ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Кафедра высокомолекулярных соединений

Лаборатория полиэлектролитов и биополимеров

История создания лаборатории

Лаборатория полиэлектролитов и биополимеров была создана в 1970 г. на основе научно-исследовательской группы академика В.А. Каргина. Со дня основания до 2007 г. лабораторию возглавлял чл.-корр. РАН, проф. Александр Борисович Зезин. Основным направлением научно-исследовательской работы лаборатории было изучение интерполиэлектролитных и полиэлектролит-коллоидных взаимодействий, а также структуры и свойств образующихся в результате таких реакций полимерных комплексов. С 2007 г. по настоящее время лабораторию возглавляет д.х.н. Сергеев Владимир Глебович, под руководством которого в лаборатории стало развиваться новое направление – разработка полимерных композитных материалов.


 

Заведующий лабораторией:
профессор, доктор химических наук,
ведущий научный сотрудник
Сергеев Владимир Глебович

тел. (495)939-54-15, e-mail: sergeyev@genebee.msu.ru

Основные направления научных исследований и структура лаборатории

Направление 1: Разработка композиционных материалов на основе электропроводящих полимеров, углеродных материалов и протонпроводящих мембран. с.н.с., к.х.н. Пышкина О.А., с.н.с., к.х.н. