Пикометровая диагностика параметров 3D локальной атомной структуры наноматериалов на основе спектроскопии XANES


Дата начала работ по гранту: 16.02.2017
Дата окончания работ по гранту: 31.12.2019
Руководитель: Солдатов Александр Владимирович
Исполнители: Кравцова Антонина Николаевна /  / Гуда Любовь Владимировна / Кучма Елена Александровна / Панкин Илья Андреевич / Шаповалов Виктор Васильевич / 

В ходе проекта будет решен ряд научных и организационных задач:
К числу научных задач относится развитие методики диагностики пикометровой 3D локальной атомной и электронной
структур перспективных наноструктурированных материалов, в первую очередь c использованием исследовательских
установок мега класса.
Разрабатываемые методики будут включать усовершенствованные методы теоретического анализа данных полученных на
основе целого ряда неразрушающих спектральных методик, позволяющих проводить исследования, в том числе и
непосредственно в ходе технологических процессов – «operando mode», (XANES, HERFD-XANES, микро-XANES и нано-
XANES).
На основе разработанных методик впервые с высочайшей точностью вплоть до пикометра будут определены параметры 3D
локальной атомной структуры целого ряда перспективных наноструктурированных материалов для нано-, био- и медицинских
технологий, а также минералов земного и внеземного происхождения
К организационным задачам будет относиться:
1) организация специализированного Центра Обработки спектральных Данных.
2) интеграция Центра Интеллектуальные материалы ЮФУ в международные сетевые проекты (EUspec, MSnano и CMSN) и
сотрудничество с ведущими международными исследовательскими центрами мега класса (ESRF, DESY-XFEL), с которыми у
Южного федерального университета уже имеются действующие договора о сотрудничестве.
Еще одной значимой задачей настоящего проекта, станет подготовка на базе Центра «Интеллектуальные материалы» ЮФУ
(который в настоящее время реализует магистерскую программу «Наноразмерная структура материалов», получившую
международную аккредитацию в Европейском образовательном агентстве ACQUIN) молодых российских исследователей для
высокоэффективного использования научных установок мега-класса: НИЦ Курчатовский институт, ESRF и DESY-XFEL.
Результаты проекта будут внедряться в российских научно-образовательных организациях и на предприятиях
высокотехнологичного сектора экономики, ведущих исследования и осуществляющих разработки в области новых
перспективных наноструктурированных материалов.
Образовательные модули, разработанные в ходе выполнения проекта будут использованы для подготовки специалистов
мирового уровня и кадров высшей квалификации в высших образовательных учреждениях, ведущих подготовку в области
новых материалов.


Публикации по направлению


Всего отобрано 17 публикаций с суммарным значением Impact-factor = 49.347

1. V. Butova, A.P. Budnyk, K.M. Charykov, K.S. Vetlitsyna-Novikova, C. Lamberti and A.V. Soldatov "Water as a structure-driving agent between UiO-66 and MIL-140A metal-organic frameworks" Chemical Communications 2019 55 (7) 901-904 (Impact-factor: 6.290) DOI: 10.1039/C8CC07709F  

2. Ilia A.Pankin, Andrea Martini, Kirill A. Lomachenko, Alexander V. Soldatov, Silvia Bordiga, Elisa Borfecchi "Identifying Cu-oxo species in Cu-zeolites by XAS: a theoretical survey by DFT-assisted XANES simulation and EXAFS wavelet transform" Catalysis Today 2019 in press (Impact-factor: 4.888) DOI: 10.1016/j.cattod.2019.09.032

3. Andreeva, A.Y., Pankin, I.A., Sukhikh, T.S., Kravtsova, A.N., Konchenko, S.N., Kozlova, S.G., Soldatov, A.V. "Application of X-ray absorption spectroscopy for L 3 -edges of Dy and Yb in dibenzoylmethanide complexes: Experiment and theoretical interpretation" Journal of Molecular Structure 2019 1188 205-213 (Impact-factor: 2.011) DOI: 10.1016/j.molstruc.2019.03.073  

4. I.A. Pankin, E. Borfecchi, A. Martini, K.A. Lomachenko, C. Lamberti, A.V. Soldatov "DFT-assisted XANES simulations to discriminate different monomeric CuII species in CHA catalysts" Radiation Physics and Chemistry 2019 in press (Impact-factor: 1.984) DOI: 10.1016/j.radphyschem.2019.108510

5. Andrea Martini, Ilia A.Pankin, Anna Marsicano, Kirill A. Lomachenko, Elisa Borfecchia "Wavelet analysis of a Cu-oxo zeolite EXAFS simulated spectrum" Radiation Physics and Chemistry 2019 in press (Impact-factor: 1.984) DOI: 10.1016/j.radphyschem.2019.05.023

6. A.N. Kravtsova, L.V. Guda, A.A. Guda, A.L. Trigub, D.D. Badyukov, A.V. Soldatov "Iron oxidation state of impact glasses from the Zhamanshin crater studied by Xray absorption spectroscopy. " Radiation Physics and Chemistry 2019 (Impact-factor: 1.984) DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.12.017  

