МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория функциональных алюмосиликатных наноматериалов

О лаборатории

Наименование проекта
Создание и исследование функциональных алюмосиликатных наноматериалов

№ договора:

14.Z50.31.0035

Сайт лаборатории

Наименование организации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»

Область научных исследований
Нанотехнологии

Целью проекта является создание и исследование наноструктурированных функциональных материалов на основе природных алюмосиликатных матриц.
Особенностями алюмосиликатных наноматериалов, которые планируется использовать в ходе выполнения проекта, являются доступность, дешевизна и определенность размеров. В качестве базового варианта рассматривается галлуазит – природные алюмосиликатные нанотрубки длиной около 1 мкм, диаметром 50–70 нм, обладающие внутренней полостью диаметром 15–20 нм. Такие алюмосиликатные нанотрубки могут быть функционализированы как с наружной, так и с внутренней стороны, и затем использоваться как функциональные наноматериалы для стабилизации эмульсий, модификации ион-проводящих мембран, в качестве подложек для получения спектров гигантского комбинационного рассеяния (ГКР), а также в качестве носителей для катализаторов.
Для достижения поставленной цели будут выполняться следующие задачи:
1) Создание и исследование композиций на основе алюмосиликатных наноматериалов для стабилизации дисперсных систем;
2) Создание и исследование функциональных мембран и подложек, модифицированных алюмосиликатными наноматериалами;
3) Создание и исследование нано-катализаторов на алюмосиликатных наноструктурированных носителях, основанных на синтезе в нано-ограниченном пространстве внутри галлаузитных трубок или в их стеночном межслоевом пространстве.
Для выполнения поставленных задач будет создана лаборатория алюмосиликатных наноматериалов, включающая три рабочие группы: 1) группа дисперсных систем; 2) группа функциональных мембран и подложек; 3) группа катализа.

Ведущий учёный

pers1 

ФИО: Львов Юрий Михайлович

 

Дата рождения 12.12.1952

Гражданство
Россия, США

Ученые степень и звание

Профессор

Место работы

Технический университет Луизианы

Область научных интересов

Нанотехнологии, включая наноструктурирование ультратонких пленок, био/нанокомпозиты, наноконструирование упорядоченных оболочек на мельчайших субстратах (нанокапсулы для лекарств, оболочки для микробов и вирусов), контролируемое высвобождение антикоррозионных и биоактивных веществ, а также лекарств, из глиняных нанотрубок.

Достижения и награды

Является членом редакционной коллегии журнала BioNanoScience с 2012 года. Являлся организатором симпозиума “Clay / Polymer Composites-3: Nanotubes and Other Natural Nanoparticles” на 247-ой встрече Американского Химического Общества в Сан-Диего в 2015 году.
В 2007-2016 являлся рецензентом следующих журналов: Journal of American Chemical Society, Biomacromolecules, Langmuir, Macromolecules, Colloids and Surfaces: Engineering, J. Nanoscience and Nanotechnology, J. Physical Chemistry, Nano Letters, J. Colloid and Interface Sciences; J. Vacuum Science and Technology, Thin Solid Films, Analytical Chemistry, and Advanced Materials. В этих журналах было опубликовано более 200 статей.

T. Shutava, P. Pattekari, K. Arapov, V. Torchilin, Y. Lvov, Soft Matter, 2012, accepted “Architectural design of drug nanocapsules with PEGylated polyelectrolytes”

R. Fakhrullin, Y. Lvov, ACS Nano, submitted, 2012 “Face-Lifting and Make-Up” for Microorganisms (Layer-by-Layer Polyelectrolyte Nanocoating)” feature paper

Y. Lvov, E. Abdullayev, Progress in Polymer Sciences, accepted 2012, “Polymer-clay nanotube composites with sustain release of bioactive agents,” - impact factor 23

W-O. Yah, A. Takahara, Y. Lvov, JACS, v.134, 1853-1859, 2012, “Selective Modification of Halloysite Lumen with Octadecyl Phosphonic Acid: New Inorganic Tubular Micelle”

D. Vergara, A. Tinelli, V. Lorusso, M. Maffia, X. Zhang, Y. Lvov, S. Leporatti, Nanomedicine, accepted 2012, "Paclitaxel-loaded Nanocolloids by Sonicated-Assisted Layer-by-Layer Assembly for Overcoming Multidrug Resistance in Ovarian Cancer"

W. Wei, E. Abdullayev, A. Hollister, Y. Lvov, D. Mills, Macromolec. Materials Engineering v.297, accepted 2012, “Clay Nanotube / Poly(methylmethacrylate) Bone Cement Composite with Sustained Antibiotic Release”

