на главную e-mail | карта сайта
 
 
Тел.: (495) 983-58-88
107564, Москва, ул. Краснобогатырская, д.42, стр.1
   НЦ "МТХ"Наши сотрудникиНовостиФотогалереяКонтактыКарта сайта
 
 
Научные проекты
  Выполняемые научные проекты
    - Проект ФЦП
      - Результаты проекта
    - Проект РФФИ
  Завершенные научные проекты
  Международные научные проекты
Научные направления
  Химический синтез
  Технология очистки
  Нанотехнология
  Процессы и аппараты
  Аналитические исследования
  Ведущие химические предприятия
  Ведущие химические НИИ
  CALS-технологии
Кадровый состав
  Аспиранты и соискатели
  Кандидаты наук
  Доктора наук
Научная деятельность
  Конференции
  Публикации
Сотрудничество
  Российские партнеры
  Зарубежные партнеры
Структура центра
Конференции 2021 года

На главную » Научные проекты » Выполняемые научные проекты »

 

 Проект РФФИ 20-03-00515. "Системные исследования жизненного цикла разработки и производства в технологии материалов особой чистоты".

 

Научный руководитель: Бессарабов А,М,

Исполнители:  Дикарева Юлия Михайловна,Степанова Татьяна Игоревна, Заремба Галина Александровна, Казаков Александр Александрович, Кочетыгов Алексей Леонидович, Квасюк Алексей Владимирович

Сроки выполнения: 2020-2022 г.г.

Объем финансирования: 3 млн. руб.

Создание в технологии особо чистых материалов теоретических основ системного анализа для жизненного цикла разработки и производства, позволяющих провести декомпозицию сложных химико-технологических систем по аппаратурно-технологическим признакам и системная классификация микропримесей, исходных реагентов и целевых продуктов. Разработка методологии и математического аппарата для анализа и выбора структуры производств особо чистых материалов.

Создание системной методологии синтеза гибких модульных производств особо чистых материалов. Разработка типовых аппаратурных модулей процессов глубокой очистки, из которых синтезируются гибкие производства: органических растворителей, триметилалкоксисиланов и неорганических кислот особой чистоты.

Разработка математических моделей индивидуальных и совмещенных процессов глубокой очистки кристаллизационными, ионообменными, адсорбционными, экстракционными, химическими и ректификационными методами с учетом изменения механизма процесса при переходе из области макро- в область микроконцентраций. Для прогнозирования дисперсности твердофазных особо чистых материалов разработка математических моделей процессов плазмохимического синтеза нанопорошков, а также процессов золь-гель перехода при интенсивной сушке в СВЧ поле, роторно-пленочных и распылительных аппаратах.

Системные исследования аналитического мониторинга особо чистых материалов. Разработка системы компьютерного менеджмента качества в следующих информационных сечениях: анализируемое вещество; показатели качества; методы анализа; аналитическое оборудование. Системный анализ показателей качества по кластерам: основное вещество, катионы металлов, анионы, взвешенные частицы. По каждому кластеру подбор перспективных методов анализа и аналитических приборов, с выделением важнейших узлов и характеристик, необходимых пользователю для выбора аналитического оборудования. Внедрение разработанной методологии при аналитическом мониторинге ассортимента органических растворителей и неорганических кислот особой чистоты.

Результаты работы являются составным элементом дальнейшего развития теории и практики химии особо чистых веществ в наиболее перспективных секторах науки и техники. Предложенные в работе теоретические обобщения позволят более оперативно и качественно разрабатывать перспективные технологии и материалы особой чистоты.

Производство необходимых науке и промышленности особо чистых материалов требует: создания теоретических основ системного анализа, позволяющих провести декомпозицию модульных подсистем основного производства и утилизации по аппаратурно-технологическим характеристикам;

создание системной методологии синтеза энерго- и ресурсосберегающих гибких модульных производств особо чистых материалов, на основе которой синтезируются 5 классов многоассортиментных производств алифатических углеводородов, кремнийорганических соединений, органических растворителей, неорганических кислот и оксидов особой чистоты;

для заводского комплекса особо чистых материалов создание типовой безотходной 7-ми стадийной системы водного хозяйства, включающей в себя локальные подсистемы оборотного водоснабжения, генерации пара, сбора-обработки конденсата и др.;

