| Результаты этапа: Были изучены различные принципы работы лабораторного рентгеновского спектрометра со стандартным и высоким энергетическим разрешением, включая все возможные оптические схемы. Было проведено сравнение принципов работы лабораторного спектрометра и спектрометра на синхротроне. В результате была выбрана оптимальная схема и построен лабороторный спектрометр. Спектрометр получен, собран и оттестирован в декабре 2020 года.
Концепция лабораторного рентгеновского спектрометра основана на использовании источника рентгеновского излучения, сферически изогнутого кристалла монохроматора типа Иоганна и детектора рентгеновского излучения. Эти три элемента расположены на кругу, называемому кругом Роуленда, а кристалл монохроматора типа Иоганна сферически изогнут с радиусом изгиба, равным диаметру круга Роуленда (R) (Рисунок с оборудованием, принципом работы и результаты первых тест экспериментов – прикреплен к отчету). Когда три компонента расположены на окружности Роуленда, расходящиеся рентгеновские лучи от источника рентгеновского излучения собираются с помощью монохроматора и все лучи преломляются от поверхности монохроматора на тот же угол Брэгга θB. Монохроматор фокусирует отраженные рентгеновские лучи на месте расположения детектора. Он определяет длину волны в соответствии с законом Брэгга , где dhkl - шаг кристаллической решетки монохроматора. dhkl определяется выражением, , где h,k,l - индексы Миллера монохроматора, которые обозначают ориентацию кристалла, которая соответствует Ge (111), h=k=l=1, а для Ge (220) h=k=l=0. a-параметр ячейки монохроматора, равный 5,4306 Å и 5,6574 Å для Si и Ge соответственно.
Соответствие между длиной волны (λ) [Å] и энергией фотона E [кэВ] может быть получено из формулы E = 12.39842/λ, что делает закон Брэгга в форме энергии следующим образом:
sinθ(B)= n12,39842/2Ed(hkl) (1)
В декабре 2020 были проведены измерения рентгеновских спектров поглощения на лабораторном спектрометре. В качестве источника рентгеновского излучения, используется стеклянная рентгеновская дифракционная трубка мощностью 1,5 кВт с серебряным анодом. Выбор серебра в качестве анодного материала трубки, обусловлен тем, что он не имеет характерных рентгеновских линий в области 3–22 кэВ и, таким образом, подходит для работы с областью тормозного излучения в диапазоне энергий 4–20 кэВ.
На момент написания отчёта, самый высокий край энергии, измеренный в режиме пропускания, это К край Se при 12,658 эВ с использованием монохроматора Ge (880). Угол Брэгга составил 78,35° и напряжение на трубке 20 кВ, 10мА. Самые низкие измеренные энергии и спектры были получены на крае Сe L3 5723 эВ с использованием Ge (333) с углом 84.21°, а также измеренный – MnO2 K край на 6539 эВ с использованием Si (440), при этом угол был равен 80.92°, напряжение составило 10 кВ, а сила тока 5мА.
Для того, чтобы получить спектр рентгеновского поглощения веществом необходимо сделать четыре различных измерения. Это измерение спектра с образцом и без образца, для измерения I и I0 соответственно, а также измерения фона с образцом и без образца, называемые Ibkg и I0,bkg соответственно. Затем коэффициент затухания µd рассчитывается по следующему уравнению:
μd=log((I0-I(0,bkg))/(I-I(bkg))) (2)
Образцы Ce(NO3)∙6H2O и (NH4)2Ce(NO3)6, Co3O4 измельчали в ступке, далее смешивали с целлюлозой и прессовали в таблетки диаметром 6 мм с подходящей толщинойдля исследования в режиме пропускания как описано выше. На рисунке про оборудование (в приложении) показаны спектры XANES измеренные на краю Ce L3 края, каждое сканирование состояло из 141 энергетической точки со временем счета 15 секунд на точку, общее время измерения составило 2,3 ч (при этом надо отметить что во время теста, рентгеновская трубка использовалась не на максимальную мощность. В будущем время измерений существенно сократится). На рисунке отлично видно различие в спектрах между разными цериевыми соединениями, в том числе заметно смещение краевого положения пиков. Такой сдвиг края традиционно связывается с изменением степени окисления и в данном случае подтверждает способность прибора отслеживать окислительно-восстановительные процессы в смешанной системе Ce(III)/Ce(IV). Именно такой эксперимент планируется сделать in situ в следующем 2021 году на этом оборудовании. Идея состоит в том, чтобы отследить формирование наночастиц церия во время синтеза и изучить изменения электронной структуры. Insitu ячейка уже разработана, сделана и протестирована в лаборатории (Рисунок про разработанное ин-ситу оборужование приложен к отчету)
XANES Спектр MnO2 на Mn К-крае (представлены на рисунке про оборудование) обладает хорощим разрешенеим и хорошо соответствует данным полученным на таком же образце на синхротроне, включая детали пред краевой области. В итоге было показано, что при увеличении числа сканов и времени измерения при максимальном токе трубки 40 мА, мы можем зарегистрировать спектр на лаборотороном приборе, который не уступает по качеству данным полученным на синхротроне. Аналогично был получен спектр поглощения для стандарта Se(0) и произведен его анализ с литературными данными (соответствие идеальное).