K. Ariga, M. McShane, Y. Lvov, Q. Ji, A. Vinu, J. P. Hill, Chemistry of Materials, v.24, 328-337, 2012, “Inorganic Nanoarchitechtonics for Biological Applications”

E. Abdullayev, K. Sakakibara, K. Okamoto, K. Ariga, Y. Lvov, ACS Applied Mater & Interfaces, v.3, 4040-4048, 2011, “Natural Tubule Clay Template Synthesis of Silver Nanorods for Antibacterial Coating”

E. Abdullayev, Y. Lvov, “Clay Nanotubes for Controlled Release of Protective Agents,” J. Nanoscience Nanotechn., v.11, 10007-10026, 2011

 Y. Lvov, T. Shutava, K. Arapov, V. Torchilin, M. DeVilliers, Pharma Focus Asia, issue 15, pp 28-32, 2011, “Micro and nano layer-by-layer drug encapsulation with polyelectrolytes: progress and challenges.”

 M. DeVilliers, Y. Lvov, Advanced Drug Delivery Reviews, v 63, 699-701, 2011 “Layer-by-layer self-assembled nanoshells for drug delivery,” impact factor 13.6, and cover page

 K. Ariga, Y. Lvov, K. Kawakami, Q. Ji, J. Hill, Advanced Drug Delivery Reviews, v.63, 762-772, 2011, “Layer-by-Layer Self-Assembled Shells for Drug Delivery” - impact factor 13.6

 D. DeVilliers, O. Strydom, Y. Lvov, Advanced Drug Delivery Reviews, v.63, 701-715, 2011, “Introduction to Nanocoatings Produced by Layer-by-Layer Self-Assembly” – impact factor 13.6

 V. Vergaro, F. Scarlino, C. Bellomo, M. Maffia, X. Zhang, Y. Lvov, S. Leporatti, Advanced Drug Delivery Reviews, v 63, 847-864, 2011 “Drug-loaded polyelectrolyte microcapsules for sustained targeting of cancer cells” – impact factor 13.6

 P. Pattekari, Z. Zheng, X. Zhang, T. Levchenko, V. Torchilin, Y. Lvov, Physical Chemistry, Chemical Physics, v.13, 9014-9019, 2011, “ Top-Down and Bottom-Up Approaches in Production Aqueous Nanocolloids of Paclitaxel”

 K. Ariga, M. McShane, Y. Lvov, Q. Ji, J. Hill, Expert Opinion Drug Delivery, v.8, 633-644, 2011, “Layer-by-Layer Assembly for Biological Therapy and Related Applications”

 Y. Lvov, P. Pattekari, X. Zhang, V. Torchilin, Langmuir, v.27, 1212-1217, 2011,“Converting Poorly Soluble Materials into Stable Aqueous Nanocolloids”

 S. Strydom, D. Otto, W. Liebenberg, Y. Lvov, M. de Villiers, Int. J. Pharmaceutics, ”Preparation and Characterization of Directly Compactable Layer-by-Layer Nanocoated Cellulose” v.404, 57-65, 2011

 S. Stewart-Clark, Y. Lvov, D. Mills, J. Coatings Techn. Research, v.8, 275-283, 2011, “Ultrasonic Nebulization-assisted Layer-by-Layer Assembly for Spray Coating of Multicomponent, Bioactive Nanostructures”

 T. Dobbins, R. Chevious, Y. Lvov, Polymers, v.3, 942-954, 2011, “The Behavior of Na+-Polystyrene Sulfonate at the Interface with Single-Walled Carbon Nanotubes (SWNTs) and Its Implication to SWNT Suspension Stability”

 D. Liu, D. Dai, Y. Lvov, J. Comput. Theoretical Nanoscience, v.8, 168-178, 2011, “Joint Simulations of Confined Diffusion Inside Nanotubules”

 Z. Zheng, X. Zhang, D. Carbo, C. Clark, C-A. Nathan, Y. Lvov, Langmuir, v.26, 7679-7681, 2010, “Sonication Assisted Synthesis of Polyelectrolyte Coated Curcumin Nanoparticles”

 


Результаты исследований

Публикации

Anatoly Filippov, Denis Afonin, Natalia Kononenko, Yuri Lvov, Vladimir Vinokurov (2017)

New approach to characterization of hybrid nanocomposites // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 521 (2017) 251–259. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2016.08.079

Lijuan Qin, Yafei Zhao, Jin-dun Liu, Jingwei Hou, Yatao Zhang, Jing Wang, Junyong Zhu, Bing Zhang, Yuri M. Lvov, and Bart Van der Bruggen (2017)

Oriented Clay Nanotube Membrane Assembled on Microporous Polymeric Substrates // ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 34914–34923. DOI: 10.1021/acsami.6b12858

