Гиперполяризация спинов для фундаментальных исследований и практических приложений
| Название НИОКТР | Гиперполяризация спинов для фундаментальных исследований и практических приложений |
|---|---|
| Аннотация | Проект направлен на развитие эффективных и доступных методов гиперполяризации спинов и применение уникальных свойств гиперполяризованных спиновых состояний для выполнения широкого спектра фундаментальных исследований и реализации практических приложений на основе сочетания современного катализа и методов магнитного резонанса. Квантовая природа явлений, в том числе наличие и состояние спина частиц, имеет принципиальное значение в широком спектре физических явлений и квантовых устройств, в химии, магнитном резонансе и др. Тем не менее, роль состояния спинов во многих практически важных химических процессах фактически не изучена. В частности, широкие потенциальные возможности существенно влиять на скорость и эффективность таких процессов за счет создания поляризованных состояний спинов лишь начинает привлекать внимание исследователей. Основным препятствием на пути глубокого понимания механизмов влияния спина на физико-химические процессы и значительно более широкого использования спиновых эффектов в практических химических технологиях является сложность управления спиновыми состояниями в реальных системах. В этой связи особую важность приобретают активно развиваемые сегодня методы гиперполяризации спинов электронов и ядер, позволяющие создавать далекие от равновесия состояния спиновых систем. В связи с этим ключевыми задачами проекта являются повышение эффективности и практической полезности методов гиперполяризации ядер и их применение для выполнения фундаментальных исследований в области катализа. Вопрос быстрого получения значительных количеств чистых гиперполяризованных жидкостей и газов с высокой степенью поляризации ядер очень актуален. В этом плане научная новизна проекта заключается в создании и применении новых эффективных гетерогенных катализаторов для получения гиперполяризованных соединений путем гидрирования непредельных соединений параводородом, а также их применения для значительного повышения чувствительности в исследованиях работающих модельных реакторов в режиме операндо в сочетании со значительным повышением спектрального разрешения в ЯМР. Важной задачей проекта является также изучение возможности существенного повышения эффективности фотокаталитических процессов за счет поляризации электронных спинов. Научная новизна обусловлена зарождающимся пониманием важной роли состояния спинов электронов в таких процессах для повышения их эффективности при фактически зародышевом состоянии этой области исследований. В частности, существующие эффективные методы гиперполяризации спинов электронов пока еще не используются в контексте таких исследований. Демонстрация таких эффектов для практически значимых фотокаталитических процессов имеет все предпосылки стать принципиально новым словом в области управления такими процессами. Таким образом, актуальность исследований связана с бурным развитием области спиновой гиперполяризации, широкими возможностями использования гиперполяризации спинов электронов и ядер в фундаментальных и прикладных исследованиях в химии и за ее пределами, а также значительным интересом к использованию поляризации спинов для существенного повышения эффективности процессов, нацеленных на решение вопросов экологической безопасности и рационального природопользования завтрашнего дня, за счет преодоления текущего рудиментарного состояния таких исследований. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 21000.0 |
| Дата начала | 2025-05-28 |
| Дата окончания | 2027-12-31 |
| Номер контракта | 25-13-00053 |
| Дата контракта | 2025-05-28 |
| Количество отчетов | 1 |
| УДК | 544.46 544.47:544.344 |
| Количество просмотров | 5 |
| Руководитель работы | Коптюг Игорь Валентинович |
| Руководитель организации | Федин Матвей Владимирович |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ "МЕЖДУНАРОДНЫЙ ТОМОГРАФИЧЕСКИЙ ЦЕНТР" СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | — |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-06-19 17:57:30 UTC, 2025-06-19 17:57:30 UTC |
| ОКПД | Катализаторы гидроочистки |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | тепломассоперенос; фотокатализ; гетерогенный катализ; МРТ; гидрирование; ЯМР; микрореактор; спектроскопия операндо; каталитический реактор; спиновая гиперполяризация |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 31.15.28 - Топохимия. Гетерогенный катализ |
| 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 | — |