• Таким образом, первичные тесты лабораторного рентгеновского спектрометра показывают, что по своим спектральным характерестикам данные полученые на лабороторном спектрометре, установленном на кафедре Радиохимми Химического Факультета МГУ не уступает данным, полученным на синхротронах последнего поколения. Время измерений на лаборотороном приборе больше чем на синхротроне, но преимущество заключается в том, что измерения могут проходить прямо на кафедре в режиме 24/7/365, направленные на решения проблем радиохимии и не только.
• В рамках разработки, проектирования и тестирования спектрометра – была также проведена разработка ех-ситу ячеек – держателей образцов, для работы с лаборотороным спектрометром. (оформлены 2 заявки на патенты РФ)
Помимо запуска лаборотороного спектрометра – были получены следующие результаты:
• Для отработки методики измерения спектров XANES/EXAFS образцов с низкими концентрациями целевого элемента, проведены измерения спектров XANES/EXAFS для сфалерита допированного In, Cu, Ag, In-Cu и In-Ag. Измерения проводились с использованием оборудования станции BM20 Европейского центра синхротронного излучения (ESRF, г. Гренобль). В процессе измерений отработана методика измерения спектров в режиме "пропускания" и путем детектирования флуоресцентного сигнала. Опубликована статья.
• Образцы природных минералов, отобранных рядом с закрытой урановой шахтой Grube Krunkelbach были охарактеризованы серией спектроскопических методов: микрорентгеновской флуоресцентной спектроскопии (μ-XRF) в сочетании с μ-XANES (микроспектроскопия XANES) на L3-крае поглощения урана, c микро-порошковой дифракцией и с Рамановской спектроскопией. Опубликована статья.
• В рамках подготовки к проведению in situ эксперимента по изучению протекания химической реакции в реальном времени методом рентгеновского поглощения были определены оптимальные условия проведения реакции диссоциации комплекса. Для систем «водный раствор Bi(III) – макроциклический хелатор» (бензо-азокраун-эфир с карбоксильными группами) при варьировании кислотности среды и содержания хлорид-ионов был подобран оптимальный интервал времен протекания реакции (30-60 мин). В данных условиях возможно осуществлять пошаговую регистрацию присутствующих в растворе форм комплексного соединения и кинетику их изменения. Также были зарегистрированы спектры рентгеновского поглощения для данной системы при различных значениях кислотности среды (НИЦ "Курчатовский институт", ККСНИ). Показано, что при уменьшении кислотности среды координационное число катиона Bi(III) увеличивается.
• В рамках подготовки к проведению in situ эксперимента по изучению протекания химической реакции в реальном времени методом рентгеновского поглощения были определены оптимальные условия проведения реакции формирования наночастиц церия. Была разработана и построена установка и ячейка, которая будет использоваться для экспериментов в реальном времени на лаборотороном спектрометре (краткое описание прилагается к отчету в виде рисунка)
• В рамках данного проекта было проведено теоретическое моделирование карт резонансного неупругого рассеяния (RIXS) рентгеновского излучения для трехвалентных катионов лантаноидов Ln3+ (Ln = La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm и Yb). Моделирование 2p → 4f (поглощение) и 3d → 2p (излучение) RIXS процессов проводилось с помощью теории атомных мультиплетов с использованием программы Quanty и пакета FDMNES. Статья на стадии написания (краткое описание прилагается к отчету в виде рисунка).
• Был подобран теоретический метод анализа, чувствительный к изменениям химической связи в соединениях урана. Были созданы молекулярные кластеры для моделирования экспериментально полученных спектров М4 края рентгеновского поглощения и проведены теоретические расчеты электронной структуры и определён характер связей в соединениях - CaUO4, SrUΟ4, BaUO4, PbUΟ4, используя пакет ORCA. Статья на стадии написания.
