Главное меню

Вход на сайт

Вы здесь

Направления научных исследований

Научная работа

Публикации

Преподавание

Сотрудники

Семинар

Оборудование

Студентам

 

Направления научных исследований

 

Квантовохимическое исследование фотофизических свойств координационных соединений

 

Исполнители: Владимир Сизов, Софья Славова, Мария Ивонина

Методами DFT и TDDFT исследуются строение и электронная структура люминесцентных комплексов d- и f-элементов, устанавливается природа электронных переходов и предлагается интерпретация экспериментально наблюдаемых фотофизических характеристик.

 

Работа проводится совместно с группой химии кластерных соединений (кафедра общей и неорганической химии) при поддержке гранта Российского Научного Фонда.

Публикации по теме:

 

J.R.Shakirova, O.A.Tomashenko, E.V.Grachova, G.L.Starova, V.V.Sizov, A.F.Khlebnikov, S.P.Tunik. Gold(I)-alkynyl complexes with a new type N-donor heterocyclic ligand: Synthesis and photophysical properties. Eur.J.Inorg.Chem., 2017, Vol. 2017(36), p. 4180-4186.

J.R.Shakirova, E.V.Grachova, V.V.Sizov, G.L.Starova, I.O.Koshevoy, A.S.Melnikov, M.C.Gimeno, A.Laguna, S.P.Tunik. Polynuclear cage-like Au(I) phosphane complexes based on S2- template; observation of multiple luminescence in coordinated polyaromatic systems. Dalton Trans., 2017, V.46, 2516-2523.

A.I.Solomatina, P.S.Chelushkin, D.V.Krupenya, I.S.Podkorytov, T.O.Artamonova, V.V.Sizov, A.S.Melnikov, V.V.Gurzhiy, E.I.Koshel, V.Shcheslavskiy, S.P.Tunik. Coordination to imidazole ring switches on phosphorescence of platinum cyclometalated complexes: The route to selective labeling of peptides and proteins via histidine residues. Bioconjugate Chem., 2017, V.28(2), 426-437.

I.D.Strelnik, V.V.Gurzhiy, V.Sizov, E.I.Musina, A.A.Karasik, S.P.Tunik, E.V.Grachova. A stimuli-responsive Au(I) complex based on aminomethylphosphine template: synthesis, crystalline phases and luminescent properties. CrystEngComm, 2016, V. 18, p. 7629-7635.

A.A.Penney, D.V.Krupenya, E.V.Grachova, V.V.Sizov, V.V.Gurzhiy, G.L.Starova, S.P.Tunik. Aurophilicity in action: Fine-tuning the gold(I)-gold(I) distance in the excited state to modulate the emission in a series of dinuclear homoleptic gold(I)-NHC complexes. Inorg.Chem., 2016, V. 55(10), p. 4720-4732.

K.S.Kisel, G.Linti, G.L.Starova, V.V.Sizov, A.S.Melnikov, A.P.Pushkarev, M.N.Bochkarev, E.V.Grachova, S.P.Tunik. Synthesis, structure and photophysical properties of Eu and Lu diketonates with neutral polydentate imidazolyl-methanamine ligand. Eur.J.Inorg.Chem., 2015, Vol. 2015(10), p. 1734-1743.

 

Вычислительное исследование структуры и свойств проводящих координационных полимеров на основе комплексов переходных металлов с основаниями Шиффа

 

Исполнители: Владимир Сизов, Сергей Гром

Квантовохимические DFT/TDDFT-расчеты применяются для изучения строения, электронной структуры, окислительно-восстановительных свойств и спектральных характеристик мономерных и олигомерных комплексов переходных металлов с основаниями Шиффа саленового типа. Такие комплексы используются в качестве электродных материалов для разрабатываемых высокоэффективных источников тока. Помимо квантовохимических расчетов, используется метод молекулярной диинамики, позволяющий изучать агрегацию комплексов в растворе у поверхности инертного электрода.

 

Работа проводится совместно с группой О.В.Левина (кафедра электрохимии) при поддержке гранта Российского Научного Фонда.

Публикации по теме:

 

A.A.Vereshchagin, V.Sizov, P.Vlasov, E.V.Alekseeva, A.S.Konev, O.V.Levin. Water-stable [Ni(salen)]-type electrode material based on phenylazosubstituted salicylic aldehyde imine ligand. New J.Chem., 2017, accepted manuscript.

