2899. DOI: 10.1021/jz401292e

  • E. V. Saenko, D. N. Laikov, I. A. Baranova, V. I. Feldman. Stabilization of radical anions with weakly bound electron in condensed media: A case study of diacetonyl radical anion.
    J. Chem. Phys. 2011, 135, 10103. DOI: 10.1063/1.3638690


  • Радиационно-химический синтез металл-полимерных нанокомпозитов

      В рамках данного направления решается задача одностадийного радиационно-химического синтеза перспективных гибридных наноматериалов, которые могут представлять потенциальный интерес для различных приложений (создание тканей с бактерицидными свойствами, сенсоров, оптических фильтров, катализаторов). Основное внимание уделяется разработке новых принципов управления размерами и распределением металлических и биметаллических наночастиц, получаемых при радиационно-химическом восстановлении ионов металлов в водно-полимерных системах. В исследованиях используются современные структурные методы (электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ), а также методы исследования кинетики радиационно-химических процессов (электронная спектроскопия поглощения и ЭПР).

    Иллюстративные публикации:

  • A. A. Zezin, V. I. Feldman, S. S. Abramchuk, G. V. Danelyan, V. V. Dyo, F. A. Plamper, A. H. Müller, D. V. Pergushov. Efficient size control of copper nanoparticles generated in irradiated aqueous solutions of star-shaped polyelectrolyte containers.
    Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 11490 - 11498. DOI: 10.1039/C5CP00269A

  • A. Bakar, O. Guven, A. A. Zezin, V. I. Feldman. Controlling the size and distribution of copper nanoparticles in double and triple polymer metal complexes by X-ray irradiation.
    Radiat. Phys. Chem. 2014, 94, 62-65. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2013.07.006

  • V. I. Feldman, A. A. Zezin, S. S. Abramchuk, E. A. Zezina. X-ray induced formation of metal nanoparticles from interpolyelectrolyte complexes with copper and silver ions: The radiation-chemical contrast.
    J. Phys. Chem. C 2013, 117, 7286–7293. DOI: 10.1021/jp3090765

  • A. A. Zezin, V. B. Rogacheva, V. I. Feldman, P. Afanasiev, A. A. Zezin. From triple interpolyelectrolyte-metal complexes to polymer-metal nanocomposites.
    Adv. Colloid. Interface Sci. 2010, 158, 84-93. DOI: 10.1016/j.cis.2009.09.002


  • Радиационная химия краун-эфиров и краун-содержащих систем

      Это направление связано с проблемами разработки радиационно-стойких экстракционных систем и сорбентов на основе краун-эфиров для переработки ядерного топлива и радиоаналитических приложений. Основное внимание уделяется механизмам радиационно-химических превращений краун-эфиров различной структуры, а также исследованию влияния природы катиона и аниона на радиационно-химические процессы в краун-содержащих системах. Наряду с этим, предпринимаются попытки разработки оригинальных способов получения краун-содержащих сорбентов. Для характеристики механизмов радиационно-химических превращений используется спектроскопия ЭПР, применяются различные синтетические и аналитические методики.

    Иллюстративные публикации:

  • O. A. Zakurdaeva, S. V. Nesterov, N. A. Sokolova, P. V. Dorovatovskii, Ya. V. Zubavichus, V. N. Khrustalev, A. F. Asachenko, G. A. Chesnokov, M. S. Nechaev, V. I. Feldman. Evidence for Indirect Action of Ionizing Radiation in 18-Crown-6 Complexes with Halogenous Salts of Strontium: Simulation of Radiation-Induced Transformations in Ionic Liquid/Crown Ether Compositions.
    J. Phys. Chem. B 2018, 122(6), 1992-2000. DOI: 10.1021/acs.jpcb.7b11498

  • O. A. Zakurdaeva, S. V. Nesterov, N. A. Shmakova, N. A. Sokolova, V. I. Feldman. The low temperature radiolysis of cis-syn-cis-dicyclohexano-18-crown-6 complexes with alkaline earth metal nitrates: An evidence for energy transfer to the macrocyclic ligand.
    Radiat. Phys. Chem. 2015, 115, 183–188. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2015.07.004

  • O. A. Zakurdaeva, S. V. Nesterov, V. I. Feldman. Localization of radiation damages in X-rays irradiated cis-syn-cis-dicyclohexano-18-crown-6 and its inclusion complex with BaCl2.
    Radiat. Phys. Chem. 2013, 87, 40-45. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2013.02.006

  • O. A. Zakurdaeva, S. V. Nesterov, V. I. Feldman. Radical intermediates of low temperature radiolysis of di-tert-butylcyclohexano-18-crown-6/1-octanol extractant.
    Radiochimica Acta 2013, 101, 51-56. DOI: 10.1524/ract.2013.1993

  • O. A. Zakurdaeva, S. V. Nesterov, N. A. Shmakova, G. K. Semenova, E. O. Sozontova and V. I. Feldman. Radiation-chemical synthesis of poly(vinyl alcohol) hydrogel containing dicyclohexano-18-crown-6.
    Nucl. Instr. & Meth. Phys. Res. B 2007, 265, 356-361. DOI: 10.1016/j.nimb.2007.09.003


  •