для гибких технологий жидкофазных целевых продуктов разработка индивидуальных и совмещенных процессов глубокой очистки кристаллизационными, ионообменными, адсорбционными, химическими, экстракционными и ректификационными методами;

для гибких технологий твердофазных дисперсных материалов особой чистоты разработка энергоэффективных процессов плазмохимического синтеза нанопорошков, а также процессов золь-гель перехода при сушке в СВЧ поле, роторно-пленочных и распылительных аппаратах;

разработка систем компьютерного менеджмента качества в информационных сечениях - анализируемое вещество, показатели качества, методы анализа и аналитическое оборудование; анализ показателей качества по кластерам - основное вещество, катионы металлов, анионы и взвешенные частицы; подбор по каждому кластеру перспективных методов анализа и приборов для ресурсосберегающего аналитического мониторинга.

Результаты работы являются новыми составными элементами дальнейшего развития теории и практики энерго- и ресурсосберегающей безотходной технологии особо чистых материалов в наиболее перспективных секторах науки и техники. Предложенные в работе теоретические обобщения позволят более оперативно и качественно разрабатывать перспективные технологии и материалы особой чистоты.

 

 Проект РФФИ 17-08-00061."Исследование механизмов действия ингибиторов карбонатных и сульфатных отложений в водооборотных системах и установках обратного осмоса, и разработка теоретических основ тестирования и подбора ингибиторов".

Научный руководитель: Попов К.И.

Исполнители: Афанасьева Е. И., Дикарева Ю. М.,  Камагуров С. Д., Ларченко В. Е.,

Ощепков М. С. , Тушева М. А. , Шкаранова Е. А., Андрианов А. П. (МЭИ)

Сроки выполнения: 2017-2019 г.г.

Объем финансирования: 2.1 млн. руб.

Проект направлен на решение фундаментальной задачи – выяснение механизма действия ингибиторов при формировании сульфатных и карбонатных отложений в водооборотных системах на предприятиях теплоэнергетики,  химической, нефтехимической, металлургической промышленности, жилищно-коммунального хозяйства, а также при опреснении воды в технологиях обратного осмоса.  Основным объектом исследования являлся механизм формирования отложения в объеме раствора, а основными методами исследования – лазерное динамическое светорассеяние (ДЛС) с измерением размера частиц и дзета-потенциала и визуализация ингибитора путём встраивания в его молекулу флюоресцентных фрагментов. 

За первый год выполнения Проекта на примере сульфатных отложений (гипс) разработан совершенно новый подход – использование эталонных индифферентных нанодисперсий двуокиси кремния (Ludox TM40), вводимых в рабочую систему в качестве эталонов концентрации наночастиц и регистрируемых методом ДЛС. На втором году исследований найдена более совершенная эталонная дисперсия – АРГОВИТ (водный раствор наносеребра, стабилизированный поливинилпирролидоном).

С помощью эталонных дисперсий TM40 и AРГОВИТ методом ДЛС в 2017-2018 годах проведено комплексное исследование процесса ингибирования отложений гипса из пересыщенных растворов с анализом выделяющейся твердой фазы методами электронной микроскопии, а также сопоставлением результатов с выводами, получаемыми методом компьютерного моделирования равновесий комплексообразования, гидролиза, диссоциации и растворимости в данной системе для трёх фосфорсодержащих ингибиторов: нитрилотрис(метиленфосфоновой кислоты), НТФ; гидроксиметиленбисфосфоновой кислоты, HEDP; и  2фосфогобутан-1,2,4-трикарбоновой кислоты, PBTC. Впервые в мировой практике было показано, что в присутствии НТФ при рН 9 количество микрозародышей фазы гипса в водной среде существенно понижается, т.е. ингибиторы способны предотвращать зародышеобразование. При этом, вопреки общепринятым воззрениям, было обнаружено, что ингибитор не снижает скорость роста зародышей, так как во всех растворах размеры первичных образований твёрдой фазы были одинаковыми. Данные для НТФ подтверждены также экспериментами с менее эффективными, чем НТФ ингибиторами HEDP и PBTC. Аналогичный результат был получен на втором этапе выполнения Проекта для пересыщенных растворов карбоната кальция прямым наблюдением эффекта Тиндаля.

