Практические разработки ИБХФ РАН, реализуемые или реализованные в 2015 году, а также результаты основных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, законченных в 2015 году и готовых к практическому использованию.

 

Разработаны два варианта синтеза биодизеля без свободного глицерина:

а) кислотнокатализируемый алкоголиз растительных триглицеридов (на примере рапсового масла) в смешанной среде спирт – одноименный диалкилацеталь ацетальдегида или масляного альдегида, при котором синхронно с образованием алкилкарбоксилатов происходит связывание глицерина в циклический ацеталь диоксолановой структуры;

б) алкоголиз триглицерида в условиях образования суперкритических флюидов (СКФ) спирта в смешанной среде спирт – открытый диалкилацеталь(кеталь) в отсутствие катализаторов. Продукт СКФ-синтеза фазово однороден, т.к. глицерин превращается в соединения, фазовосовместимые с алкилкарбоксилатами.

Вольева В.Б., ИБХФ РАН

 

Разработаны новых типы эффективных солнечных элементов на основе DSC (dye-sensitized solar cells) с использованием солнечных стационарных концентраторов с низкой степенью концентрации (2–5 солнц).

Разработанные солнечные элементы были установлены на открытом воздухе и проведены долгосрочные метрологические измерения их работы в естественных погодных условиях на широте Москвы. По результатам мониторинга сделано заключение о возможности использования стационарных концентраторов с низкой степенью концентрации для увеличения эффективности DSC элементов в средних широтах и в погодных условиях, характерных для Европейской части России.

Шевалеевский О.И., ИБХФ РАН

 

Разработана новая перспективная технология создания мезоскопических слоев заданной толщины на стеклянных подложках на основе нанокристаллических частиц металло-оксидов с использованием нанесения порошков в электрическом поле без предварительной подготовки растворов.

Показано, что разработанная технология является значительно более простой и менее энергозатратной по сравнению с традиционными технологиями получения мезослоев из вязких растворов. Использование полученных таким образом мезослоев металло-оксидов для конструирования DSC солнечных элементов показало, что эффективности DSC соответствуют величинам, характерным для DSC но основе мезослоев традиционного типа.

Шевалеевский О.И., ИБХФ РАН

 

Завершены работы по созданию новых типов тандемных солнечных фотопреобразователей на основе сенсибилизированных мезоскопических солнечных элементов типа DSC (dye-sensitized solar cells).

Новые типы тандемных элементов DSC/DSC представляли собой сочетание двух разных DSC, сенсибилизированных красителями с взаимодополняющими спектрами оптического поглощения. В разработанных тандемных DSC/DSC фотопреобразователях получено рекордное значение эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую с КПД = 16,2%.

Шевалеевский О.И., ИБХФ РАН

 

Завершены работы по разработке и созданию новых типов солнечных элементов следующего поколения на основе квантовых точек QDSC (Quantum-dot dye-sensitized solar cells).

Разработана CBD (chemical bath deposition) технология сенсибилизации мезоскопическоих слоев металло-оксидов квантовыми точками на основе CdS/CdSe и проведены исследования фотоэлектрических параметров полученных QDSC солнечных элементов. Показано, что солнечные элементы типа QDSC обладают высокой эффективностью и стабильностью и имеют большие перспективы для использования при разработке солнечных панелей большой площади.

Шевалеевский О.И., ИБХФ РАН

 

Предложен способ проведения дейтеро-водородного обмена в ионном источнике масс-спектрометра и получен Патент РФ «Способ проведения дейтеро-водородного обмена в ионном источнике масс-спектрометра». Патент РФ № 2548387 от 20 марта 2015г

Костюкевич ЮИ, Кононихин АС, Попов ИА, Стародубцева НЛ, Кукаев ЕН, Николаев ЕН, ИБХФ РАН

 

Разработана конструкция сепарации микро- и наночастиц в градиентных магнитных и электрических полях на металлизированных мембранах.  

Сконструирован и испытан опытный образец магнитного сепаратора нового типа, предназначенного для разделения микро- и наночастиц. В качестве мембранного разделительного устройства использована ферромагнитная фольга, перфорированная лазерным лучом и помещенная во внешнее магнитное поле. Целью магнитной сепарации является выделение из суспензии сильномагнитной фракции или диамагнитной фракции для дальнейшего исследования, а также выделения биологических объектов: таких как микроорганизмы, накапливающие металлы, металлосодержащие белки. Показано, что метод высокоградиентной магнитной сепарации позволит выделять парамагнитные или диамагнитные частицы размером более 500 нм. Разработка предназначена преимущественно   для аналитических и исследовательских целей и готова к регистрации в виде патента.

С.Н. Подойницын, О.Н. Сорокина, А.Л. Коварский, Т.В. Цыганова (ИБХФ РАН, ИК РАН)

 

Оптимальные физико-химические условия синтеза наночастиц магнетита методом химического соосаждения.

