Лаборатория электронного строения и квантово-химического моделирования
Научное направление
Экспериментальное и теоретическое исследование состава и строения химических соединений и материалов с целью установления закономерностей строение–свойства для научного обоснования путей формирования материалов с заданными свойствами.
Основные методы исследования − колебательная (ИК, КР), электронная (РФЭС, УФЭС, ОЭС) спектроскопия и квантово-химическое моделирование.
Основные достижения
Выполнены систематические спектрохимические исследования обширного класса фторидных и оксофторидных соединений элементов III–VI групп Периодической системы. Установлены и охарактеризованы неизвестные ранее закономерности изменения спектроскопических параметров веществ, отражающих специфику внутри- и внешнесферных взаимодействий в них.
Предложен квантово-химический подход для исследования особенностей строения и механизма формирования стекол, моделирующий ближний порядок во фторидных стеклах. На основе результатов экспериментальных исследований и квантово-химических расчетов разработана модель механизма внешнесферных взаимодействий в кристаллах координационных соединений.
С помощью спектроскопических методов и теоретических расчетов проводится изучение динамических процессов во фторидных и оксофторидных комплексных соединениях металлов с гомо- и гетероатомной катионной подрешеткой.
Методом РФЭС изучены разнообразные металлооксидные и многокомпонентные структуры, сформированные методом плазменно-химического оксидирования и другими методами. Установлены особенности и закономерности химического состава и строения поверхностных и глубинных слоев, корреляции между особенностями их строения и каталитическими, магнитными, гидрофобными и другими свойствами.
Методами квантовой химии выполнены расчеты различных металлооксидных структур, являющихся компонентами поверхностных слоев важных в практическом отношении материалов, изучены некоторые поверхностные свойства и явления.
Путем моделирования различными современными квантово-химическими методами установлены закономерности электронного строения, природы химической связи и физико-химических свойств широкого ряда комплексных соединений с целью расширения областей их применения. Результаты, полученные для различных соединений и комплексов p-элементов, переходных металлов и РЗЭ, а также их наноструктурированных систем, позволяют прогнозировать направленный синтез новых материалов, обладающих важными потребительскими свойствами.
Изучена взаимосвязь электронного строения и физико-химических свойств полифункциональных супрамолекулярных систем, которые можно использовать в качестве хемосенсоров, управляемых молекулярных устройств. Исследована природа размерно-зависимых оптических свойств нано- и микрокристаллов, что позволило создать предпосылки для прогнозирования новых видов материалов и внести вклад в развитие перспективных технологий.
Сотрудники
Публикации лаборатории
- Zheleznov V.V., Opra D.P., Saenko N.S., Sarin S.A., Sokolov A.A., Kuryavy V.G., Stonkus O.A., Ustinov A.Yu., Zavidnaya A.G., Shlyk D.H., Lukiyanchuk I.V., Gnedenkov S.V.. Improving the performance of hard carbon for sodium‑ion batteries by coating with molybdenum disulfide nanosheets // Journal of Materials Science . 2026. С. 2394–2411.
- Shurygin A.V., Rivas D.A., Kurbatov I.A., Trigub A.L., Kulikova E.S., Zernov Y.G., Nemtinov V.I., Lembikov A.O., Mayor A.Yu., Korochentsev V.V., Kalinovskaya I.V., Mirochnik A.G.. Synthesis, electronic structure and optical properties of dibenzoylmethanate Yb3 complexes with 1,3-diphenylguanidine // Journal of Molecular Structure . 2026. Т. 1352.
-
Опра Д.П., Железнов В.В., Скрипцова А.В., Соколов А.А., Лукиянчук И.В., Саенко Н.С., Курявый В.Г., Корочинцев В.В., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В..
Твердый углерод из бурых водорослей как материал отрицательного электрода для натрий-ионных аккумуляторов
// Фундаментальные проблемы современного материаловедения
. 2026. Т. 23, № 2. С. 143-159.
- Gnedenkov A.S., Sinebryukhov S.L., Marchenko V.S., Nomerovskii A.D., Ustinov A.Y., Fattah-alhosseini A., Gnedenkov S.V.. Efficient and smart hybrid coatings for active corrosion protection of magnesium alloys // Journal of Magnesium and Alloys . 2025. Т. 13, № 9. С. 4475–4499.
