Печатная версия
Архив / Поиск

Archives
Archives
Archiv

Редакция
и контакты

К 50-летию СО РАН
Фотогалерея
Приложения
Научные СМИ
Портал СО РАН

© «Наука в Сибири», 2019

Сайт разработан и поддерживается
Институтом вычислительных
технологий СО РАН

При перепечатке материалов
или использованиии
опубликованной
в «НВС» информации
ссылка на газету обязательна

Наука в Сибири Выходит с 4 июля 1961 г.
On-line версия: www.sbras.info | Новости | Архив c 1961 по текущий год (в формате pdf), упорядоченный по годам
 
в оглавлениеN 20 (2955) 22 мая 2014 г.

НАУЧНЫЙ ЦЕНТР МИРОВОГО УРОВНЯ
(к 70-летию Института химии твёрдого тела
и механохимии СО РАН)

Химико-металлургический институт (ХМИ) создавался в составе Западно-Сибирского филиала АН СССР с целью развития химических технологий на востоке страны, изучения и использования ресурсов для развития производительных сил региона, включая Кузбасс.

Н.А. Куперштох, к.и.н., Институт истории СО РАН

Иллюстрация
Т.В. Заболоцкий, директор института в 1948—1951 гг.
Иллюстрация
А.Т. Логвиненко, директор института в 1951—1976 гг.
Иллюстрация
В.В. Болдырев, директор института в 1976—1998 гг.
Иллюстрация
Н.З. Ляхов, директор института с 1998 г.

Первым директором ХМИ был назначен д.т.н. Ю. В. Грдина, профессор Сибирского металлургического института в Сталинске-Кузнецке. По ряду причин его переезд в Новосибирск не состоялся. Второй директор П. Г. Рубин, профессор того же вуза, делегировал полномочия своему заместителю А. П. Пентегову, который участвовал в подборе кадров, организации научной работы, материальном обеспечении проводимых исследований.

Документы зафиксировали первоначальную структуру ХМИ из пяти лабораторий: минерального сырья; лесохимии; аналитической химии; углехимии; чёрной металлургии; а также группы общей химии. К концу 1944 г. в институте работали 35 сотрудников, в том числе один доктор и семь кандидатов наук. Хотя подразделения института одновременно создавались в Новосибирске, Томске и Кузбассе, потенциал учреждения всё более концентрировался в Новосибирске — по месту основного расположения ХМИ. Кадровое «ядро» института составили сотрудники Новосибирской областной комплексной химической лаборатории: Т. И. Авдеева, В. И. Алехина, Н. И. Гнедин, О. Г. Евтеева, И. С. Лилеев, Е. Н. Лоскутова, Е. И. Маслова, Ф. А. Матвеева, Ю. П. Никольская, Р. Г. Розентретер, А. П. Пентегов, Е. А. Плеханова, Г. Д. Урываева и др. На условиях совместительства работали учёные Томска и Сталинска-Кузнецка.

Институт развернул изучение сульфатных и содовых озёр Кулундинской степи и Хакасии, поиск источников получения алюминия из местных видов сырья и разработку методов получения смазочных масел из лесохимического сырья. Результаты представлялись на научных сессиях ЗСФ АН СССР, конференциях, в научных трудах.

При директоре Т. В. Заболоцком тематика института включала изучение глинозёмного и силикатного сырья и разработку методов его использования, исследование соляных ресурсов Кулундинской степи, каменных углей сибирских месторождений для расширения базы коксующихся углей, лесохимических ресурсов Сибири, свойств литой стали. Одновременно с изучением глин Евсинско-Дорогинского месторождения Новосибирской области (Ф. А. Матвеева) разработана технология их переработки. В 1949 г. построен Дорогинский завод керамических труб, который обеспечил своей продукцией не только Сибирь, но и Дальний Восток.

В 1950 г. утверждена структура в составе десяти лабораторий: минерального сырья, физической химии, галургии, лёгких и редких металлов, углехимии, органического синтеза, лесохимии, аналитической, металлургии чёрных металлов, химико-технологической, и гидрогалургической станции в Кулунде. В ХМИ работали свыше 50 научных сотрудников, включая 13 кандидатов наук.