• Одна из целей Мегагранта, является изучение лигандов в химических соединениях на мягких краях поглощения (К края поглощения кислорода, азота, и т.д.). В целях подбора соединений для реализации этой идеи была теоретически исследована группа соединений на основе фенантролина - класса соединений, интересного своими экстракционными свойствами по отношению к лантанидам и актинидам, которые является перспективными для применения в ядерной промышленности при переработке отработанного ядерного топлива. Были проведены вычисления и построены теоретические спектры на основе временно-зависимой теории функционала плотности TDDFT с использованием дисперсионной поправки Гримме в сочетании со скалярным релятивистским гамильтонианом Дугласа−Кролла−Гесса (DKH), регулярного приближения нулевого порядка (ZORA), базисным набором Олриха def2 и приближением RIJCOSX для кулоновского и Хартри-Фоковского обмена (wB97X-D3 ZORA ZORA-def2-TZVP RIJCOSX уровень теории) и MP2 метода (OO-RI-MP2 DKH def2-TZVP RIJCOSX уровень теории). С января 2021 года, студент работающей по этой теме – пройдет 6 месячную практитку на ЕСРФ в Гренобле (с целью получения экспериментальных данных на легких краях поглощения и их анализа)
• Были синтезированы комплексные соединения с органическими лигандами – 1,10-фенантролин-дикарбоновыми кислотами, содержащими различные заместители при амидном атоме азота. Для полученных растворов с ураном(VI), торием(IV), плутонием (IV) и нептунием (V) производилась оценка коэффициентов распределения в двухфазных системах. Для изучения строения комплексных соединений урана (в форме уранил-катиона) в растворе и в твёрдой фазе и влияния заместителей при амидном атоме азота на координацию центров связывания проводили измерения EXAFS на L3 крае урана на синхротроне НИЦ «Курчатовский институт» (Россия) в комбинации со ЯМР- (ядерно-магнитного резонанса) и ИК- (инфракрасной) спектроскопией.
• Были синтезированы наночастицы диоксида плутония методом осаждения из водных растворов. Частицы были получены из исходных растворов, содержащих плутоний в следующих степенях окисления: III, IV и V; и при различных условиях, в том числе моделирующих условия хранения радиоактивных отходов и в условиях, характерных для окружающей среды (pН 8 и рН >10). Полученные наночастицы были охарактеризованы набором методов рентгеновского поглощения: EXAFS на L3-краю поглощения плутония; XANES в высоком разрешении – HERFD - на L3 и M4 краях поглощения плутония в комбинации с HEXS (высокоэнергетическое рентгеновское рассеяние) и рентгеновской дифракцией. В рамках данного направления работа была начата еще 2019 года (до начала реализации Мегагранта) и включала в себя измерения на разных синхротронных установках и анализ данных с помощью теоретических расчетов. В рамках текущего Мегагранта, был выполнен теоретический расчет электронной структуры наночастиц диоксида плутония и был сделан эксперимент на синхротроне Soleil (Франция) на М4 крае поглощения, которые стали частью проведенной работы. Опубликована статья (которая также была выбрана в качестве обложки в журнале Nanoscale). Краткое описание работы и полученных данных прикреплено ввиде рисунка к отчету.
• Наночастицы диоксида тория были синтезированы последовательным нагреванием свежеосажденных коллоидных частиц оксида тория (IV), которые были получены осаждением гидроксидом натрия. Затем образцы сушили на воздухе при различных температурах (40◦ - 150◦ С). Для получения наночастиц с различными средними размерами частиц, полученные образцы прокаливалась при температурах 400 °С, 800 °С и 1200 °С в муфельной печи. Для установления строения и структуры полученных наночастиц были проведены исследования методами HEXS (высокоэнергетического рентгеновского рассеяния) и XANES в высоком разрешении HERFD на M4-крае поглощения тория. Измерения были сделаны в конце 2019 года (до получения Мегагранта). В рамках текущего Меграгранта было проведено моделирование данных, а полученные результаты сравнивались с экспериментальными данными на М4 крае поглощения. Опубликована статья (которая также была выбрана в качестве обложки в журнале Chem. Eur. J.). Краткое описание работы и полученных данных прикреплено ввиде рисунка к отчету.
