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

 
RUS ENG

11:18
22 июля 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:

  • Ilya S. Sosulin, Ekaterina S. Shiryaeva, Daniil A. Tyurin, and Vladimir I. Feldman. Matrix Isolation and Ab Initio Study on the CHF3···CO Complex.
    J. Phys. Chem. A, 2018, 122 (16), 4042–4047. DOI: 10.1021/acs.jpca.8b01485

  • 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


  •