В 1951 г. институт возглавил к.х.н., впоследствии д.т.н. А. Т. Логвиненко. Под его руководством разрабатывались технологии переработки минерального сырья, литиевая тематика. Эвакуированный в Новосибирск профессор И. С. Лилеев возглавил в ХМИ лабораторию лёгких металлов. В 1950 г. за разработку комплексной технологии переработки сподуменового концентрата — источника лития — И. С. Лилеев, О. Г. Евтеева, Е. И. Маслова, Ф. Ф. Баркова, А. Т. Логвиненко, Г. Д. Урываева и А. А. Беляев удостоены Сталинской премии. На основе технологии построен Красноярский химико-металлургический завод, который в середине 50-х гг. ХХ в. вышел на проектную мощность.

Научные результаты ХМИ имели в основном практическую направленность: улучшена технология разработки соляных промыслов в Кулундинской степи (Ю. П. Никольская); проведена замена дефицитного канадского бальзама, применяемого при изготовлении оптических приборов, на пихтовый (А. П. Пентегов); разработана технология переработки углей Горловского месторождения Новосибирской области в электроды для цветной металлургии (Н. С. Осташевская), на основе которой в 1965 г. построен завод электродных изделий в Линёво; получены вяжущие строительные материалы из зол уноса тепловых электростанций (А. Т. Логвиненко).

Иллюстрация
Здание Химико-технологического института.
Иллюстрация
Здание административного корпуса ИХТТМ.
Иллюстрация
Н.С. Хрущёв и А.Т. Логвиненко.
Иллюстрация
Б.Н. Ельцин и В.В. Болдырев.

С вхождением в состав СО АН СССР институт стал развиваться более динамично. В 1962 г. работу института проверяла комиссия АН СССР во главе с академиком Н.Н. Семёновым, которая рекомендовала усилить теоретические исследования. Новые задачи института — развитие теоретических основ переработки минерального сырья: руд цветных и редких металлов, нерудного алюмосиликатного сырья, природных солей, а также ископаемого твёрдого топлива. 8 мая 1964 г. Президиум АН СССР изменил название ХМИ на Институт физико-химических основ переработки минерального сырья (ИФХИМС). Структура института включала четыре отдела: редких и цветных металлов; алюмосиликатов; природных солей; аналитический. В 1965 г. в коллективе работали уже 329 чел., а среди 135 научных сотрудников — три доктора и 37 кандидатов наук.

Институт включился в международное сотрудничество, учёных-химиков стали приглашать на различные конференции. В 1966 г. статья по электрокристаллизации серебра получила первую премию Американского общества гальваностегов как лучшая работа по электрохимии драгоценных металлов. Монографию В. Н. Бондарева и Г. В. Самсонова «Германиды» (1968 г.) практически сразу издали за рубежом.

Разработки института активно востребовались промышленностью. На заводах внедрён экстракционный способ извлечения индия из промпродуктов свинцово-цинковых производств (И. С. Левин). Рецептура нетоксичных электролитов цинкования и кадмирования внедрена на гальванических участках пяти предприятий Новосибирска. Аппаратура для электроэлюирования драгоценных металлов из смол при ионно-обменном извлечении золота из руд (Р. Ю. Бек) прошла испытания на золотодобывающих предприятиях. На Павлодарском алюминиевом заводе использовали технологию спекания высокожелезистых бокситовых шламов с получением глинозема (Л. К. Яковлев). Исследования в поиске калийных солей (А. С. Колосов) проводились совместно с геологическими организациями.

А. Т. Логвиненко возглавлял коллектив четверть века. При нём институт изменил название и научные направления, осуществил переход из филиала АН СССР в Сибирское отделение. Директору удалось сохранить ИФХИМС в период академических реформ в 1960-е гг.

