Молодые учёные ИОХ РАН: Ромашов Леонид

Мои исследования посвящены конверсии биомассы, органическому синтезу, металлорганической химии и металлокомплексному катализу. Основная фундаментальная задача, над которой мы сейчас работаем, заключается в поиске способов замены ископаемых углеводородов как источников углерода, на возобновляемые углеводы.

Последняя работа, опубликованная в журнале Chemical Engineering Journal, связана с разработкой удобного способа создания проточных реакторов. Нам удалось скомбинировать 3D-печать и электрохимическую металлизацию. 3D-печать является доступным способом создания объектов произвольной формы, но обычные пластики, применяемые для 3D-печати, отличаются очень низкой химической стойкостью. Покрытие пластика слоем металла защищает материал реактора от контакта с реакционной средой, а также существенно увеличивает механическую прочность и теплопроводность изделия.

Результаты этой работы позволят химикам более широко внедрять проточные реакторы в свою повседневную практику. В большинстве случаев применение проточных реакторов ограничивается их высокой стоимостью и труднодоступностью. Многие химики-органики до сих пор применяют исключительно классические стеклянные колбы. Наша работа позволит сделать проточные реакторы доступными практически каждому химику. Стоит отметить, что использование проточных реакторов существенно упрощает оптимизацию условий синтеза и облегчает масштабирование.

Основная сложность заключалась в поиске условий металлизации, обеспечивающих создание плотного металлического покрытия, которое с одной стороны, прочно держалось бы на пластиковой основе, а с другой – обеспечивало бы полную изоляцию пластика от органических растворителей. Для решения этой задачи мы использовали тандем химической и электрохимической металлизации. Химическая металлизация дает покрытие, прочно держащееся на поверхности пластика, и полностью повторяет все детали формы изделия. Однако толщина химического покрытия недостаточна для защиты пластика от растворителей. К тому же химическое покрытие обладает крайне низкой механической прочностью. Упрочнение металлического покрытия было достигнуто за счет электрохимического осаждения никеля. Гальваническое покрытие обеспечило необходимый уровень прочности и непроницаемости.

В дальнейшем на основе нашего подхода мы планируем создать каскады реакторов, которые будут являться своего рода «мини-заводами» по производству органических веществ. Каскады реакторов позволят проводить последовательно несколько химических превращений в непрерывном режиме. Также есть планы по модификации металлической поверхности реакторов для создания каталитически активных покрытий.

Понимание того, что я стану химиком пришло ко мне лет в 6. Сложно сказать, что послужило причиной, химиков среди родственников или друзей семьи у меня не было. Тем не менее, я целенаправленно к этому шел с самого детства. Уже тогда меня поражала возможность химии преображать материю. Есть в этом что-то магическое. Никаких детских мечтаний стать космонавтом или пожарным у меня не было. Только химия.

В ИОХ я попал в 2005 году будучи десятиклассником Московского химического лицея.

Для современного ученого важна «тематическая мобильность», т.е. способность продуктивно работать в различных областях своей науки. Чем шире охват тем, тем больше шансов найти что-то по-настоящему неожиданное и интересное. Кроме того, важно понимать цель того или иного исследования. Получение новых веществ просто ради получения новых веществ уже мало кого впечатляет. В каждой работе должна быть или интересная идея или практическое приложение.

Не бояться пробовать новое. Если вы много лет занимались органическим синтезом, это не значит, что нельзя попробовать свои силы в материаловедении или химической технологии.