A.Vereshchagin, V.Sizov, M.Verjuzhskij, S.Hrom, A.Volkov, J.S.Danilova, M.Novozhilova, A.Laaksonen, O.V.Levin. Interaction of amines with electrodes modified by polymeric complexes of Ni with salen-type ligands. Electrochimica Acta, 2016, V. 211, p. 726-734.

V.V.Sizov, M.V.Novozhilova, E.V.Alekseeva, M.P.Karushev, A.M.Timonov, S.N.Eliseeva, A.A.Vanin, V.V.Malev, O.V.Levin. Redox transformations in electroactive polymer films derived from complexes of nickel with SalEn-type ligands: computational, EQCM and spectroelectrochemical study. Journal of Solid State Electrochemistry, 2015, V. 19, p. 453-468.

 

Моделирование взаимодействий порфиринов и металлопорфиринов с G4-квадруплексами и регулярными полинуклеотидами

 

Исполнители: Владимир Сизов, Михаил Иванов

В рамках этого направления методами молекулярной динамики и вычислительной квантовой химии исследуются взаимодействия порфирина TMPyP4 и металлопорфиринов MeTMPyP4 с регулярными полинуклеотидами, G4-квадруплексами и модельными системами, имитирующими фрагменты молекул биополимеров. Целью работы является установление механизма взаимодействий порфиринов с биополимерами, изучение структурных особенностей образующихся комплексов и интерпретация экспериментально измеряемых проявлений взаимодействий такого типа.

 

Работа проводится совместно с группой А.Г.Кудрева (кафедра общей и неорганической химии).

Публикации по теме:

 

G.Tolstykh, V.Sizov, A.Kudrev. Surface complex of ZnTMPyP4 metalloporphyrin with double-stranded Poly(A)-Poly(U). J.Inorg.Biochem., 2016, V. 161, p. 83-90.

 

Моделирование ионной проводимости в твердых оксидах на основе ZrO2

 

Исполнители: Владимир Сизов, Мария Ивонина, Михаил Иванов, Павел Снегуров

Ионопроводящие твердые оксиды, представляющие собой диоксид циркония, допированный оксидами двух- и трехвалентных металлов, широко применяются в качестве твердых электролитов в высокотемпературных топливных элементах. В связи с этим, значительный интерес представляет изучение процесса диффузии ионов на микроуровне и установление связи между локальной структурой материала и его ионной проводимостью.

 

Для моделирования диффузии ионов кислорода используется метод молекулярной динамики, а для более детального изучения энергетических характеристик твердооксидных решеток и расчета энергетических барьеров диффузии ионов применяются расчеты методом функционала плотности.

Публикации по теме:

 

V.V.Sizov, M.J.Lampinen, A.Laaksonen. Molecular dynamics simulation of oxygen diffusion in cubic yttria-stabilized zirconia: Effects of temperature and composition. Solid State Ionics, 2014, V. 266, p. 29-35.

 

Моделирование наноструктурированных ионопроводящих материалов

 

Исполнители: Игорь Юльевич Готлиб

 

 

Публикации по теме:

 

И.Ю.Готлиб, А.К.Иванов-Шиц, И.В.Мурин, А.В.Петров, Г.А.Романцов, Р.М.Закалюкин. Молекулярно-динамическое моделирование наноструктур SnF2 во внутренних каналах однослойных углеродных нанотрубок. Физика твердого тела, 2014, т. 56, № 7, с. 1420-1429.

Gotlib I.Yu., Ivanov-Schitz A.K., Murin I.V., Petrov A.V., Zakalyukin R.M. Structure and ionic transport properties of AgI1-xBrx within single-wall carbon nanotubes from molecular dynamics simulation. J.Phys.Chem.C, 2012, V. 116, No 36, pp. 19554-19570.

Gotlib I.Y., Ivanov-Schitz A.K., Murin I.V., Petrov A.V., Zakalyukin R.M. Computer simulation of ionic transport in silver iodide within carbon nanotubes. Solid State Ionics 188(1), 6-14 (2011).

И.Ю.Готлиб, А.К.Иванов-Шиц, И.В.Мурин, А.В.Петров, Р.М.Закалюкин. Молекулярно-динамическое моделирование наноструктур бромида серебра в однослойных углеродных нанотрубках. Физика твердого тела, 2011, т. 53, № 11, с. 2256-2264.

И.Ю.Готлиб, А.К.Иванов-Шиц, И.В.Мурин, А.В.Петров, Р.М.Закалюкин. Компьютерное моделирование наноструктур AgI в однослойных углеродных нанотрубках. Неорг.материалы, 2010, т. 46, № 12, с. 1509-1517.