В 1975 г. в ИФХИМС из Института химической кинетики и горения (ИХКГ) перевели лабораторию д.х.н. В. В. Болдырева. История появления В. В. Болдырева в Новосибирске весьма необычна. Будучи студентом ТГУ, он занялся исследованиями в области химии твёрдого состояния под руководством профессора А. П. Бунтина. В дальнейшем эти исследования заинтересовали академика Н. Н. Семёнова, он рекомендовал академику М. А. Лаврентьеву пригласить В. В. Болдырева на работу в Сибирское отделение. Академик В. В. Воеводский помог создать лабораторию в ИХКГ, в которой под руководством В. В. Болдырева изучался механизм реакций в твёрдой фазе, проводились исследования по горению твердых веществ, и особенно механохимии.

В 1976 г. В. В. Болдырев возглавил ИФХИМС и в качестве основного направления деятельности выбрал механохимию. С 1980 г. институт стал называться Институтом химии твёрдого тела и переработки минерального сырья — ИХТТПМС. 25 сентября 1980 г. Президиум АН СССР утвердил его научные направления: химия твёрдого тела (реакционная способность и управление реакциями в твёрдой фазе); физико-химические основы переработки минерального сырья; физико-химические основы создания новых неорганических материалов.

В институте определилось несколько перспективных направлений научного поиска. По литиевой тематике получены селективные сорбенты для извлечения лития из природных высокоминерализованных и термальных вод (Н. П. Коцупало). В дальнейшем в ЗАО «Экостар-Наутех» получили развитие идеи В. В. Болдырева по применению селективных к литию сорбентов, работающих по интеркаляционному механизму. Литиевая тематика является также неотъемлемой частью исследований лаборатории интеркаляционных и механохимических реакций (В. П. Исупов).

В области топохимических реакций основное внимание уделено исследованию природы процессов, происходящих в реакционной зоне. Показана роль напряжений, возникающих в результате несоответствия мольных объёмов и структур продукта и исходного вещества (А. А. Сидельников, А. П. Чупахин). Объекты исследования — кристаллогидраты, комплексные соединения и соли. Определен состав продуктов дегидратации в случае реакционных ядер различной формы (Н. З. Ляхов, А. П. Чупахин). При изучении термических и фотохимических превращений комплексных соединений исследовались процессы, протекающие как гетерогенно, так и гомогенно (Е. Ю. Иванов, Т. П. Шахтшнейдер, Е. В. Болдырева).

С конца 1980-х гг. развернулись исследования поведения молекулярных кристаллов при различных формах воздействия на них, включая механическое активирование (В. В. Болдырев), гидростатическое давление (Е. В. Болдырева). Исследования механизма ионной диффузии в кристаллах (Э. Ф. Хайретдинов) выросли в направление, связанное с созданием суперионных проводников и композиционных электролитов (Н. Ф. Уваров, В. Г. Пономарёва).

Исследования по горению направлены на разработку методов получения металлических, оксидных и сульфидных продуктов заданной морфологии путем сжигания комплексных соединений никеля, цинка, меди и кадмия (Р. К. Тухтаев). Среди работ по термическому разложению солей — исследования механизма фотохимического и термического разложения гидрида алюминия и термического разложения гипофосфита меди, которые легли в основу создания новой технологии производства печатных плат (О. И. Ломовский).

Изучение механических методов активации химических процессов оказалось перспективным при вскрытии различных минералов, при интенсификации процессов синтеза новых соединений. Созданы различные модели лабораторных мельниц периодического и непрерывного действия. В 1993 г. за работы по механической активации оксидных и металлических систем Е. Г. Аввакумов, В. В. Болдырев, Е. Ю. Иванов, Ю. Т. Павлюхин в составе авторского коллектива удостоены Государственной премии РФ.

Работы по радиационной химии с использованием ускорителей привели к обнаружению радиационно-термического эффекта (В. В. Болдырев, А. П. Воронин, Н. З. Ляхов). Явление радиационно-термической активации твердофазных химических реакций в неорганических системах зарегистрировано как открытие № 108. Применение синхротронного излучения (СИ) для исследования гетерогенных процессов получило развитие при изучении строения реакционной зоны в реакциях термического разложения и синтеза (Б. П. Толочко, Н. З. Ляхов). Для решения проблемы извлечения благородных и цветных металлов из промышленных растворов разработан электрохимический метод с использованием проточных пористых электродов (Р. Ю. Бек, А. И. Маслий, В. К. Варенцов).