Для уточнения механизма были синтезированы три оригинальных, не описанных ранее в литературе ингибитора солеотложений с флюоресцентными метками:  два - на основе 1,8-нафтальимида (конъюгат с полиакрилатом (PAA-F1) и с бисфосфонатом (  N-пропил-3-гидрокси-3,3-бисфосфоно-(4-метокси-1,8-нафтальимид) (HEDP-F), и один – на основе флуоресцеина (конъюгат с полиакрилатом (PAA-F2). На первом этапе была исследована их ингибирующая способность и флуоресцентные характеристики. На втором этапе HEDP-F впервые в мировой практике был применён для визуализации ингибитора в процессе формирования кристаллов гипса из пересыщенных растворов. Было показано, что ингибитор не сорбируется на формирующихся кристаллах гипса, а образует собственные агрегаты. Эти данные хорошо согласуются с результатами, полученными методом ДЛС, и существенно расходятся с общепринятыми теоретическим воззрениями.  

На третьем, заключительном этапе впервые в мировой практике были проведена визуализация фосфорсодержащего флюоресцентного ингибитора HEDP-F в процессе формирования отложений гипса на установке обратного осмоса в режиме “on line”. При этом был получен парадоксальный результат: ингибитор ещё до наступления пересыщения по гипсу полностью переходит в коллоидный раствор в виде малорастворимых солей CaxHyHEDP-F·nH2O, и с формирующимся затем осадком гипса не взаимодействует. Тем не менее, эффект ингибирования наблюдается! Это позволило выдвинуть гипотезу существования некоего, не учитываемого ранее никем фактора – взвешенных микро- и нано-частиц посторонних примесей («нанопыли»). Для её проверки нами впервые был применён счётчик частиц в жидкой фазе. При этом было установлено, что во всех рассолах, и деионизированной воде, используемой для их приготовления, изначально присутствует от 500 до 300 000 посторонних частиц в 1 мл размером свыше 100 нм (количество частиц размером менее 100 нм современные счётчики не регистрируют, но они, несомненно, также присутствуют в любой водной фазе). Их количество можно несколько уменьшить, применяя микро- и нанофильтрацию, но полностью удалить их невозможно при современном состоянии техники. Для подтверждения этой гипотезы на третьем этапе были проведены дополнительные эксперименты с осаждением барита из пересыщенных растворов. Они полностью подтвердили ключевую роль «нанопыли» в процессе формирования зародышей неорганических кристаллов. В экспериментах с водопроводной, дистиллированной и деионизированной водой было впервые показано, что число частиц в водной фазе прямо коррелирует с периодом индукции барита в присутствии ингибитора: чем больше частиц, тем короче время индукции образования фазы барита.       

На основании проведённых за три года исследований нами была выдвинута и апробирована новая гипотеза, существенно отличающаяся от общепринятых воззрений на механизм ингибирования. Её суть заключается в том, что в любом водном растворе любой степени чистоты присутствуют взвешенные наночастицы примесей. Именно они являются зародышами формирования твёрдой фазы в любом пересыщенном растворе и играют ключевую роль в формировании кристаллических солеотложений и ингибировании этого процесса. Молекулы ингибитора, адсорбируясь на этих индифферентных центрах кристаллизации, блокируют их, и предотвращают дальнейшее формирование на заблокированной частице фазы кристаллизующегося осадка, в частности – гипса или барита. Те взвешенные наночастицы, которые первоначально сорбировали ионы гипса, растут далее без заметного влияния ингибитора. Таким образом, ингибитор на стадии нуклеации сокращает в жидкой фазе число зародышей гипса, но не влияет существенно на их рост. При этом механизм нуклеации всегда является гетерогенным.  Ранее же считалось, что первоначально в растворе в результате спонтанных флуктуаций образуются зародыши гипса (гомогенный механизм), на них адсорбируется ингибитор и тем самым замедляется нарастание массы зародыша. Нами было обнаружено, что число частиц CaSO4∙2H2O в присутствии НТФ уменьшается десятикратно по сравнению с холостым опытом. Соответственно, скорость их агрегации уменьшается 100-кратно. Именно этим объясняется увеличение индукционного периода и субстехиометрический  эффект НТФ.  Аналогичное явление наблюдалось для таких ингибиторов, как НEDP и PBTC. 

