Семинар Программы развития

21 апреля 2023 года на химическом факультете МГУ состоялся отчетный семинар Программы развития Московского университета по теме «Микрорентгенофлуоресцентный анализ и его использование в аналитической химии и смежных дисциплинах».

Рентгеновский спектрометр Bruker Tornado M4 PLUS был закуплен по Программе развития Московского университета для химического факультета МГУ в 2019 году. Данный прибор входит в созданный в том же году ЦКП «Рентгенофлуоресцентный анализ химических веществ». Научные исследования проводятся кафедрами аналитической химии, радиофизики и неорганической химии химического факультета МГУ. Совместная работа осуществляется с кафедрой археологии исторического факультета МГУ, а также с НИИ и Музеем антропологии МГУ. Также проводятся совместные исследования со множеством российских научных организаций.

С вступительным словом выступил М.А. Проскурнин, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой аналитической химии химического факультета МГУ.

С докладом «Использование микрорентгенофлуоресцентного анализа в исследованиях почв» выступил Д.С. Волков, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник кафедры аналитической химии химического факультета МГУ. Он рассказал, что пространственное разрешение микро-РФА хорошо согласуется с типичными размерами структурных отдельностей и слоев в почвенных монолитах (образцах почвенного профиля с ненарушенным строением), а также выделил весьма важное преимущество микро-РФА – недеструктивность анализа, позволяющая сохранить особенности структуры образца и сам образец для последующих исследований. В докладе были представлены результаты исследований распределения элементов в образцах различного происхождения, таких как курский чернозем и палеопочвы Зарайского кремля.

М.А. Статкус, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник кафедры аналитической химии химического факультета МГУ, в докладе «Микрорентгенофлуоресцентный анализ для изучения археологических объектов: от пигментов палеолита до средневековых точильных камней» представил работу по совершенствованию способов микрорентгенофлуоресцентного анализа объектов сложного состава и формы, а также результаты исследований археологических объектов с использованием предложенных способов. В частности, были получены данные о гетерогенной структуре керамики эпохи неолита, предложен способ полуколичественного анализа малых образцов палеолитических минеральных пигментов, была показана возможность обнаружения следов контакта средневековых точильных камней с объектами из драгоценных металлов, что может указывать на их использование в качестве пробирных камней, выявлена многослойная структура ритуального предмета из захоронения скифской эпохи. Данные работы проводятся совместно с кафедрой археологии исторического факультета МГУ и Институтом земной коры СО РАН.

Д.Г. Филатова, кандидат химических наук, доцент кафедры аналитической химии химического факультета МГУ в докладе «Микрорентгенофлуоресцентный анализ для химической характеризации различных объектов in situ – от сенсорных материалов до художественных пигментов» представила новый подход к химической характеризации сенсорных материалов на основе металло-галогенидных перовскитных соединений in situ методом микрорентгенофлуоресцентного анализа. Распределение компонентов по поверхности сенсора визуализировано с помощью функции картирования. Обсуждены методы количественного расчёта по данным микрорентгенофлуоресцентного анализа, основанные на статистической корреляции с результатами ИСП-МС, а также с использованием материала подложки в качестве внутреннего стандарта. Полученные данные использованы для установления взаимосвязи «условия синтеза–состав–свойства (фотоотклик)». Для образцов художественных пигментов, произведенных в XX веке, идентифицирован элементный состав 28 оттенков. Полученные данные могут быть использованы для атрибуции произведений живописи и их реставрации.

С двумя темами, объединенными в один доклад, выступила И.Э. Власова, кандидат химических наук, старший научный сотрудник кафедры радиохимии химического факультета МГУ. По первой теме «Рентгеновская флуоресценция с микронным разрешением Bruker M4 TORNADO PLUS для установления минеральных фаз гнейсов будущего хранилища высокоактивных отходов, преимущественно удерживающих различные радионуклиды» она рассказала, что в Красноярском крае, в районе Железногорска начато строительство подземной испытательной лаборатории для обоснования возможности окончательной изоляции высокоактивных отходов в глубинное хранилище. Для предотвращения воздействия радиоактивных отходов на биосферу планируется устройство ряда инженерных барьеров безопасности, а сама геологическая среда хранилища является последним природным барьером к распространению радионуклидов в окружающей среде. Гетерогенные гнейсовые горные породы по-разному удерживают радионуклиды, и для установления предпочтительных минеральных фаз, связывающих радионуклиды, и проводилась эта работа. Вторая тема – «Микрорентгенофлуоресцентный анализ стекловатых материалов из мест исторических наземных испытаний ядерного оружия, семипалатинский испытательный полигон». Исследование стекол, образовавшихся в локальных площадках ядерных испытаний до 1962 года, представляет материаловедческий интерес, поскольку условия формирования таких корок и капель уникальны по температурному воздействию и быстрой закалке. С каждым годом число публикаций на эту тему растет, в исследования вовлекаются новые современные методы, позволяющие по-новому взглянуть на эти исторические объекты.

Результатами использования данного оборудования стали многочисленные публикации (37 цитирований), несколько статей находятся в печати, были также подготовлены устные доклады на всероссийских и международных конференциях, дипломные и курсовые работы, реализованы гранты РНФ.