В ноябре в «Сириусе» школьники знакомились с современной методологией и техникой лабораторного химического синтеза и анализа. Чтобы сразу интегрировать теорию в практику, участники программы разделились на 12 проектных групп и работали над прикладными задачами. Результаты они представили на итоговой научно-практической конференции. Какие задачи решали школьники в проектах, выигравших конференцию, рассказываем в нашем материале.
Сольваты солей переходных металлов с органическими растворителями
Руководитель проекта: Никита Богачев, ассистент Института химии СПбГУ, кандидат химических наук
Школьники искали ответ на два вопроса: как предсказать растворимость солей в органических растворителях, если нам известны их свойства, и каковы будут состав и структура соединений, кристаллизующихся из таких двухкомпонентных систем.
Ответы на эти вопросы скрыты в процессах, протекающих в растворах. Школьники исследовали бинарные жидкие системы, содержащие соль переходного элемента (галогениды и сульфаты d-элементов) и органический растворитель. Из насыщенных растворов с таким составом кристаллизуются полезные для потенциального применения соединения – сольваты, которые могут быть использованы для создания биологически активных веществ, а также, что представляет наибольший интерес в области химии, для создания комплексных катализаторов, которые могут стать заменой более дорогих, основанных на металлах платиновой группы. Поэтому главная задача, которую успешно решили школьники, – раскрыть влияние свойств компонентов на состав, структуру и условия формирования кристаллосольватов в кислород-донорном органическом растворителе.
От ионов и молекул к магнитным наночастицам и далее к функциональным материалам на их основе
Руководитель проекта: Александр Ванин, доцент Института химии СПбГУ, кандидат химических наук
Проектная группа знакомилась с подходом «снизу вверх» при создании наноматериалов. Суть его заключается в направленном химическом синтезе из ионов и молекул частиц нанометрового размера и последующем приготовлении коллоидных систем (системы, в которых частицы одного вещества распределены среди частиц другого вещества).
Зарождение и рост кристаллов, взаимодействие магнитного поля с веществом, приготовление и устойчивость коллоидных систем, химия поверхности – такие темы включила в себя теоретическая часть проекта. В практической части школьники получили несколькими способами магнитные наночастицы, приготовили магнитные жидкости и исследовали их магнитные и коллоидно-химические свойства. После этого проектная группа модифицировала поверхность полученных наночастиц и применила их для быстрого и обратимого извлечения неорганических (ионы тяжелых металлов) или органических (красители, полифенольные соединения) веществ.