Применение флуорофор-содержащих ингибиторов PAA-F1 и PAA-F2 впервые позволило  визуализировать процесс формирования осадков, как на мембране в динамических условиях в процессе работы установки обратного осмоса по опреснению модельного рассола (гипс, кальцит), так и в статических условиях одномоментно создаваемого пересыщенного раствора (кальцит, гипс, барит). Показано, что ингибитор с разными неорганическими солями взаимодействует по-разному, но во всех случаях механизм отличен от общепринятого гомогенного, и хорошо объясняется участием «нанопыли» в процессе зародышеобразования. 

Но третьем этапе реализации Проекта были проведены квантово-механические расчёты, показавшие, что флюоресцентный ингибитор способен в дозах 10 мг/л в несколько слоёв покрыть поверхность всех примесных взвешенных частиц, выявленных в наших экспериментах. Таким образом, было доказано, что выдвинутая нами гипотеза вполне реалистична.  

В целях поиска адекватных методов лабораторного тестирования ингибиторов на первом этапе Проекта было произведено тестирование серии из шести промышленно выпускаемых антискалантов по международному протоколу NACE в статических условиях, и в динамических условиях работы испарительной установки на модельной воде Каспийского моря по отношению к сульфатным отложениям: полиаспартата   исследована (PASP); полэпоксифосфонатата (PESA); полакрилата (PA); сополимера малеинового ангидрида и акриловой кислоты ( MA-AA); НТФ и HEDP. Согласно протоколу NACE была получена одна последовательность эффективности ингибирования: ATMP~HEDP>PESA~PASP>PAAS~MA-AA. Вместе с тем, для условий, приближенных к реальным, была получена иная последовательность: PESA>MA-AA> PAAS~HEDP >ATMP ~PASP. Таким образом, впервые было показано, что надёжные универсальные методы лабораторного скрининга отсутствуют, и сама процедура такого скрининга нуждается в доработке. На примере барита впервые было показано, что при анализе воды необходимо учитывать не только жёсткость и рН, но и содержание взвешенных частиц.

 

По результатам роботы участником проекта С.Камагуровым подготовлена диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Предварительная защита состоялась в декабре 2019 года.

 

 

Степень новизны полученных результатов

Сформулирована новая гипотеза, существенно отличающаяся от общепринятых воззрений на механизм ингибирования. Её суть заключается в том, что в любом водном растворе любой степени чистоты присутствуют взвешенные наночастицы примесей. Именно они являются зародышами формирования твёрдой фазы в любом пересыщенном растворе. Молекулы ингибитора, адсорбируясь на этих индифферентных центрах кристаллизации, блокируют их, и предотвращают дальнейшее формирование на заблокированной частице фазы кристаллизующегося осадка, в частности - гипса. Таким образом, формирование зародышей идёт по гетерогенному механизму. Ранее же считалось, что первоначально в пересыщенном растворе зародыши гипса образуются по гомогенному механизму, затем на них адсорбируется ингибитор и тем самым замедляет нарастание массы зародыша. Результатом явилась скорректированная теория ингибирования солеотложений

Методика, основанная на использовании эталонных индифферентных нанодисперсий двуокиси кремния (Ludox TM40) и серебра (АРГОВИТ), вводимых в рабочую систему в качестве эталонов концентрации наночастиц и регистрируемых методом ДЛС является новой, ранее никем не применявшейся.

Подход, основанный на визуализации ингибиторов при помощи флюоресцентных меток в процессе ингибирования солеотложений ранее никем в мире не применялся. Также никем пока не применялась флюоресцентная визуализация ингибитора в процессе работы установки обратного осмоса.

Нами впервые поставлено под сомнение существование гомогенного механизма образования кристаллов из пересыщенных растворов. Обычной международной практикой работы исследователя по изучению кристаллизации из пересыщенных растворов является использование химически чистых реактивов и их фильтрация через фильтр с размером пор от 200 нм. По умолчанию считается, что выполнение этих условий гарантирует гомогенный механизм кристаллизации. Работы, в которых, контролировалось бы содержание числа взвешенных частиц после их фильтрации, отсутствуют. В связи с этим, наши результаты по контролю взвешенных частиц в растворах реагентов реактивной квалификации, и привлечение внимания научной общественности к этой проблеме, также являются новым подходом.   