• Были синтезированы наночастицы диоксида урана методом осаждения из водных растворов. Исходным раствором для получения наночастиц являлся раствор U(IV), осаждение проводилось в различных условиях: варьировались такие параметры, как концентрация исходного раствора и кислотность среды (pH 8 и pH>11). Из-за высокой реакционной способности четырёхвалентного урана синтез и последующая характеризация образцов проводилась в инертных условиях, исключающих проникновение кислорода воздуха. Наночастицы были охарактеризованы как лабораторными методами (рентгеновская дифракция, просвечивающая электронная микроскопия, спектрофотометрия в УФ и видимой областях), так и методами, использующими источник синхротронного излучения: EXAFS на L3-крае поглощения урана; XANES в режиме высокого разрешения – HERFD - на M4-крае поглощения урана. Помимо этого, были исследованы процессы старения полученных наночастиц, а также окисления, индуцированного синхротронным источником рентгеновского излучения. Опубликована статья (краткое описание работы и полученных данных прикреплено ввиде рисунка к отчету)
• Образцы высокодефектного оксида графена (dGO) были получены по модифицированной методике Хаммера. Механизм сорбции высокодефектного оксида графена с ураном был изучен различными способами. Для этого образцы были уравновешены с раствором урана (10-5 моль/л) при pH – 4,5 – 4,7. В рамках текущего Мегагранта были проведены измерения EXAFS на L3 крае поглощения урана и HERFD измерения на М4 крае поглощения урана на синхротроне KARA в Карлсруе, Германия. Опубликована статья (краткое описание работы и полученных данных прикреплено ввиде рисунка к отчету).
2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
· В рамках изучения принципов работы лабораторного рентгеновского спектрометра была выбрана оптимальная оптическая схема для спектрометра с высоким энергетическим разрешением, которая реализована по Johan-принципу. В результате была выбрана оптимальная схема и построен лабороторный спектрометр. Спектрометр получен, собран и оттестирован в декабре 2020 года. Готовится статья про принцип работы нового оборудования (краткое описание приложено в виде рисунка к отчету).
· В рамках разработки , проектирования и теста спектрометра – была проведена работа по разработке exsitu ячеек – держателей образцов, для работы с лаборотороным спектрометром. (оформлены 2 заявки на патенты РФ на полезную модель)
· В рамках изучения методов спектроскопии и исследования минералов: в результате проведенных экспериментов установлено, что для измерения спектров поглощения рентгеновского излучения образцов с высокой концентрацией целевого элемента возможно проведение измерений в режиме детектирования падающего и прошедшего излучения. Для образцов с низкими концентрациями целевого элемента необходима реализация детектирования флуоресцентного излучения. На примере допированного сфалерита показано, что полученные экспериментальные данные позволяют определить электронное состояние поглощающих атомов, а также структуру их локального атомного окружения. Опубликована статья (находится в открытом доступе и доступна без подписки).
· Исследования с природными урановыми минералами: С использованием рентгеновских методов было показано, что на поверхности гранита обнаружены микрокристаллы состава (Cu(UO2)2(AsO4)2−x(PO4)x·8H2O) вместе с (Cu(UO2)2(SiO3OH)2·6H2O). В полостях породы основным минеральным компонентом был (Cu(UO2)2(PO4)2·8H2O). Для микрокристаллов (Cu(UO2)2(AsO4)2−x(PO4)x·8H2O) была характерна разная морфология и различия в элементном составе в зависимости от части микрокристалла. Опубликована статья (находится в открытом доступе и доступна без подписки).
· В рамках реализации in situ экспериментов: Была показана принципиальная возможность проведения in situ эксперимента с рентгеновским излучением (было увеличено время протекания реакции - «водный раствор висмут(III) – макроциклический хелатор» до 30-60 минут. Были получены дополнительные данные о структуре комплексов (координационном числе центрального атома) при различных значениях кислотности среды для упрощения интерпретации результатов кинетических экспериментов.
· Разработка in-situ ячеек для характеризации in-situ и/ или осуществления in situ реакции: В рамках подготовки к проведению in-situ эксперимента по изучению протекания химической реакции - синтез наночастиц церия - в реальном времени методом рентгеновского поглощения была разработана и собрана установка, которая будет использоваться для экспериментов в реальном времени на лаборотороном спектрометре (краткое описание прилагается к отчету в виде рисунка)
• В рамках задач, связанных с теоретическими расчетами: теоретические расчеты L3 края поглощения лантанидов показывают, что основной переход осуществляется через 2p-5d взаимодействие. Лучшим пакетом для расчетов оказался FDMNES, по сравнению в FEFF пакетом. Однако, предкраевая структура поглощения, которая отвечает за 2p-4f переход не может быть воспроизведена данным подходом. Для воспроизведения 2p-4f перехода использовался другой подход – Атомная Теория Мультиплетов. Статья на стадии написания (краткое описание прилагается к отчету в виде картинки).