Стабилизацию магнитных наночастиц (МНЧ) впервые проводили с  использованием стеарата натрия. Были выбраны оптимальные концентрации стеарата натрия, при использовании которых МНЧ имели средний  эффективный диаметр: 20.7±2.8 нм и 43.8±5.6 нм. Образцы МНЧ были охарактеризованы методами: светодинамического рассеяния, просвечивающий электронной микроскопии и микрорентгеноструктурного анализа. Полученные наночастицы магнетита могут быть рекомендованы для биомедицинских целей, в том числе, для адресной доставки противоопухолевых препаратов создано ООО  «Магнитосорб». Подана заявка  «Разработка нового метода экстракорпоральной гемосорбции с использованием магнитоуправляемых сорбентов микронного и субмикронного размеров» на участие в конкурсе по программе СТАРТ-1.

Л.Х. Комиссарова, А.С. Татиколов, Н.А. Марнаутов, Е.А. Ларкина.,ИБХФ им. Н.М. Эмануэля, МГАТХТ им. им. М.В. Ломоносова.

 

Разработаны, изготовлены и применены в исследованиях компактные фитотронные установки для выращивания в контролируемых условиях способом бессубстратной аэропоники растений картофеля.

Проведены опыты по выращиванию растений картофеля в контролируемых условиях.  Проведены опыты по изучению метаболизма и  транспорта углеводов на примере глюкозы в растениях картофеля, культивируемых  в условиях фитотрона.  Осуществлена трансформация почвенной бактерии  A. tumefaciens плазмидными ДНК.  Сконструирована плазмида для экспресии бутирилхолинэстеразы (BCHE) в растениях. BCHE является профилактическим противоядием против фосфорoрганических нервных ядов. Предварительные эксперименты показали присутствие ферментативной активности в экстрактах приготовленных из листьев табака.  (Мартиросян Ю.Ц., ИБХФ РАН)

 

Жидкофазная каталитическая конверсия биомассы с целью синтеза экореактопластов («жидкого дерева») и композиционных экоматериалов нового поколения»

Оптимизирован процесс жидкофазного каталитического окисления биомассы кислородом или воздухом (древесные опилки, сено, солома, листья и т.д.), как отдельных продуктов, так и их смесей в щелочных средах для получения новых экологически-безопасных экореактопластов. Синтезированы нетоксичные и трудногорючие образцы продуктов жидкофазного окисления биомассы, а также изучены кинетические особенности их отверждения (поликонденсации), которые позволяют регулировать скорость данного процесса. Разработаны и оптимизированы условия (температура, давление, катализатор, скорость перемешивания) каталитического окисления газообразным кислородом или воздухом биомассы (древесные опилки, сено, солома, листья) с целью получения экореактопластов. Полученные экореактопласты могут с успехом заменить токсичные и легкогорючие синтетические эпоксидные, фенолформальдегидные и карбамидоформальдегидные смолы, применяющиеся в качестве связующих для изготовления композиционных материалов, армированных стекловолокном, углеродными волокнами и т.д. Данный продукт планируется использовать, как связующее для конструкционных экоматериалов методом прессования. Проведены термоаналитические и  физико-механические испытания поверхности полученных экореактопластов.

чл.-корр. РАН Варфоломеев С.Д., Ломакин С.М., ИБХФ РАН

 

Разработан высокоселективный масс-спектрометрических методов для проведения качественного и количественного анализа состава бета-амилоидной фракции, выделенной из биологического материала. Дальнейшее использованием метода позволит исследовать гипотезу о взаимосвязи изоформ бета-амидоида в качестве специфических биомаркеров для молекулярной диагностики болезни Альцгеймера.

ИБХФ РАН, ИНЭПХФ РАН, ИМБ РАН. Е.Н. Николаев, И.А. Попов, А.С. Кононихин, М.И. Индейкина, А.Е. Бугрова, Н.Л. Стародубцева, М. Родченкова, Е.Н. Кукаев, Ю.И. Костюкевич

 

Методом механохимического галоидирования при набухании в растворителе получен хлорсодержащий бутилкаучук, содержащий 3, 6, и 9% связанного хлора. Была подобрана вулканизующая группа для формирования защитного материала и отработан режим вулканизации. Проведены работы по защите резиновых образцов на основе натурального каучука SVR 3L в среде озона.

Адриасян Ю.О.,Попов А.А.,  ИБХФ РАН

 

Разработаны методы получения высоко растворимых композиционных ингредиентов на основе пищевых биополимеров и растительных антиоксидантов для обогащения продуктов питания незаменимыми полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК, омега -3 и омега-6) в их необходимом и достаточном, по данным доказательной медицины, количестве и соотношении. Установлены, как молекулярные механизмы их формирования, так и ключевые структурные и термодинамические параметры, определяющие их функциональные свойства. Проведена оценка биодоступности, включённых в такие композиционные ингредиенты, биологически активных веществ в модельных условиях пищеварительного тракта in vitro.