Raghuvara Yendluri, Daniel P. Otto, Melgardt M. De Villiers, Vladimir Vinokurov, Yuri M. Lvov (2017)

Application of halloysite clay nanotubes as a pharmaceutical excipient // International Journal of Pharmaceutics, 521, 267-273. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2017.02.055

P.A. Gushchin, I.M. Kolesnikov, V.A. Vinokurov, E.V. Ivanov, V.A. Lyubimenko, V.N. Borshch (2017)

Alkylation of benzene with ethylene in the presence of dimethyldichlorosilane // Journal of Catalysis, 352, 75–82. DOI: 10.1016/j.jcat.2017.05.004

R. Yendluri, Y. Lvov, M. DeVilliers, V. Vinokurov, E. Naumenko, E. Tarasova, R. Fakhrullin (2017)

Paclitaxel Encapsulated in Halloysite Clay Nanotubes for Intestinal and Intracellular Delivery // Journal of Pharmaceutical Sciences, 106, 3131-3139. DOI: 10.1016/j.xphs.2017.05.034

Novikov, A. A., Semenov, A. P., Monje-Galvan, V., Kuryakov, V. N., Klauda, J. B., & Anisimov, M. A. (2017)

Dual Action of Hydrotropes at the Water/Oil Interface // The Journal of Physical Chemistry C, 121, 16423–16431. DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b05156

Ye Fu, Congcong Gong, Wencai Wang, Liqun Zhang, Evgenii Ivanov, Yuri Lvov (2017)

Antifouling Thermoplastic Composites with Maleimide Encapsulated in Clay Nanotubes // ACS Applied Materials & Interfaces, 9, 30083-30091. DOI:10.1021/acsami.7b09677

Anatoly Filippov, Alexey Yushkin, Tamara Philippova (2017)

Negative rejection of nonionic dye in aqueous alcohol solutions during nanofiltration by hydrophobic membranes // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 532, 203–207. DOI:10.1016/j.colsurfa.2017.05.022

Anatoly N. Filippov, Natalia A. Kononenko, Denis S. Afonin, Vladimir A. Vinokurov (2017)

Synthesis and Prediction of Transport Properties of Hybrid Bilayer Ion-Exchange Membranes // Surface Innovations, 5, 130-137. DOI: 10.1680/jsuin.17.00013

Vladimir Vinokurov, Anna Vyacheslavovna Stavitskaya, Evgenii V. Ivanov, Pavel A. Gushchin, Denis V. Kozlov, Anna Yu. Kurenkova, Pavel A. Kolinko, Ekaterina A Kozlova, and Yuri M. Lvov (2017)

Halloysite nanoclay based CdS formulations with high catalytic activity in hydrogen evolution reaction under visible light irradiation// ACS Sustainable Chem. Eng. Publication Date (Web): October 26, 2017 DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b02272

Vladimir Vinokurov, Aleksandr Glotov , Yaroslav Chudakov, Anna Stavitskaya , Evgenii Ivanov, Pavel Gushchin, Anna Zolotukhina, Anton Maximov, Eduard Karakhanov , Yuri Lvov. (2017)

Core/shell ruthenium - halloysite nanocatalysts for hydrogenation of phenol // Industrial & Engineering Chemistry Research, v.56, 14043-14052.

DOI: 10.1021/acs.iecr.7b03282

Rostamzadeh, T., Islam Khan, M. S., Riche’, K., Lvov, Y. M., Stavitskaya, A. V., & Wiley, J. B. (2017).

Rapid and Controlled In Situ Growth of Noble Metal Nanostructures within Halloysite Clay Nanotubes // Langmuir, 33(45), 13051-13059. DOI: 10.1021/acs.langmuir.7b02402

Anatoly Filippov, Daria Petrova, Irina Falina, Natalia Kononenko, Evgenii Ivanov, Yuri Lvov, Vladimir Vinokurov (2018)

Transport Asymmetry of Novel Bi-Layer Hybrid Perfluorinated Membranes on the Base of MF-4SC Modified by Halloysite Nanotubes with Platinum // Polymers, 10 (366), 1–17. DOI: 10.3390/polym10040366

Pavel Gushchin, Valentina A Lyubimenko, Evgenii V Ivanov, Sergey I Kolesnikov, Daria A Petrova, Vladimir A Vinokurov, Ivan M Kolesnikov (2018)

Thermodynamic calculation to determine the optimal composition of the oxide catalysts // ChemPhysChem, 19,
1522-1530. DOI: 10.1002/cphc.201701317

Vladimir A. Vinokurov, Anna V. Stavitskaya, Yaroslav A. Chudakov, Aleksandr P. Glotov, Evgeniy V. Ivanov, Pavel A. Gushchin, Yuri M. Lvov, Anton L. Maximov, Aleksandr V. Muradov and Eduard A. Karakhanov (2018)

Core-shell nanoarchitecture: Schiff-base assisted synthesis of ruthenium in clay nanotubes // Pure Appl. Chem., V. 90, № 5, P. 825-832. DOI: 10.1515/pac-2017-0913

G. Lazzara, G. Cavallaro, A. Panchal, R. Fakhrullin, A. Stavitskaya, V. Vinokurov, Y. Lvov (2018).

An assembly of organicinorganic composites using halloysite clay nanotubes // Current Opinion in Colloid and Interface Science, V.35, P. 42-50. DOI: 10.1016/j.cocis.2018.01.002

V.A. Vinokurov, A.V. Stavitskaya, A.P. Glotov, A.A. Novikov, A.V. Zolotukhina, M.S. Kotelev, P.A. Gushchin, E.V. Ivanov, Y. Darrat, Y.M. Lvov (2018)

Nanoparticles Formed Onto/Into Halloysite Clay Tubules: Architectural Synthesis and Applications // Chem. Rec., V. 18, № 7-8, P. 858-867. DOI: 10.1002/tcr.201700089

Gorbachevskii, M. V., Kopitsyn, D. S., Kotelev, M. S., Ivanov, E. V., Vinokurov, V. A., & Novikov, A. A. (2018).

Amplification of surface-enhanced Raman scattering by the oxidation of capping agents on gold nanoparticles// RSC Advances, 8(34), 19051-19057. DOI: 10.1039/c8ra00417j

Smith, R. J., Holder, K. M., Ruiz, S., Hahn, W., Song, Y., Lvov, Y. M., & Grunlan, J. C. (2018).

Environmentally benign halloysite nanotube multilayer assembly significantly reduces polyurethane flammability // Advanced Functional Materials, 28(27), 1703289. DOI: 10.1002/adfm.201703289

Micó‐Vicent, B., Martínez‐Verdú, F. M., Novikov, A., Stavitskaya, A., Vinokurov, V., Rozhina, E., ... & Lvov, Y. (2018). Stabilized dye–pigment formulations with platy and tubular nanoclays // Advanced Functional Materials, 28(27), 1703553. DOI: 10.1002/adfm.201703553

Stoporev, A. S., Semenov, A. P., Medvedev, V. I., Sizikov, A. A., Gushchin, P. A., Vinokurov, V. A., & Manakov, A. Y. (2018). Visual observation of gas hydrates nucleation and growth at a water–organic liquid interface // Journal of Crystal Growth, 485, 54-68. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2018.01.002

Vinokurov, V., Stavitskaya, A., Glotov, A., Ostudin, A., Sosna, M., Gushchin, P., Darrat, Y., Lvov, Y. (2018).

Halloysite nanotube-based cobalt mesocatalysts for hydrogen production from sodium borohydride // Journal of Solid State Chemistry, 268, 182-189. DOI: 10.1016/j.jssc.2018.08.042

Stavitskaya, A. V., Novikov, A. A., Kotelev, M. S., Kopitsyn, D. S., Rozhina, E. V., Ishmukhametov, I. R., Fakhrullin, R. F., Ivanov, E. V., Lvov, Y. M. Vinokurov, V. A. (2018). Fluorescence and cytotoxicity of cadmium sulfide quantum dots stabilized on clay nanotubes // Nanomaterials, 8(6), 391. DOI: 10.3390/nano8060391

Anatoly Filippov (2018).

A Cell Model of an Ion-Exchange Membrane. Hydrodynamic Permeability // Colloid Journal, Vol. 80, No. 6, pp. 716–727. DOI: 10.1134/S1061933X18060030

Anatoly Filippov (2018).

A Cell Model of the Ion-Exchange Membrane. Electrical Conductivity and Electroosmotic Permeability // Colloid Journal, 2018, Vol. 80, No. 6, pp. 728–738. DOI: 10.1134/S1061933X18060042

Glotov, A., Stavitskaya, A., Chudakov, Y., Ivanov, E., Huang, W., Vinokurov, V., Zolotukhina, A., Maximov, A., Karakhanov, E., Lvov, Y. (2019).

Mesoporous Metal Catalysts Templated on Clay Nanotubes // Bulletin of the Chemical Society of Japan, 92(1), 61-69. DOI: 10.1246/bcsj.20180207

Liu, M., Fakhrullin, R., Novikov, A., Panchal, A., & Lvov, Y. (2019).

Tubule Nanoclay‐Organic Heterostructures for Biomedical Applications // Macromolecular bioscience, 1800419. First published: 19 December 2018. DOI: 10.1002/mabi.201800419

Back to top