· В рамках задач, связанных с теоретическими расчетами: были произведены теоретические расчеты электронной структуры соединений CaUO4, SrUO4, BaUO4, PbUO4 с помощью программы ORCA. В исследуемых системах соединений урана(VI) связь U–O имеет промежуточный тип взаимодействия, степень ковалентности связей возрастает в ряду CaUO4, SrUO4, BaUO4, PbUO4. Вклад ковалентного характера значительно возрастает в связях уранила (O=U=O)2+ . Анализ систем урана с несколькими типами кристаллических решеток и разными катионами в структурах подтверждает чувствительность выбранного метода к особенностям окружения актинида. Полученные теоретические значения хорошо согласуются с экспериментальными данными. Статья на стадии написания.
· Исследования комплексных соединений с органическими лигандами: было показано, что уран 8-координирован – 2 центра связывания с уранильными кислородами, 4 центра связывания с лигандом и 2 центра связывания с нитро-группой. С помощью данных спектроскопии EXAFS было установлено, что заместитель при амидном атоме азота не влияет на координацию уранил-катиона в растворе. С применением обратного метода Монте-Карло (RMC) к анализу спектров EXAFS было обнаружено, что нитро-группа сильнее связывается с уранил-катионом в растворе (растворитель 1-нитро-3-(трифторметил)бензол) чем в твёрдой фазе и амидные кислороды в растворе, в отличие от твёрдой фазы, несимметричные. По оценке коэффициентов распределения синтезированные лиганды экстрагируют уран (VI) селективно по отношению к плутонию (IV), с коэффициентом селективности в диапазоне 16-110.
· В рамках спектроскопии на мягких краях поглощения: были рассчитаны теоретические К- спектры поглощения на атомах азота для серии 1,10-фенантролин-4,7-замещённых лигандов, с использованием программы ORCA. В качестве заместителей в положениях 4 и 7 были промоделированы: атомы хлора, CH3-группы, циано-группы, метокси группы. Были показаны принципиальные различия полученных спектров, которые в будущем возможно подтвердить с помощью эксперимента на синхротроне. С января 2021 года, студент работающей по этой теме – пройдет 6 месячную практитку на ЕСРФ в Гренобле (с целью получения экспериментальных данных на легких краях поглощения и их анализа)
· Исследования с наночастицами диоксида плутония: было обнаружено, что вне зависимости от исходной степени окисления и условий происходит образование кристаллических наночастиц плутония со средним размером 2,5 нм. Кристаллическая структура для всех образцов идентична объёмной структуре диоксида плутония. Опубликована статья, краткое описание работы и полученных данных прикреплено ввиде рисунка к отчету.
· Исследования с наночастицами диоксида тория: анализ парных функций распределения (PDF-метод) показал, что в начале процесса образования наночастиц тория происходит формирование ториевых гексамеров в смеси с наночастицами размером около 1 нм. Дальнейшее высушивание осадков при температуре ⁓150 °C приводит к перекристаллизации кластеров в более устойчивые наночастицы диоксида тория. HERFD на М4 крае поглощения тория показал неожиданный размерный эффект, который был воспроизведён с помощью теоретического моделирования. Было показано, что данный эффект связан с изменением локальной симметрии атомов тория – атомы кислорода либо отсутствуют или сильно смещены с позиций, характерных для локального окружения тория в микрокристаллических образцах. Опубликована статья (находится в открытом доступе и доступна без подписки) и обложка (краткое описание работы и полученных данных прикреплено в виде рисунка к отчету)
· Исследования с наночастицами диоксида урана: было обнаружено, что, несмотря на высокую реакционную способность урана в степени окисления (IV), в наночастицах, полученных осаждением из водных растворов, доминирующей степенью окисления является U(IV). Частицы представляют собой нанокристаллический диоксид урана, размер частиц составляет 2-3 нм. Тем не менее, с течением времени или под действием рентгеновского пучка происходит частичное окисление наночастиц, сопровождающееся их ростом. Опубликована статья (краткое описание работы и полученных данных прикреплено в виде рисунка к отчету)
· Исследования с оксидом графена: опираясь на данные, полученные методами EXAFS и HERFD, было показано, что в механизме сорбции на оксиде графена, именно дефекты в структуре играют важную роль. В данной работе был синтезирован новый оксид графена, полученный по новому методу, который представляет собой образец с большим количеством дефектов. Новый материал, который был синтезирован, показывает значительное (в 15 раз!) увеличение сорбции U(VI) по сравнению с обычным оксидом графена. Опубликована статья (краткое описание работы и полученных данных прикреплено в виде рисунка к отчету)
Все статьи опубликованные за 2020-ый год в рамках проекта находятся в открытом доступе - с ними можно ознакомиться без подписки на соотвествующие журналы.