Сведения о неадекватности лабораторных методик, предлагаемых для скрининга и предсказания эффективности ингибиторов солеотложений применительно к конкретному случаю испарительных установок являются новыми и принципиально важными. Рекомендации по тестированию и подбору ингибиторов включают как новый параметр концентрацию взвешенных частиц.

Представленная нами теория действия ингибиторов позволяет объяснить многие, не находившие ранее объяснения вопросы:

  1. Субстехиометрическое действие ингибитора и пороговый эффект. Было хорошо известно, что 1 молекула ингибитора способна долгое время удерживать от выделения 1000 и более молекул малорастворимой соли в пересыщенном растворе. В рамках общепринятого гомогенного механизма это объяснялось тем, что в пересыщенном растворе спонтанно образуются агрегаты молекул этой соли, затем к этим агрегатам присоединяется молекула (анион) ингибитора, тормозя их дальнейший рост. Если зародыш до присоединения ингибитора не достиг размера 10 нм (пороговый эффект) и более, то благодаря этому торможению скорость его растворения начнёт превышать скорость роста, и агрегат вновь распадётся на молекулы, а ингибитор высвобождается для блокировки другого спонтанно формирующегося агрегата. Доказательства такого механизма отсутствовали. Как и почему сорбция ингибитора на части поверхности зародыша тормозит его рост, было непонятно. Особенно много вопросов возникало при присоединении к зародышу полимерного ингибитора, так как в этом случае получившийся агрегат сразу переходил пороговое значение и, согласно теории, не должен был растворяться. Нами на основании наших экспериментов удалось показать, что механизм является не гомогенным, а гетерогенным. При этом нет никакой субстехиометрии, так как на каждую частичку «нанопыли» приходятся сотни тысяч молекул ингибитора, способные полностью блокировать её поверхность. Механизм при этом становится простым и понятным. Нанопыль катализирует кристаллизацию, так как гетерогенный механизм энергетически более выгоден, чем гомогенный. Соответственно, ингибитор дезактивирует этот катализатор.
  1. Существовавшая теория никак не объясняла, почему ингибиторами являются столь равные по свойствам химические соединения, как высокомолекулярные поликрбоксилаты (полиакрилаты, полиаспартаты, полиэпоксисукцинаты) и низкомолекулярные фосфаты и фосфонаты, а такие поликарбоксилаты, как ЭДТА, ДТПА ингибиторами не являются. В рамках наших представлений объяснение возможно. Природа нанопыли пока не исследована, но можно предположить, что в природных водах она близка компонентам почвы и ила (алюмосиликаты, оксиды кремния, железа и т.д.). Хорошо известно, что фосфонаты и полиакрилаты почвой хорошо сорбируются, а ЭДТА и ДТПА в ней сорбируются слабо и подвижны (легко мигрируют).
  2. Гомогенный механизм не позволяет объяснить, почему подобранный в лабораторных условиях ингибитор зачастую оказывается неэффективным в производственном цикле водоподготовки. Также непонятно, почему для одних и тех же отложений и физических условий (температура, материал технологического оборудования, давление) разные исследователи предлагают взаимоисключающие рекомендации: одни утверждают, что ингибитор A много лучше, чем Б, другие утверждают, что именно Б лучше чем А, а третьи вообще не видят разницы между этими двумя реагентами. Фактор нанопыли позволяет объяснить и эти явления: разные группы исследователей работают с реагентами различной чистоты и с различным содержанием наночастиц разной природы. Поскольку природные наночастицы обычно никем не учитываются, то и результаты могут существенно отличаться как для различных лабораторий, так и между лабораторными и производственными испытаниями.      
  3. При ингибировании солеотложений смесью ингибиторов иногда наблюдается синергизм. Это явление никакого объяснения пока не находит, и не выходит за рамки эмпирических закономерностей: фосфонаты могут усиливать действие карбоксилатов, но не друг друга. В рамках предлагаемого нами подхода объяснение может быть найдено. Нанопыль имеет, скорее всего, разнообразную природу и является многокомпонентной. В этом случае какие-то компоненты лучше сорбируют поликарбокситаты, а какие-то – фосфонаты. Тогда фосфонат может усиливать действие поликарбоксилата, но не другого фосфоната.   

