Проблемы теоретической и экспериментальной химии

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б. Н. ЕЛЬЦИНА 
 
УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК 
 
 
 
 
ПРОБЛЕМЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ 
И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХИМИИ 
 
Тезисы докладов  
XXXI Российской молодежной научной конференции 
с международным участием, посвященной 90-летию  
со дня рождения профессора В.М. Жуковского 
 
 
Екатеринбург, 20–23 апреля 2021 года 
 
 
 

 
 
 
 
Екатеринбург 
Издательство Уральского университета 
2021

 

УДК 351 
     П 78 
 
 
 
 
 
Редакционная коллегия: 
И.Е. Анимица, Н.Е. Волкова (отв. за вып.), С.А. Вшивков, 
Ю.П. Зайков, А.Ю. Зуев, В.Л. Кожевников, Л.К. Неудачина, 
В.И. Салоутин, А.П. Сафронов, В.Я. Сосновских, В.А. Черепанов 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
П78 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии : тез. докл. 
XXXI Рос. молодеж. науч. конф. с международ. участием, посвящ.  
90-летию со дня рожд. проф. В. М. Жуковского, Екатеринбург, 20–23  
апр. 2021 г. / Министерство науки и высшего образования Российской  
Федерации, Уральский федеральный университет. – Екатеринбург : Изд-
во Урал. ун-та, 2021. – 318 с. : ил. – ISBN 978-5-7996-3252-6. – Текст : 
электронный. 
 
ISBN 978-5-7996-3252-6 

 
В сборнике представлены результаты исследований по пяти научным направ-
лениям: физикохимии полимерных и коллоидных систем, аналитической химии, 
термодинамике и структуре неорганических систем, технологии и электрохимии 
неорганических материалов и органической химии.  
Для специалистов, занимающихся вопросами теоретической и эксперимен-
тальной химии, а также студентов, аспирантов и научных сотрудников. 
 
УДК 351 
 
 
 
ISBN 978-5-7996-3252-6 
Уральский федеральный университет, 2021 
 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXXI 
3 

 

ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ ЖУКОВСКИЙ 
 

 
 
Владимир Михайлович Жуковский родился 13 мая 1931 г. в г. Спас-Деменске 
Калужской области. Среднюю школу заканчивал уже на Урале и затем поступил 
на физико-технический факультет Уральского политехнического института 
(Свердловск). В 1955 г. окончил институт, а в 1962 г. – аспирантуру УПИ. 
Инженерно-техническую деятельность В. М. Жуковский начинал в атомной 
промышленности на старейшем в России радиохимическом заводе. В 1957 г. 
входил в одну и из первых групп ликвидаторов последствий аварии на химком-
бинате «Маяк». 
С 1963 г. деятельность Владимира Михайловича была связана с химическим 
факультетом Уральского государственного университета (ныне УрФУ), где он 
прошел путь от кандидата наук, доцента, до доктора химических наук, профес-
сора. В течение четырех лет (1964–1968) он был деканом химического факуль-
тета, 11 лет (1977–1988) – проректором университета по научной работе, 15 лет 
(1981–1995) – заведующим кафедрой аналитической химии. 
В Уральском университете В. М. Жуковским создана разветвленная научная 
школа и открыто учебное направление по химии твердого тела. В 60-х гг. XX в. 
на кафедре физической химии УрГУ сложился активный в научном плане твор-
ческий коллектив. К исследованиям были привлечены студенты, а с середины 
60-х гг. и первые аспиранты – А. Н. Петров, Т. М. Янушкевич, С. Ф. Векслер, Н. 
А. Веселова. В 1964 г. были защищены первые дипломные работы по физиче-
ской химии твердого тела, созданы первые экспериментальные установки тер-
мического и термогравиметрического анализа. В 1970-е гг. существенно расши-
рился круг изучаемых в группе оксидных материалов: к ставшим традиционны-
ми молибдатам и вольфраматам добавляются ферриты, ниобаты, ванадаты, а 
также кобальтиты, никелаты и манганиты редкоземельных и щелочноземельных 
элементов. За более чем 50-летнюю историю существования этого направления 
В. М. Жуковским совместно с сотрудниками выполнены фундаментальные ис-

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXXI 

следования термодинамических и структурных характеристик оксидных мате-
риалов, сделан существенный вклад в разработку экспериментальных и теорети-
ческих подходов к описанию транспортных и электрических свойств индивиду-
альных химических соединений и твердых растворов. Исследования по этой те-
матике продолжаются учениками Владимира Михайловича. Научная школа по 
химии твердого тела официально признана в УрФУ, ей присвоено имя В. М. 
Жуковского. В настоящее время на двух кафедрах (кафедра физической и неор-
ганической химии и кафедра аналитической химии и химии окружающей сре-
ды), а также в департаменте фундаментальной и прикладной химии Института 
естественных наук и математики успешно проводятся научные работы по химии 
твердого тела, обучаются студенты и аспиранты.  
Владимир Михайлович был идейным вдохновителем и бессменным руково-
дителем выездной Зимней школы по химии твердого тела, ставшей традицион-
ной и известной далеко за пределами университета. В 2020 г. состоялась ХХХ, 
юбилейная, Школа с участием не только российских лекторов, но и ведущих 
специалистов из Норвегии, Франции, Германии.  
В. М. Жуковским разработаны и впервые прочитаны курсы в области физи-
ческой химии, химической, статистической и неравновесной термодинамики, 
физикохимии и технологии твердого тела, кристаллохимии, химической метро-
логии и аналитического контроля, стандартизации и сертификации. В 2000 г.  
за разработку концепции преподавания естествознания для гуманитариев  
В. М. Жуковский в числе коллектива авторов был удостоен звания лауреата 
премии Президента Российской Федерации в области образования.  
В начале ХХI столетия В. М. Жуковский активно участвовал в развитии концепции 
экологического образования школьников, регулярно читал лекции и доклады 
для учителей Свердловской области и учеников, неоднократно выступал 
на научно-практических конференциях учителей Екатеринбурга, встречался с 
журналистами, публиковал статьи по проблемам образования и экологии. Он 
ведущий автор комплекта учебников и вспомогательных материалов для 1–11 
классов средней школы по курсу «Наша окружающая среда». В 2002 г. комплект 
учебников для 1–9 классов получил гриф Министерства образования Российской 
Федерации.  
В. М. Жуковский награжден медалями «За доблестный труд», «Ветеран труда», 
орденом «Знак почета» и двумя почетными знаками, ему присвоено почетное 
звание «Заслуженный деятель науки Российской Федерации», он был избран 
членом-корреспондентом РАЕН. 
Владимир Михайлович – блестящий лектор, известный ученый и Учитель с 
большой буквы, заслуженно снискавший любовь и уважение студентов, аспирантов, 
многочисленных коллег и многих знавших его людей. Его богатый ду-
ховный мир, человечность, стремление понять и помочь, способность на равных 
взаимодействовать как с молодыми, так и с маститыми учеными, всесторонняя 
эрудиция, научная принципиальность и открытость всегда останутся в памяти 
всех, кому посчастливилось соприкоснуться с ним на своем жизненном пути. 

 

 

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ  

ПРИГЛАШЕННЫХ УЧАСТНИКОВ 

 

 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXXI 

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  
ДЛЯ Na- И K-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ  
НА ОСНОВЕ ФОСФАТОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ 
Антипов Е.В. 
Московский государственный университет 
119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1 
 
Li-ионные аккумуляторы, изначально разработанные для портативных перенос-
ных устройств, уже сейчас находят широкое применение в качестве стационар-
ных накопителей энергии, в электромобилях и др. В настоящее время стреми-
тельно развиваются исследования в области Na и K-ионных аккумуляторов, ко-
торые обладают целым рядом преимуществ по сравнению c литий-ионными. 
Удельные энергетические характеристики металл-ионных аккумуляторов, в ос-
новном, определяются свойствами используемых электродных материалов. Для 
удовлетворения потребностей существующих и, особенно, новых применений, 
электродные материалы металл-ионных аккумуляторов нуждаются в суще-
ственном улучшении их удельных энергетических параметров, безопасности и 
стоимости.  
Аналогично электродным материалам для литий-ионных аккумуляторов 
смешанные оксиды и полианионные соединения Na и K интенсивно исследуют-
ся как потенциальные катодные материалы с целью повышения удельных энер-
гетических характеристик. В то время как слоистые оксиды демонстрируют 
большую удельную энергию, для полианионных материалов характерны более 
высокая термическая устойчивость и долговременная циклируемость, вслед-
ствие ковалентно связанных структурных каркасов. Дополнительные преимуще-
ства ожидаются от синергетического эффекта объединения различных анионов 
(таких как (XO4)p- и F-) в анионной подрешетке. 
В докладе будет представлен обзор наших исследований новых фосфатов и 
фторидо-фосфатов переходных металлов в качестве перспективных электрод-
ных материалов для Na-ионных и K-ионных аккумуляторов с особым акцентом 
на взаимосвязи между химическим составом, условиями синтеза, кристалличе-
ской структурой и электрохимическими свойствами материалов. 
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 17-
73-30006). 
 