 

Адсорбция леннард-джонсовского флюида в порах сложной формы

 

Исполнители: Елена Николаевна Бродская, Александр Ванин, Илья Копаничук

Методом Монте-Карло изучается влияние формы пор на адсорбцию флюида и его давление в щелях.

 

Публикации по теме:

 

I.V.Kopanichuk, A.A.Vanin, E.N.Brodskaya. Disjoining pressure and structure of a fluid confined between nanoscale surfaces. Colloids & Surfaces A, 2017, V. 527, 42-48.

И.В.Копаничук, А.А.Ванин, Е.Н.Бродская. Определение влияния краевых эффектов при адсорбции леннард-джонсовского флюида в конечных щелях методом компьютерного моделирования. Коллоидный журнал, 2015, т. 77, № 5, с. 634-640.

I.V.Kopanichuk, A.A.Vanin, E.N.Brodskaya. Edge effects on adsorption of Lennard-Jones fluid in finite carbon slits. Colloids & Surfaces A, 2015, V. 485, p. 18-24.

 

Адсорбция и диффузия в пористых материалах

 

Исполнители: Елена Николаевна Бродская, Анастасия Сизова, Елена Иванова, Владимир Сизов

Методами Монте-Карло и молекулярной динамики изучается адсорбция газов и газовых смесей (CH4/CO2, CO2/N2) в пористых адсорбентах различной природы (цеолиты, активированные угли), в том числе, в присутствии преадсорбированных жидкостей. Рассматривается влияние внешних условий, природы и состава адсорбата, структуры адсорбента на селективность и емкость адсорбентов.

 

Работа проводится при поддержке гранта Российского Фонда Фундаментальных Исследований.

Публикации по теме:

 

A.A.Sizova, V.V.Sizov, E.N.Brodskaya. Diffusion of CO2/CH4 mixture in wet SBA-15 and CMK-5. Colloids & Surfaces A, 2017, V. 524, 87-95.

A.A.Sizova, V.V.Sizov, E.N.Brodskaya. Adsorption of CO2/CH4 and CO2/N2 mixtures in SBA-15 and CMK-5 in the presence of water: A computer simulation study. Colloids & Surfaces A, 2015, V. 474, p. 76-84.

А.А.Сизова, В.В.Сизов, Е.Н.Бродская. Компьютерное моделирование адсорбции смеси CH4/CO2 во влажных микропористых углях. Коллоидный журнал, 2015, т. 77, № 1, с. 90-99.

 

Моделирование мицеллярных систем

 

Исполнители: Елена Николаевна Бродская, Александр Ванин, Илья Копаничук

Методом молекулярной динамики проводится моделирование систем, содержащих ПАВ или их смеси, воду и гидрофобные агенты, такие как углеводороды или диоксид углерода. Изучается зависимость формы и структуры мицелл от состава системы и их физические свойства.

 

Работа проводится при поддержке грантов Российского Научного Фонда.

Публикации по теме:

 

И.В.Копаничук, А.А.Ванин, Е.Н.Бродская. Влияние воды на форму агрегатов в микроэмульсиях вода-масло по данным компьютерного моделирования. Коллоидный журнал, 2017, т. 79, № 3, с. 270-275.

G.Neganova, E.N.Brodskaya. Computer simulation of the AOT reverse micelle at freezing temperature. Colloids & Surfaces A, 2016, V. 510, p. 122-128.

E.A.Belyaeva, A.A.Vanin, Y.A.Anufrikov, N.A.Smirnova. Molecular-dynamic simulation of aliphatic alcohols distribution between the micelle of 3-methyl-1-dodecylimidazolium bromide and their aqueous surrounding. Colloids & Surfaces A, 2016, V. 508, p. 93-100.

Г.В.Муджикова, Е.Н.Бродская. Обратная мицелла AOT в среде сверхкритического диоксида углерода. Коллоидный журнал, 2015, т. 77, № 3, с. 326-331.

Г.В.Муджикова, Е.Н.Бродская. Компьютерное моделирование обратных мицелл и микроэмульсий вода-масло. Коллоидн. журн., 2012, т. 74, № 3, с. 291-302.

Е.Н.Бродская. Компьютерное моделирование мицеллярных систем. Коллоидн. журн., 2012, т. 74, № 2, с. 167-186.