- Opra D.P., Neumoin A.I., Sinebryukhov S.L., Sokolov A.A., Stonkus O.A., Ustinov A.Yu., Gerasimenko A.V., Gnedenkov S.V.. Hierarchical nanocomposite based on Na2Ti3O7 and Fe2O3 for electrochemical sodium ion storage: Preparation and characterization // Journal of Energy Storage . 2025. Т. 128.
- Piatkova M.A., Nadaraia K.V., Ponomarenko A.I., Manzhulo I.V., Gerasimenko M.S., Pleshkova A.I., Belov E.A., Imshinetskiy I.M., Fomenko K.A., Osmushko I.S., Kozlov A.G., Gnedenkov S.V., Mashtalyar D.V.. Hybrid surface layers with antibacterial and anti-inflammatory activity for implants materials // Journal of Magnesium and Alloys . 2025. Т. 13, № 5. С. 2343–2357.
- Budnikova Yu.B., Vasilyeva M.S., Lukiyanchuk I.V., Egorkin V.S., Tkachev V.V., Korochentsev V.V., Shlyk D.H., Arefieva O.D., Marchenko A.V., Myagchilov A.V.. Plasma electrolytic preparation of film CoWO4/WO3 p-n heterostructures and their photocatalytic and electrochemical properties // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry . 2025. Т. 467.
- Adigamova M.V., Malyshev I.V., Lukiyanchuk I.V., Kuryavyi V.G., Ustinov A.Yu., Zverev G.A., Korochentsev V.V.. Surface nanoarchitecture of LaMnO3/TiO2/Ti composite and its testing in CO oxidation // Materials Chemistry and Physics . 2025. Т. 340.
- Tarkhanova I.G., Zelikman V.M., Lukiyanchuk I.V., Vasilyeva M.S., Tkachev V.V., Korochentsev V.V., Shlyk D.H.. Ti-supported oxide coatings based on MWO4 (M = Fe, Co, Ni): Plasma electrolytic synthesis, characterization and catalytic properties in S, N-heterocycles peroxide oxidation // Molecules . 2025. Т. 30, № 9.
- Vasilyeva M.S., Arefieva O.D., Budnikova Yu.B., Korochentsev V.V., Bukhari M.A., Tkachev V.V., Shlyk D.H., Zverev G.A.. ZnO NPs decorated on TiO2–SiO2 PEO coatings for photocatalytic applications // Results in Surfaces and Interfaces . 2025. Т. 1, № 16.
- Опра Д.П., Неумоин А.И., Синебрюхов С.Л., Соколов А.А., Устинов А.Ю., Гнеденков С.В.. Гибридный наноматериал на основе Na2Ti3O7 и α-Fe2O3 для отрицательного электрода натрий-ионных аккумуляторов // Электрохимическая энергетика . 2025. Т. 25, № 1. С. 23-32.
- Войт Е.И., Логвинова В.Б.. Исследование методами колебательной спектроскопии комплексных фторидов галлия(III) c аминокислотой глицином // Вестник ДВО РАН 2025 . 2025, № 4. С. 5–18.
-
Тарханова И.Г., Лукиянчук И.В., Есева Е.А., Васильева М.С., Лукашовa М.О., Короченцев В.В., Ткачев В.В..
Катализаторы пероксидной и аэробной десульфуризации на основе гибридных ПЭО-слоев с оксидами фосфора, вольфрама и железа
// Журнал физической химии
. 2025. Т. 99, № 9. С. 1334–1343.
Перевод: Catalysts of peroxide and aerobic desulfurization, based on hybrid plasma electrolytic oxidized layers with phosphorous, tungsten, and iron oxides // Russian Journal of Physical Chemistry A DOI →
-
Удовенко А.А., Болотина Н.Б., Короченцев В.В., Логвинова В.Б..
Новый смешанно-катионный гидрат гексафторидоиндата(III) рубидия и разновалентной меди
// Журнал структурной химии
. 2025. Т. 66, № 11.
Перевод: New mixed-cation hexafluoridoindate(III) hydrate of rubidium and heterovalent copper // Journal of Structural Chemistry DOI →
-
Попов Д.П., Васильева М.С., Курявый В.Г., Короченцев В.В., Егоркин В.С..
Плазменно-электролитический синтез и характеристика висмутсодержащих оксидных пленок на титане
// Журнал неорганической химии
. 2025. Т. 70, № 3. С. 402–410.
Перевод: Plasma electrolytic synthesis and characterization of bismuth-containing oxide films on titanium // Russian Journal of I DOI →