 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXXI 
7 

 

ТРОЙНЫЕ МОЛИБДАТЫ И ВОЛЬФРАМАТЫ КАК ОСНОВА  
НОВЫХ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СЛОЖНООКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ 
Хайкина Е.Г.(1,2), Солодовников С.Ф.(3,4) 
(1) Байкальский институт природопользования СО РАН 
670047 г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, д. 6 
(2) Бурятский государственный университет 
670000 г. Улан-Удэ, ул. Смолина, д. 24а 
(3) Институт неорганической химии СО РАН 
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 3 
(4) Новосибирский национальный исследовательский  
государственный университет 
630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д. 2 
 
Сложные оксиды Mo(VI) и W(VI) и, в частности, солеподобные молибдаты и 
вольфраматы c соответствующими тетраэдрическими оксоанионами XO4
2– (X = 
Mo, W), принадлежат к числу классических объектов неорганической химии, 
кристаллохимии и материаловедения. Сфера применения этих соединений по-
стоянно расширяется и уже сейчас простирается от косметики и медицины до 
лазерной техники и физики высоких энергий. 
В 1960–1980 гг. в основном усилиями отечественных ученых осуществлялось 
интенсивное изучение двойных молибдатов и вольфраматов – соединений об-
щей формулы AxBy(XO4)z, на базе которых впоследствии были разработаны 
функциональные материалы, в заметной степени удовлетворяющие потребности 
современного наукоемкого производства. В последние десятилетия центр тяже-
сти исследований переместился на тройные молибдаты, число которых сейчас 
превышает 700, а количество структурных типов достигло 50. Более 95 % таких 
фаз впервые получены химиками БИП СО РАН и ИНХ им. А.В. Николаева СО 
РАН. Многие из этих соединений перспективны в качестве твердых электроли-
тов, сегнетоэлектриков, люминесцентных, лазерных материалов, материалов с 
низким коэффициентом термического расширения и др. Тройные вольфраматы 
пока значительно уступают тройным молибдатам по численности (около 70 фаз) 
и структурному многообразию (7 типов структур), что соответствует общей тен-
денции роста разрыва между группами молибдатов и вольфраматов по мере 
усложнения их состава. 
В докладе обобщены результаты поиска, синтеза, изучения строения и функ-
циональных свойств тройных молибдатов и вольфраматов. Особое внимание 
уделено основным направлениям поиска этих фаз и всесторонней характериза-
ции соединений, принадлежащих к функционально значимым структурным ти-
пам NASICON, шеелита, BaNd2(MoO4)4, Cs6Zn5(MoO4)8, аллюодита и др., а также 
фазам, формирующим ряд новых структурных типов. 
Работа выполнена в рамках государственных заданий БИП СО РАН и ИНХ 
СО РАН и при частичной финансовой поддержке РФФИ (проекты 20-03-00533 
и 16-03-00510). 
 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXXI 

УНИКАЛЬНАЯ ИОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ  
В НЕОРГАНИЧЕСКИХ ФТОРИДАХ 
Мурин И.В., Гулина Л.Б., Мельникова Н.А. 
Санкт-Петербургский государственный университет 
199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9 
 
