Сотрудники лаборатории нано-биоинженерии (ЛНБИ) отдела Нано-Фотон Инженерно-физического института биомедицины (ИФИБ) НИЯУ МИФИ подвели итоги четвертого года выполнения проекта «Поляритонный фотокатализ и прототип фотореактора с ГКР контролем для высокоэффективного производства биологически-активных соединений» (PaPhoSERS).
Проект PAPhoSERS, сочетает в себе опыт и многодисциплинарные компетенции вовлеченных в его выполнение молодых ученых и ученых экспертов в областях наук о материалах, катализе, химии, физики, и технологий сильной связи «свет-вещество». Руководитель проекта PAPhoSERS профессор Игорь Набиев (зав. лабораторией нано-биоинженерии ИФИБ НИЯУ МИФИ) считает, что работы, выполненные в 2024 году, позволяют не только судить об успешном выполнении проекта, но и имеют широкие перспективы дальнейшего развития в различных проектах лаборатории.
Среди наиболее значимых результатов четвертого года выполнения проекта стоит отметить: проведение теоретического моделирования конструкции микрорезонатора и внедрение функционализированных каталитических наноструктур на основе нитрида бора и сенсоров на основе эффекта гигантского комбинационного рассеяния в оптические микрорезонаторы, что привело к созданию опытного образца проточного микро-фотореактора, а также проведение его функциональных испытаний и исследований.
За время выполнения проекта были достигнуты следующие значащие научные результаты:
- Разработаны методы получения, изготовлены и экспериментально охарактеризованы хиральные 2D-наноматериалы на основе нитрида бора, включая исследование их фотокаталитической активности;
- Получены результаты разработки, изготовления и исследования фотокаталитических свойств мембран на основе гексагонального нитрида бора;
- Разработана аналитическая теория электромагнитного взаимодействия наночастиц сложной формы и различного химического состава друг с другом, а также с молекулярным слоем различных веществ;
- Получены результаты работ по моделированию распределения поля в микрорезонаторах и плазмонных массивах и моделированию сильной связи между реагентами, микрорезонаторами и плазмонными нано-массивами;
- Проведено моделирование сильной связи между реагентами, микрорезонаторами и плазмонными нано-массивами;
- Созданы сенсоры на основе гигантского комбинационного рассеяния для контроля фотокаталитических реакций;
- Разработана конструкция прототипа проточного фотореактора с интегрированными в него хиральными мембранами;
- Создан лабораторный образец проточного реактора и проведены функциональные испытания усовершенствованного прототипа фотореакторной системы, работающей в режиме сильной и сверхсильной связи «свет–вещество»;
- Проведено внедрение функционализированных каталитических наноструктур на основе нитрида бора и сенсоров на основе эффекта гигантского комбинационного рассеяния (ГКР-сенсоров) в оптические микрорезонаторы;
- Проведено тестирование наноматериалов на основе двумерного нитрида бора в фотокатализе реакций активации связи C–H в режиме сильной связи в проточном фотореакторе.
За время выполнения проекта также опубликовано более 30 статей в высокорейтинговых научных журналах и получены 3 патента РФ.
Проект PAPhoSERS поддержан Российским научным фондом в рамках конкурса по поддержке лабораторий мирового уровня 2021 года (соглашение о предоставлении субсидий №21-79-30048 от 17.03.2021 г.).