Сопоставление полученных результатов с мировым уровнем

Основные результаты и выводы работы полностью соответствуют мировому уровню исследований в области ингибирования солеотложений, превосходя его в части понимания механизма действия ингибиторов в пересыщенных водных растворах, а также в части методических подходов к исследованию процесса ингибирования. Подход, связанный с применением эталонных дисперсий в сочетании с лазерным динамическим светорассеянием весьма трудоемок, и аналогов в мире тоже пока не имеет.   

Исследования по флюоресцентной визуализации ингибиторов в процессе формирования солеотложений в пересыщенном растворе и в процессе работы установки обратного осмоса аналогов в мире не имеют, хотя использование иных флуорофоров для визуализации других процессов в медицине и технике, разумеется, известны.

Соответствие мировому уровню определяется публикацией результатов в ведущих рецензируемых  англоязычных журналах уровня SCOPUS: ChemNanoMat (Q1); Colloids and Surfaces (Q2); Journal of Applied Polymer Science (Q1), и Int. J. Corros. Scale Inhib. (Q3); а также приглашением участвовать в качестве авторов в международной монографии по водоподготовке: «Desalination and Water Treatment» (Murat Eyvaz and Ebubekir Yüksel Eds.), 2018;  IntechOpen. 

Получен отзыв профессора Костаса Демадиса (Университет Крита, Греция) на статью, опубликованную в ChemNanoMat: «Dear Konstantin, Great paper! Please send me a copy of the final pdf once it gets published. Best, Kostas».

По данным SCOPUS, SciFinder и РИНЦ статьи, опубликованные по Проекту в ChemNanoMat и Colloids and Surfaces в 2019 году, востребованы мировым научным сообществом, и уже имеют 8 цитирований независимыми группами исследователей: Китая (2), Австралии, Бразилии, Катара, Ирана, России (2).

 Методы и подходы, использованные в ходе выполнения проекта

За первые два года выполнения Проекта на примере сульфатных отложений (гипс) разработан совершенно новый подход – использование эталонных индифферентных нанодисперсий двуокиси кремния (Ludox TM40, АРГОВИТ), вводимых в рабочую систему в качестве эталонов концентрации наночастиц и регистрируемых методом ДЛС.

Второй оригинальный подход основан на введении в молекулу ингибитора флуорофорного фрагмента и на последующей визуализации процессов формирования кристаллических солеотложений в статических условиях персыщенного раствора, и в динамических условиях работы реальной мембраны в опреснительной установке обратного осмоса.

Оба отмеченных экспериментальных метода дополняются компьютерным моделированием равновесий взаимодействия ингибиторов с солями жёсткости при помощи программного обеспечения SPECIES и квантово-механическими расчётами сорбционных слоёв флюоресцентных ингибиторов.

Существенные для понимания процессов ингибирования результаты были получены на основе использования счётчика частиц в жидкой фазе, что ранее никем не применялось в области разработки ингибиторов солеотложений.   

Библиографический список всех публикаций по проекту

При публикации результатов нами учитывалось то обстоятельство, что российские потребители наших научно-технических результатов в области теплоэнергетики англоязычных изданий, как правило, не читают. Поэтому, результаты осознанно публиковались как в ведущих профильных зарубежных журналах, так и в отечественных отраслевых изданиях с низкими импакт-факторами.    