В. В. Болдырев организовал в НГУ первую в стране кафедру химии твёрдого тела (1983 г.). В рамках ФЦП «Интеграция» совместно с НГУ создан учебно-научный комплекс по супрамолекулярной химии и химии твёрдого состояния. Расширилась деятельность аспирантуры, с 1981 г. в институте открылся совет по защите кандидатских, а с 1996 г. — докторских диссертаций. Кадровая политика директора способствовала активному приращению численности «остепенённых» сотрудников.

В 1985 г. структура института включала 11 лабораторий, четыре тематические группы, КБ, химический участок, производственно-технические службы. В коллективе работали 420 чел., а среди 115 научных сотрудников — чл.-кор. АН СССР В. В. Болдырев, пять докторов и 65 кандидатов наук. В 1997 г. завершилось строительство корпусов института в Академгородке, приобретение современного оборудования позволило обновить приборный парк.

В 1990-е гг. сотрудники развивали методы исследования процессов в твёрдых телах с использованием СИ, вели разработку новых экологически чистых технологий. Совместно с институтами СО РАН создана установка для исследования in situ структурных превращений во время взрыва. В лаборатории методов синхротронного излучения (Б. П. Толочко) получено трёхмерное распределение плотности вещества за фронтом детонации. Cозданы твердофазные методы синтеза нанокомпозитных материалов с уникальными свойствами (Н. Ф. Уваров). Раскрыт механизм «мягкого» механохимического синтеза (Е. Г. Аввакумов, Н. В. Косова).

На новый виток вышло международное сотрудничество. Институт организовал двусторонние советско-японские семинары по механохимии, советско-индийские семинары по химии твёрдого тела, ряд международных конференций, вошёл в состав Международной механохимической ассоциации, президентом которой в 1989–1997 гг. являлся академик В. В. Болдырев.

Академики А. Л. Асеев и Н. З. Ляхов, поздравляя В. В. Болдырева с 85-летним юбилеем, отмечали, что он сумел создать для института новые возможности для развития, стал основателем известной в мире научной школы. Фундаментальные исследования вывели институт в лидеры российской и мировой науки в области химии твёрдого тела и механохимии.

26 декабря 1997 г. Президиум РАН утвердил современное название института: Институт химии твёрдого тела и механохимии (ИХТТМ). Его научное направление определилось как химия твёрдого тела, в том числе механохимия, поиск путей управления химическими реакциями в твердом состоянии с целью создания новых технологий и материалов.

Это направление с 1998 г. предстояло развивать новому директору ИХТТМ — д.х.н. Н. З. Ляхову. В ИФХИМС молодой учёный, выпускник НГУ, пришёл в составе лаборатории В. В. Болдырева. В настоящее время академик Н. З. Ляхов является известным специалистом в области гетерогенной кинетики твердофазных реакций и химического материаловедения, он возглавляет ИХТТМ на протяжении 15 лет. По мнению коллег, его отличает широта научных интересов, глубина теоретического анализа, умение быстро переключаться на решение актуальных научных проблем.

С 1998 г. фундаментальные исследования института проводились по двум направлениям: механизмы химических реакций и физико-химические методы управления химическими процессами; получение, свойства и применение органических, неорганических и композитных материалов. Кроме того, уделялось большое внимание развитию физико-химических методов исследования твердофазных процессов.

В 2008 г. Правительство РФ утвердило Программу фундаментальных исследований государственных академий наук на 2008–2012 гг., в соответствии с которой основные направления научной деятельности ИХТТМ были скорректированы. По этим направлениям институт работает и в настоящее время:

— «Реакционная способность твёрдых веществ, в том числе молекулярных кристаллов и супрамолекулярных систем»;

— «Механизмы твердофазных превращений, в том числе в условиях высоких давлений и температур, горения и взрыва»;

— «Механохимия неорганических и органических веществ, минерального и возобновляемого сырья»;

— «Химическое материаловедение. Модифицирование и дизайн новых структур и материалов, биологически активных веществ и препаратов. Химия нанообъектов и нанокомпозитов»;

— «Разработка методов исследования быстропротекающих процессов с использованием синхротронного излучения».