Синтез и исследование твёрдых электролитов является одной из наиболее акту-
альных задач современного материаловедения и ионики твёрдого тела. В докла-
де ретроспективно рассматриваются особенности ионного транспорта в неорга-
нических фторидах [1] и обозначаются основные маршруты получения новых 
фторпроводящих материалов. Анализируются возможности современных мето-
дов синтеза наноматериалов на основе неорганических фторидов с высокими 
значениями ионной проводимости. Большое внимание уделяется применению 
физико-химических методов для исследования процессов ионного транспорта, в 
том числе использованию методов спектроскопии ядерно-магнитного резонанса 
(ЯМР) для изучения диффузии ионов фтора в наноструктурированных неорга-
нических фторидах.  
Так, в качестве примера реализации синтетического подхода «сверху-вниз» в 
докладе рассматриваются особенности механохимического синтеза материалов 
на основе фторидов BaSnF4 и Ce0,7Sn0,3F2,7. Отмечаются различия электропро-
водности в полиморфных модификациях соединений указанного состава. 
Маршрут «снизу-вверх» представлен в докладе результатами синтеза двумерных 
кристаллов на основе LaF3, полученными при взаимодействии на границе разде-
ла водный раствор соли металла – газообразный HF [2]. Демонстрируется, что 
методы ЯМР спектроскопии в сочетании с другими физико-химическими мето-
дами анализа дают наиболее полную информацию о процессах диффузии ионов 
фтора в твердых наноструктурированных соединениях. Отмечается, что свой-
ства современных фторпроводящих электролитов определяются не только их 
составом и кристаллическим строением, но и особенностями морфологии. Пока-
зано, что характерные для монокристаллов LaF3 значения коэффициентов диф-
фузии достигаются для нанокристаллических материалов того же состава при 
температурах примерно на 700 градусов ниже [3].  
В заключение доклада делаются выводы о перспективах применения синте-
зированных неорганических фторидных наноструктурированных материалов с 
уникальной ионной проводимостью и намечаются направления поиска новых 
суперионных проводников с преимущественной проводимостью по фтору. 
 
1. Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела : в 2 т. Т. 2. СПб. : 
Изд-во Санкт-Петербург. ун-та, 2010. 1000 с. 
2. Gulina L.B., Schäfer M., Privalov A.F. et al. // J. Chem. Phys. 2015. V. 143. 
P. 234702. 
3. Gulina L.B., Schikora M., Privalov A.F. et al. // Appl. Magn. Reson. 2019. 
V. 50. P. 579–588. 

 

 

СЕКЦИЯ ФИЗИКОХИМИИ 

ПОЛИМЕРНЫХ И КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ 

 

 

Проблемы теоретической и экспериментальной химии – XXXI 

STUDY OF PHYSICAL PROPERTIES OF KUMKOL OIL MIXTURE, 
TREATED WITH POLIMERIC POUR POINT DEPRESSANT  
ON THE EXAMPLE OF COMMERCIAL PRODUCT – “RANDEP-5102” 
Bekbassov T.(1), Mun G.(1), Dergunov S.(2) 
(1) Kazakh National University 
050040, 71 al-Farabi Ave., Almaty, Kazakhstan 
(2) University of Connecticut 
06269, Storrs, Connecticut, USA 
 
Oil transportation is one of the main problems aside from production in oil industry. 
Kazakhstan oilfields generally have paraffinic oil, that can potentially form deposits, 
create rheological problems during transportation. There are several approaches to 
tackle that problem. One approach that is been used for example on the transmission 
pipeline from Dzhumagalieva pumping station to the south direction (Pavlodar refin-
ery) is the heaters along the pipeline. There is another pipeline going to the south 
(Shymkent refinery) that is not being heated during wintertime. So, chemical treat-
ment is being used here as the second option for flow assurance. 
Pour point depressants are classically polymeric substances that can be considered 
as paraffin crystal modifier. They form thin layer of polymeric film on wax crystals 
and inhibit their growth (see the figure below). 
 

 
Wax grow pattern and inhibition mechanism 
 
“Randep-5102” is the example of polymeric chemical that is used at Kyzilorda re-
gion. It is applied on 6 oilfields before shipping out sales oil into main pipeline route 
“Kumkol-Dzhumagaliyeva-Shymkent”. It is added in the 200 ppm amount into the 
sales oil decreasing oil mixture pour point from +12 °C to -3 °C. 
Stability of pour point depressant effect was studied within 28 day interval in the 
lab, as usual oil mixture travelling time from Kumkol pumping station to Shynkemt 
refinery is 20-24 days. 
Number of treated and blank oil mixtures were studied with various industrywide 
accepted methods: pour point, rheology, cold finger test (low shear wax deposition 
test), wax appearance temperature with differential scanning calorimetry. 
Studies showed significant changes in oil mixture parameters treated with polymer-
ic pour point depressant compared with untreated(blank) sample.