Главы в монографиях, индексируемых в SCOPUS:

  1. Maxim Oshchepkov and Konstantin Popov, «Fluorescent Markers in Water Treatment», in «Desalination and Water Treatment» (Murat Eyvaz and Ebubekir Yüksel Eds.), pp. 311-331; (September 19th 2018).  IntechOpen, DOI: 10.5772/intechopen.76218. Available from: https://www.intechopen.com/books/desalination-and-water-treatment/fluorescent-markers-in-water-treatment

Статьи в журналах, индексируемых в SCOPUS , Web of Science:

  1. M. Oshchepkov, S. Kamagurov, S. Tkachenko, A. Ryabova, K. Popov, An Insight into the Mechanisms of the Scale Inhibition. A Case Study of a Novel Task-specific Fluorescent-tagged Scale Inhibitor Location on Gypsum Crystals // ChemNanoMat, 2019, 5, p. 586-592. SCOPUS; Импакт-фактор 3.17;  Q1
  2. Popov, Konstantin; Oshchepkov, Maxim; Afanas'eva, Elena; Koltinova, Elena; Dikareva, Yulia; Rönkkömäki, Hannu A new insight into the mechanism of the scale inhibition: DLS study of gypsum nucleation in presence of phosphonates using nanosilver dispersion as an internal light scattering intensity reference. Colloids and Surfaces, A: Physicochemical and Engineering Aspects (2019), 560, 122-129.  SCOPUS;  Импакт - фактор  2.714;
  3. К. Popov, М. Oshchepkov, S. Kamagurov, S. Tkachenko, Ju. Dikareva, G. Rudakova. Synthesis and properties of novel fluorescent - tagged polyacrylate - based scale inhibitors // Journal of Applied Polymer Science, 2017, vol. 134, iss 26, DOI:10.1002/app.45017, Импакт - фактор 1.9, SCOPUS; Q1;
  4. Oshchepkov M., Popov K., Ryabova A., Redchuk A., Tkachenko S., Dikareva J., Koltinova E. Barite crystallization in presence of novel fluorescent-tagged antiscalants // International Journal of Corrosion and Scale Inhibition, 2019, V 8, № 4, P. 998-1021. DOI: 10.17675/2305-6894-2019-8-4-12; SCOPUS; Импакт-фактор 1.09Q3
  5. К. I. Popov, M. S. Oshchepkov, N. A. Shabanova, Yu. M. Dikareva, V. E. Larchenko, and E. Ya. Koltinova. DLS study of a phosphonate induced gypsum scale inhibition mechanism using indifferent nanodispersions as the standards of a light scattering intensity comparison // Int. J. Corros. Scale Inhib., 2018, 7, iss.1, 9-24; SCOPUS; Импакт - фактор  1.09; Q3.

Статьи в профильных журналах, не индексируемых в международных системах:

  1. К. Popov, А. Boglovskiy, А Gorbunov, О Guseva, V.  Larchenko, and G. Rudakova. A Comparative Study of Phosphonate and Phosphorus-Free Antiscalant Efficiency by Static and Dynamic Methods. Do we have Reliable Tools for an Adequate Reagent Selection? //Recent Adv. Petrochem. Sci. 2017; 1(2): 555557.
  2. Попов К.И., Тушева М.А., Ларченко В.Е. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНГИБИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ В ОТНОШЕНИИ КАРБОНАТНЫХ И СУЛЬФАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НОВЫХ И ТРАДИЦИОННЫХ ИНГИБИТОРОВ ПО МЕЖДУНАРОДНОМУ ПРОТОКОЛУ NACE. Энергосбережение и водоподготовка. 2017. № 6 (110). С. 14-20.
  3. 5.Ощепков М.С., Первов А.Г., Головесов В.А., Рудакова Г.Я., Камагуров С.Д., Ткаченко С.В., Андрианов А.П., Попов К.И. Применение флуоресцентного ингибитора для изучения процессов образования кристаллических осадков в установках обратного осмоса // Мембраны и мембранные технологии. 2019, Т. 9, № 4, с. 295-309. / M. S. Oshchepkov, A. G. Pervov, V. A. Golovesov, G. Ya. Rudakova, S. D. Kamagurov, S. V. Tkachenkoa, A. P. Andrianov, K. I. Popov  Use of a Fluorescent Antiscalant to Investigate Scaling of Reverse Osmosis Membranes // Membranes and Membrane Technologies, 2019, Vol. 1, No. 4, pp. 254–266. © Pleiades Publishing, Ltd., 2019. ISSN 2517-7516, РИНЦ, ВАК DOI: 10.1134/S2517751619040061;
  4. Ощепков М.С., Попов К.И. Современные методы флуоресцентного контроля в промышленной водоподготовке. // ЛАБОРАТОРИЯ И ПРОИЗВОДСТВО. 2019,  №1, с.110-120.