В 2000-е годы в институте выросли новые лидеры научных направлений. Академик Н. З. Ляхов является лидером научного направления «Химические проблемы создания новых функциональных материалов, наноструктурированных покрытий и композитов для различных областей применения». Под его руководством комплексно изучаются механокомпозиты, которые можно рассматривать в качестве прекурсоров для многих процессов, открывая тем самым пути к получению новых материалов. В институте разработан ряд технологий получения наноматериалов, обладающих свойствами, привлекательными с точки зрения их последующего использования. Эти проблемы обсуждались на организованной институтом Всероссийской конференции по наноматериалам «Нано-2007».

В международном сотрудничестве приоритетными являются проекты, осуществляемые со странами Азии. Химия твёрдого тела и особенно механохимия становятся там основой экологически чистых и ресурсосберегающих технологий. Н. З. Ляхов как член Азиатско-Тихоокеанской академии материалов стал инициатором нескольких проектов. В Санчонском национальном университете открыт Корейско-Российский технологический институт механохимии (2007 г.), в котором организованы работы по модификации свойств металлов с помощью ультрадисперсных добавок.

Академик Н. З. Ляхов неоднократно подчёркивал, насколько важно внедрять в химическую промышленность методы «зелёной химии», то есть химии, которая бы не вредила окружающей среде. В 2011 г. Н. З. Ляхов награжден премией им. В. А. Коптюга (в составе авторского коллектива) за цикл работ «Использование принципов зелёной химии в фундаментальных и прикладных исследованиях в интересах устойчивого развития».

Научное направление по комплексному анализу физико-химических свойств композитов активно развивает д.х.н. Н. Ф. Уваров. В 2012 г. ему присуждена премия В. А. Коптюга (в составе авторского коллектива) за разработку научных основ создания композиционных и наноструктурированных материалов для перспективных систем водородной энергетики и исследование устройств с их использованием.

Д.х.н. Е. Г. Аввакумов — один из основателей научного направления «Механохимия реакций твердофазного синтеза в неорганических системах». В 2013 г. Президиум РАН присудил ему премию имени Н. В. Мельникова за серию научных работ по теме «Применение механических методов активации для комплексной переработки природного и техногенного сырья».

Ныне Новосибирск является одним из признанных в мире центров по изучению механохимических процессов и их использованию в промышленности. ИХТТМ выступает организатором международных конференций «Фундаментальные основы механохимических технологий» и «Механохимия и механическое сплавление».

За последние несколько лет в ИХТТМ получены значимые результаты, приведём только некоторые из них. Институту принадлежит приоритет в разработке новых установок для изучения быстропротекающих процессов (Б. П. Толочко). Это экспериментальные станции СИ «Дифракционное кино» и «Экстремальные состояния вещества», на которых проводят эксперименты десятки институтов, вузов, НИИ различных министерств и ведомств.

Применение механохимических и СВС методов синтеза сотрудниками ИХТТМ дало возможность получать квазикристаллические фазы достаточно быстро, просто и в большом количестве (Б. Б. Бохонов, М. А. Корчагин). Открытие квазикристаллов расширяет представления о строении твёрдых тел и, несомненно, приведет к их практическому использованию. Для синтеза нанокомпозиционных материалов металл-оксид, которые трудно получить с помощью традиционного метода СВС, применен метод МА СВС (Н. З. Ляхов, Т. Ф. Григорьева). Данная работы выполнена совместно с белорусскими учёными.

Совместно с институтами СО РАН и НОЦ «Молекулярный дизайн и экологически безопасные технологии» при НГУ детально исследованы молекулярные кристаллы хлорпропамида (Е. В. Болдырева, Т. Н. Дребущак). В 2007 г. Е. В. Болдырева удостоена премии Европейской ассоциации прикладной физической химии.