 

Моделирование газогидратных систем

 

Исполнители: Елена Николаевна Бродская, Анастасия Сизова, Владимир Сизов

 

 

 

Публикации по теме:

 

Е.Н.Бродская, В.В.Сизов. Молекулярное моделирование нанокластеров газовых гидратов в водной оболочке. Механическое состояние системы. Коллоидн. журн., 2013, т. 75, № 4, с. 408-415.

 

Исследование межфазных границ и наноагрегатов

 

Исполнители: Елена Николаевна Бродская, Александр Ванин

В рамках этого направления проводится теоретическое изучение и компьютерное моделирование малоразмерных систем (микрокапель, поверхностных слоев и т.д.). Рассматривается зависимость поверхностного натяжения, энергии сольватации, локального электростатического потенциала, локальной структуры и других характеристик от свойств наноразмерной системы.

Публикации по теме:

 

А.А.Ванин, Е.Н.Бродская. Молекулярно-динамическое моделирование поверхностного слоя неионной мицеллы. Коллоидный журнал, 2017, т. 79, № 3, с. 252-258.

A.A.Vanin, E.N.Brodskaya. Simulation study of influence of component polarizability on the properties of the electric double layer of an ionic micelle. Colloids & Surfaces A, 2017, V. 522, 58-65.

Е.Н.Бродская, А.А.Ванин. Влияние электронной поляризуемости компонентов на электрическое поле ионной мицеллы по данным молекулярного моделирования. Коллоидный журнал, 2016, т. 78, № 4, с. 411-416.

А.А.Ванин, Е.Н.Бродская. Компьютерное моделирование поверхностного слоя ионной мицеллы с учетом явного вклада воды. Коллоидный журнал, 2015, т. 77, № 4, с. 424-432.

E.N.Brodskaya, A.A.Vanin. Effect of water on the local electric potential of simulated ionic micelles. J.Chem.Phys., 2015, Vol. 143, 044707.

О.В.Семашко, Е.Н.Бродская. Роль растворителя в формировании двойного слоя мицелл анионного ПАВ. Численный эксперимент. Вестник СПбГУ, Сер.физ.хим., 2012, № 1, с. 121-125.

Г.В.Муджикова, Е.Н.Бродская. Изучение влияния воды на процесс образования обратных мицелл в неполярном растворителе методом компьютерного моделирования. Вестник СПбГУ, Сер.физ.хим., 2012, № 1, с. 69-75.

E.Brodskaya. Role of water in the formation of the electric double layer of micelles. J. Phys. Chem. B, 2012, V. 116, No 19, pp. 5795-5800.

 

Конкурентная сольватация ионов в смешанных растворителях

 

Исполнители: Владимир Сизов, Анастасия Сизова

Методами квантовой химии и молекулярной диинамики изучаются строение и сравнительная устойчивость сольватокомплексов переходных металлов, образующихся в смешанных водно-органических растворителях в присутствии различных противоионов. Особое внимание уделяется конкуренции между водой и органическими молекулами в ходе формирования координационной сферы, а также процессам образования крупных надмолекулярных агрегатов и их влиянию на структуру раствора.

 

Работа проводится Работа проводится совместно с группой М.Ю.Скрипкина (кафедра общей и неорганической химии).

Публикации по теме:

 

В.В.Сизов, А.А.Шаповалова, С.В.Буров. Молекулярно-динамическое моделирование сольватации и ассоциации ионов в водно-ацетонитрильных растворах перхлората лития. Журн. общей химии, 2012, т. 82, № 7, с. 1057-1063.

 

Моделирование «мягкой материи»

 

Исполнители: Игорь Юльевич Готлиб, Александр Ванин, Илья Копаничук

 

 

Работа проводится при поддержке гранта Российского Научного Фонда.

 

Публикации по теме:

 

I.Gotlib, A.Victorov. Effects of the linear chain structure on the cross-association equilibrium between chainlike molecules in a good solvent. Fluid Phase Equilibria, 2017, Vol. 454, p. 116-121.

I.Yu.Gotlib, I.K.Malov, A.I.Victorov, M.A.Voznesenskiy. Association equilibrium for cross-associating chains in a good solvent: crowding and other nonideality effects. J.Phys.Chem.B, 2016, V. 120(29), p. 7234-7243.

I.V.Kopanichuk, A.A.Vanin, I.Yu.Gotlib, A.I.Victorov. Steric asymmetry vs charge asymmetry in dilute solutions containing large weakly charged ions. Fluid Phase Equilibria, 2016, V. 428, p. 203-211.