Тетрельные связи в химических соединениях подгруппы углерода: многомасштабное моделирование структуры и направленная функционализация материалов
| Название НИОКТР | Тетрельные связи в химических соединениях подгруппы углерода: многомасштабное моделирование структуры и направленная функционализация материалов |
|---|---|
| Аннотация | Распознавание типов химической связи играет в понимании природы и управлении свойствами химических соединений и многокомпонентных материалов ключевую роль. Информация о свойствах химических связей позволяет различить процессы сорбции и хемособции, эффективность действия катализатора и степень его отравления, завершенность химических реакций. Этот фундаментальный этап исследований по функционализации поверхностей и материалов востребован в индустрии наносистем и наноматериалов. В свою очередь, разработка цифровых двойников химических соединений и материалов является важным этапом стратегии, которая позволит в ближайшем будущем опираться на структурные и количественные модели, необходимые для оценки влияния структурной организации на физико-химические свойства многокомпонентных систем. В проекте будут реализованы новые подходы к изучению свойств многокомпонентных систем, которые опираются на моделирование электронной структуры с учетом периодических граничных условий и методы неорбитальной теории функционала плотности. Последняя оперирует характеристиками экспериментальной и расчетной электронной плотности и объединяет концепцию химической связи, энергетический и силовой анализ межатомных и межчастичных взаимодействий. Это создаст фундамент для физически обоснованного поиска новых дескрипторов химического связывания в больших и сложных системах и позволит перекинуть мосты между уровнями многомасштабного моделирования. В круг задач проекта будет входить анализ электронных свойств соединений с позиций неорбитальной теории функционала плотности и категоризация типов “неклассических” химических связей: гипервалентных; двухцентровых нечетноэлектронных; связей, формируемых N-гетероциклическими карбенами как в кристаллах, на поверхностях, так и в газофазном состоянии. Изучение изменений свойств связей планируется при моделировании реакций и реакционных путей, что важно при планировании функционализации углеродных и углерод-кремниевых поверхностей. При этом будут выяснены перспективы активации Si-C графеноподобных поверхностей за счет введения в них дефектов для процессов удерживания субстратов или аналита; рассмотрены реакции на гидроксилированном диоксиде кремния. Мы продолжим решать задачу, связанную с прогнозированием оптических свойств для гибридного класса металлорганических и ковалентных органических каркасов (MCOF), и произведем оценку влияния типов химических связей, реализующихся при сборке, на эти свойства. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 14000.0 |
| Дата начала | 2025-06-10 |
| Дата окончания | 2026-12-31 |
| Номер контракта | 22-13-00170-П |
| Дата контракта | 2025-06-10 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 539.19 544.14 |
| Количество просмотров | 3 |
| Руководитель работы | Барташевич Екатерина Владимировна |
| Руководитель организации | Шипулин Леонид Викторович |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-12-16 08:07:03 UTC, 2025-12-16 08:07:03 UTC |
| ОКПД | Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | Тип химической связи; нековалентные связи; тетрельная связь; углерод-кремниевые материалы; неорбитальная теория функционала плотности; электронная плотность |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 31.15.03 - Теория строения молекул и химической связи |
| OECD | — |
| OESR | Физическая химия |
| Приоритеты научно-технического развития | а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта; |
| Регистрационные номера | — |