Важными являются исследования в области фармацевтики с целью модифицирования свойств лекарственных веществ и получения препаратов с улучшенными свойствами (В. В. Болдырев, А. В. Душкин). Разработаны методы получения соединений висмута высокой чистоты для техники и медицины и организовано их производство на ЗАО «Завод редких металлов», г.Новосибирск (Ю. М. Юхин). В ХК ОАО «НЭВЗ-Союз» передана лицензия на «ноу-хау» способа механохимического синтеза гидроксилапатита для изготовления медицинских имплантатов (М. В. Чайкина). Доказана перспективность применения новых материалов в качестве противовирусных и антимикробных средств (А. А. Вайс, А. Ж. Медведев, Т. П. Александрова). Разработаны механохимические методы извлечения биологически активных веществ из растительного сырья (О. И. Ломовский).

По просьбе Новосибирского завода химконцентратов активизировался поиск новых материалов для литий-ионных аккумуляторов: разработан метод механохимического синтеза перспективных катодных материалов (Н. В. Косова). Разработан механохимически стимулированный низкотемпературный синтез нитрида алюминия для получения нанокерамики с высокой теплопроводностью (Г. Р. Карагедов).

Прикладные разработки института известны как в России, так и за рубежом, экспонировались на различных выставках, неоднократно получали дипломы и медали. Подробная информация о разработках представлена на сайте ИХТТМ.

ИХТТМ является базовым для кафедры химии твёрдого тела НГУ, которую возглавляет профессор Е. В. Болдырева. В 2000 г. сотрудники института выступили организаторами НОЦ «Молекулярный дизайн и экологически безопасные технологии» при НГУ (научный руководитель академик В. В. Болдырев). Институт участвует также в деятельности НОЦ «Химические технологии функциональных материалов» при НГТУ (научный руководитель — профессор Н. Ф. Уваров).

Выпускники НГУ, НГТУ, других вузов Сибири стали надежным источником пополнения аспирантуры. Большинство выпускников аспирантуры остаются работать в институте. В докторском диссертационном совете ИХТТМ по специальности «Химия твёрдого тела» защищают диссертации не только сотрудники института, но и других организаций.

Остается стабильным ядро из шести ведущих лабораторий ИХТТМ: электрохимии гетерогенных систем (А. И. Маслий); интеркаляционных и механохимических реакций (В. П. Исупов); неравновесных твердофазных систем (Н. Ф. Уваров); химии твёрдого тела (О. Н. Ломовский); химического материаловедения (Н. З. Ляхов); методов синхротронного излучения (Б. П. Толочко). Работают четыре тематические группы: синтеза порошковых материалов (Ю. М. Юхин); реакционной способности твёрдых веществ (Е. В. Болдырева); механохимии органических соединений (А. В. Душкин); материалов для литий-ионных аккумуляторов (Н. В. Косова).

Институт обеспечен квалифицированными научными кадрами: на 1 января 2014 г. в коллективе работали 218 чел., среди 98 научных сотрудников — два академика (В. В. Болдырев и Н. З. Ляхов), 21 доктор наук и 54 кандидата наук.

Подводя итоги деятельности ИХТТМ за семь десятилетий его истории, можно с уверенностью сказать следующее. Из небольшого учреждения прикладной направленности, созданного в годы войны, институт превратился в научный центр мирового уровня. В коллективе работают уникальные специалисты в области химии твёрдого тела, химического материаловедения и механохимии.

Проводимая реформа РАН ставит перед учёными новые задачи, даёт дополнительный стимул к поиску актуальных направлений и их преломления в практическую плоскость. Богатейший научный потенциал ИХТТМ позволяет коллективу с оптимизмом смотреть в будущее.

Автор выражает благодарность советнику РАН академику В. В. Болдыреву, директору ИХТТМ СО РАН академику Н. З. Ляхову, учёному секретарю института к.х.н. Т. П. Шахтшнейдер за консультации и помощь в подготовке статьи.

стр. 6-7

в оглавление

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 

http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?6+725+1