Разработанные композиционные ингредиенты, в виде хорошо растворимых сухих порошков, можно использовать, как для обогащения ПНЖК уже существующих пищевых продуктов, так и для создания на их основе  широкой гаммы новых функциональных продуктов с улучшенными органолептическими свойствами, о чём свидетельствовали данные проведённых дегустаций.

Семенова М.Г., Антипова А.С., ИБХФ РАН

 

Разработаны критерии отнесения химических веществ к категории “экологически опасных”, поступление которых в поверхностные водные объекты должно быть исключено или должно подлежать строгому контролю. На примере пестицидов, эффективных в борьбе с вредителями растений и в то же время обладающих чрезвычайно высокой токсичностью в отношении водных организмов, показана потенциальная опасность для водных экосистем использования препаратов, аналитический контроль которых на уровне ПДК недоступен существующими методами.

Предлагаемые критерии оценки химических веществ, потенциально опасных для водных экосистем, включены в качестве рекомендаций в проект 12фцп-М2-01 «Разработка системы природоохранного нормирования качества поверхностных вод» ФЦП «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012-2020 годах».

 

Производство и реализация опытной партии препарата АМБИОЛ для предпосевной обработки семян.

Сущность работы состоит в расширении сферы практического применения препарата на зерновых культурах. АМБИОЛ эффективен в малых дозах, повышает всхожесть, семенную продуктивность и урожайность, устойчивость к болезням и неблагоприятным погодным условиям. Рекомендован для применения на кукурузе, рисе, подсолнечнике, яровой и озимой пшенице, льне, сахарной свекле, огурце, эхинацее пурпурной. Совместим со всеми фунгицидами и протравителями семян. Выполнены работы по Договору с Торговым Домом «Хим. Агро», (г.Краснодар) по производству и реализации опытной партии продукции по синтезу препарата. Препарат АМБИОЛ, предназначен для предпосевной обработки семян зерновых культур (ТУ 2449-001-40241274-03, Номер государственной регистрации 09-516-0057-1, утверждено Председателем Госхимкомиссии РФ Д.А. Ореховым 05 мая 2004г.).

Кузнецов Ю.Н., ИБХФ РАН

 

Оценка вредных промышленных загрязнений окружающей среды и возможности защиты генома растений.

Распространенное загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и другими поллютантами привело к увеличению мутагенной нагрузки на культурные растения, что проявляется в обеднении разнообразия и соответственно уменьшении возможности приспособления культурных растений к окружающей среде. Изучаются новые пути воздействия на почвы и способы земледелия. Расширяется генетическое разнообразие полезных растений с применением химического мутагена и пара-аминобензойной кислоты. Осуществляется выбор эффективного химического мутагена – фосфемида, который вызывает в определенных дозах появление новых селекционно-ценных для дальнейшей селекции признаков. При использовании химического мутагена фосфемида получены адаптивные формы пшеницы Triticum aestivum L. и дрожжей Candida maltosа. Использование ПАБК при обработке семян пшеницы положительно влияет на посевные качества и энергетику прорастающих семян и как следствие на ее зимостойкость. Результаты исследований могут быть применены в селекционно-генетических программах при создании качественно нового исходного материала культурных растений.

Вайсфельд Л.И., Александров Е.Н., ИБХФ РАН

 

Применение метода биоремедиации почвы от промышленных загрязнений

Предложена новая комплексная схема биологической очистки почвы, загрязненной отходами нефтепереработки, без удаления зараженного участка почвы и с последующей ее регенерацией при использовании ПАБК, бактериальных удобрений, в частности Байкал ЭМ-1, с выращиванием растения амарант и бобовых трав, корни которых обогащены клубеньковыми бактериями, способными усваивать азот из воздуха, в комплексе богатыми минеральными веществами природными глинами.

Вайсфельд Л.И., Александров Е.Н., ИБХФ РАН

 

Разработана комплексная программа мониторирования психофизиологических показателей,  позволяющая объективно оценить влияние любых факторов внешней среды (в том числе электромагнитного излучения мобильных телефонов (МТ) при их длительном использовании) на психофизическое здоровье детей. Результаты  лонгитюдных наблюдений позволило выявить тенденции увеличение числа учащихся-пользователей мобильной связью с низкими показателями когнитивных процессов (снижение показателей смысловой памяти, в частности снижение точности выполнения задания  с одновременным увеличением времени его выполнения; мышления). Данные разработки могут быть применены в любом образовательном учреждении для мониторирования психофизического здоровья детей и подростков. Проводимые исследования не имеют аналогов, как в России, так и за рубежом.

Хорсева Н.И., ИБХФ РАН

Яндекс.Метрика