7. G. Smolentsev, M. A. Soldatov, B. Probst, C. Bachmann, N. Azzaroli, R. Alberto, M. Nachtegaal, and J. A. van Bokhoven "Structure of the CoI intermediate of a cobalt pentapyridyl catalyst for hydrogen evolution revealed by time-resolved X-ray spectroscopy" ChemSusChem 2018 11 (18) 3087-3091 (Impact-factor: 7.411) DOI: 10.1002/cssc.201801140

8. Svetlana Suchkova, Conor Hogan, Friedhelm Bechstedt, Eugen Speiser, and Norbert Esser "Selective adsorption of toluene-3,4-dithiol on Si(553)-Au surfaces" Physical Review 2018 97 045417 (Impact-factor: 3.736) DOI: 10.1103/PhysRevB.97.045417

9. Guda, L. V.; Kravtsova, A. N.; Badyukov, D. D.; Trigub, A. L.; Soldatov, A. V. "Studing of the tektites and impactites using X-RAY absorption spectroscopy" METEORITICS & PLANETARY SCIENCE 2018 53 (SI) 6159-6159 (Impact-factor: 2.949)

10. Guda, LV; Kravtsova, AN; Kubrin, SP; Soldatov, AV "INVESTIGATION OF THE ORDINARY CHONDRITES MARKOVKA AND POLUJAMKI USING XRF, XRD, MOSSBAUER AND XANES SPECTROSCOPIES" METEORITICS & PLANETARY SCIENCE 2018 53 6115-6115 (Impact-factor: 2.949)

11. Annemarie Huijser, Qing Pan, David van Duinen, Mads G. Laursen, Amal El Nahhas, Pavel Chabera, Leon Freitag, Leticia González, Qingyu Kong, Xiaoyi Zhang, Kristoffer Haldrup, Wesley R. Browne, Grigory Smolentsev, and Jens Uhlig "Shedding Light on the Nature of Photoinduced States Formed in a Hydrogen-Generating Supramolecular RuPt Photocatalyst by Ultrafast Spectroscopy" The Journal of Physical Chemistry A 2018 122 6396-6406 (Impact-factor: 2.836) DOI: 10.1021/acs.jpca.8b00916

12. I.A. Pankin, O.E. Polozhentsev, M.A. Soldatov, A.L. Bugaev, A. Tsaturyan, K.A. Lomachenko, A.A. Guda, A.P. Budnyk, C. Lamberti, A.V. Soldatov "Investigation of the nanoscale two-component ZnS-ZnO heterostructures by means of HR-TEM and X-ray based analysis" Journal of Solid State Chemistry 2018 262 264-272 (Impact-factor: 2.299) DOI: 10.1016/j.jssc.2018.03.008  

13. Vera V. Butova, Mikhail V. Kirichkov, Andriy P. Budnyk, Alexander A. Guda, Mikhail A. Soldatov, Carlo Lamberti, Alexander V. Soldatov "A room-temperature growth of gold nanoparticles on MOF-199 and its trans- formation into the [Cu2(OH)(BTC)(H2O)]n phase" Polyhedron 2018 155 11-20 (Impact-factor: 2.067) DOI: 10.1016/j.poly.2018.08.002

14. C.Buono A.Martinib I.A.Pankin D.K.Pappas C.Negri K.Kvande K.A.Lomachenko E.Borfecchia "Local structure of Cu(I) ions in the MOR zeolite: A DFT-assisted XAS study" Radiation Physics and Chemistry 2018 in press (Impact-factor: 1.435) DOI: 10.1016/j.radphyschem.2018.12.031

15. L.V. Guda, A.N. Kravtsova, S.P. Kubrin, M.I. Mazuritsky, M.V. Kirichkov, Yu.V. Rusalyov, V.V. Shapovalov, A.V. Soldatov "Structure and chemical composition of the ordibary chondrite Jiddat Al Harasis 055 " Journal of Structural Chemistry 2018 59 (8) 1921-1928 (Impact-factor: 0.521) DOI: 10.1134/S0022476618080140  

16. A.N. Kravtsova, L. V. Guda, O.E. Polozhentsev, I.A. Pankin, A.V. Soldatov "XANES spectroscopic diagnostics of the 3D local atomic structure of nanostructured materials" Journal of Structural Chemistry 2018 59 (17) 1749-1765 (Impact-factor: 0.521) DOI: 10.26902/JSC20180725  

17. A.J. Berry, P.F. Schofield, A.N. Kravtsova, L.A. Miller, N.R. Stepheb, A.M. Walker, A.V. Soldatov, T.R. Ireland, K. Geraki, J.F.W. Mosselmans. "The limitations of hibonite as a single-mineral oxybarometer for early solar processes " Chemical Geology 2017 (466) 32-40 (Impact-factor: 3.482) DOI: 10.1016/j.chemgeo.2017.03.031