Тезисы докладов на отечественных и международных конференциях:

  1. К.И.Попов, М.С.Ощепков. Изучение механизма процесса ингибирования солеотложений с применением современных методов физико-химического анализа. Сборник докладов VII Научно-Практической конференции «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования» 25-26 октября 2017, Москва, Экспоцентр, стр.69-85; ISBN 978-5-9500839-0-7.
  2. М.С.Ощепков, C.Д.Камагуров, С.В.Ткаченко, К.И.Попов. Ингибиторы солеотложений для водооборотных систем, содержащие флуоресцентную метку.  Сборник докладов VII Научно-Практической конференции «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования» 25-26 октября 2017, Москва, Экспоцентр, стр.103-110. ISBN 978-5-9500839-0-7.
  3. K. Popov, M. Oshchepkov, Y.Dikareva and S. Kamagurov. Some progress in scale inhibition mechanisms understanding, provided by a fluorescent visualization of Gypsum scale formation and a special dynamic light scattering technique. 8th European Chemistry Congress, June 21-23, 2018, Paris, France, Chem. Sci. Journal, 2018, vol. 9, p.74; DOI: 10.4172/2150-3494-C2-021
  4. M. Oshchepkov, S. Kamagurov, S. Tkachenko, K. Popov. Design and synthesis of fluorescent-tagged scale inhibitors. 8th European Chemistry Congress, June 21-23, 2018, Paris, France, Chem. Sci. Journal, 2018, vol. 9, p.73; DOI: 10.4172/2150-3494-C2-021
  5. К.И.Попов, М.С.Ощепков. Современное состояние теории действия ингибиторов солеотложений. VIII Научно-практическая конференция "Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования", Москва, Экспоцентр, 16-17 сентября 2019 г., с.5-11.

Статьи, направленные в печать:

  1. M. Oshchepkov, V. Golovesov, A. Ryabova, S. Tkachenko, A. Redchuk, G. Rudakova, A. Pervov, and K. Popov Visualization of a Novel Fluorescent-tagged Bisphosphonate in Reverse Osmosis Facility During Gypsum Brine Desalination,” J. Membr. Sci. (2019), in revision. Q1;

 

 

Теоретические основы разработки и внедрения автоматизированных CALS-систем управления жизненным циклом научных исследований в химической промышленности

Научный руководитель: Бессарабов А.М.

Исполнители: Заремба Г. А., Казаков А. А., Квасюк А. В., Кочетыгов А. Л., Поляков А. В., Степанова Т. И., Трынкина Л. В.

Сроки выполнения: 2016-2018 г.г.

Цель и задачи фундаментального исследования: Целью работы является создание теоретических основ и типовой методологии разработки автоматизированных химико-технологических систем управления жизненным циклом научных исследований на основе концепции CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support – непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия). Задачи: разработка в химическом комплексе методологического и программного обеспечения для научных исследований, проектирования и внедрения основных этапов жизненного цикла с последующей их реализацией в автоматизированных CALS-системах по следующим трем направлениям: технология получения химических реактивов и особо чистых веществ, плазмохимический синтез нанопорошков с криогенной закалкой и биохимический синтез БАД нового поколения золь-гель методом; компьютерный менеджмент качества облегченных композитных теплозащитных материалов для космической техники и материалов дорожной химии (противогололедные реагенты и дорожные пропитки); CALS-системы экологических научных исследований утилизации отходов фосфорной промышленности и экологического мониторинга влияния противогололедных реагентов по основным компонентам окружающей среды (снежный покров и водные объекты, почвенный покров, зеленые насаждения, атмосферный воздух). Работа соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники РФ: «Индустрия наносистем»; «Информационно-телекоммуникационные системы»; «Рациональное природопользование».

 

 

 


 

 
 
НЦ "МТХ"
Наши сотрудники
Новости
Фотогалерея
Контакты
Карта сайта
107564, Москва, ул. Краснобогатырская, д. 42, стр. 1
Тел.: (495) 983-58-88
Яндекс.Метрика
© НЦ «Малотоннажная химия»
Все права защищены