ВЫВОДЫ
· Спектроскопия поглощения рентгеновского излучения позволяет определять химическое состояние и локальное атомное окружения поглощающих атомов, содержание которых может варьироваться в широком диапазоне, от 0.01 %. Для решение многих практически значимых задач на лабораторном спектрометре необходима реализация двух методик измерения спектров поглощения: по выходу флуоресценции и в режиме "пропускания"
· Исследования с природными минералами урана: для природных ураносодержащих минералов было показано, что комбинация синхротронных и лабораторных методов позволяет быстро определять минеральный и элементный анализ без использования сложной пробоподготовки и не изменяя свойств исследуемых систем (non-destructive methods).
· В рамках реализации in situ экспериментов: определены оптимальные условия проведения кинетического эксперимента в системе «водный раствор висмут(III) – макроциклический хелатор». In situ-эксперимент с рентгеновским излучением будет возможен и планируется осуществить в следующем периоде.
· Разрабона in-situ ячейка для характеризации in-situ и/ или осуществления in situ реакции формирования наночастиц церия в разных условиях (концентрации, прекурсор, pH)
• В рамках задач, связанных с теоретическими расчетами: была показана принципиальная разница в теоретических подходах для расчета электронной структуры на системах, содержащих лантаниды (на примере LnTp3 системы). В результате сравнения экспериментальных и теоретических результатов было установлено, что теория удовлетворительно описывает экспериментальные L3−M5 RIXS-карт для соединений LnTp3 (Tp – триспиразолилборат).
· В рамках задач, связанных с теоретическими расчетами: впервые получена зависимость вероятностей электронных переходов молекулярных орбиталей от энергии, которая с высокой точностью описывает HERFD спектр М4 края урана в таких соединениях как CaUO4, SrUO4, BaUO4, PbUO4.
· Исследования комплексных соединений с органическими лигандами: на основании данных, полученных методом EXAFS, для серии органорастворимых комплексов, было установлено, что локальное окружение уранил-катиона не зависит от типа заместителей при амидных атомах азота, в растворе нитрат-анион ближе располагается к уранил-катиону по сравнению с твёрдым образцом и наблюдается несимметричность амидных кислородов. На основании экстракционных данных было показано, что уран (VI) экстрагируется селективно по отношению к плутонию (IV), что можно использовать для разделения урана и плутония без окислительно-восстановительных реакций.
· В рамках спектроскопии на мягких краях поглощения: была показана принципиальная возможность регистрации различий в рентгеновских спектрах поглощения на атомах азота, (учитывая энергетическое разрешение прибора) для серии 4,7-замещённых 1,10-фенантролинов.
· Исследования с наночастицами диоксида плутония: впервые с использованием современных синхротронных методов было однозначно установлено, что фундаментальные свойства структуры наночастиц диоксида плутония очень близки к свойствам микрокристаллического диоксида плутония.
· Исследования с наночастицами диоксида тория: впервые с помощью методов HEXS и M4 HERFD были охарактеризованы ближние и средние порядки структуры наночастиц диоксида тория. Это позволило добиться беспрецедентного понимания структуры этих наночастиц и продемонстрировало возможности новой методики для описания неоднородных систем (где наночастицы разного размера присутствуют в одной системе), которые образуются на первых этапах синтеза наночастиц.
· Исследования с наночастицами диоксида урана: впервые с использованием современных синхротронных методов было показано, что при поддержании инертных условий фундаментальные свойства структуры наночастиц, полученных из водных растворов урана(IV) очень близки к свойствам микрокристаллического диоксида урана, хотя наночастицы и отличаются высокой реакционной способностью.
Исследования оксида графена: методами рентгеновского поглощения (EXAFS и M4 HERFD) было показано, что увеличение сорбции урана и ёмкости высокодефектного оксида графена связано с увеличением количества карбоксильных групп, находящихся в дефектах листов оксида графена. |
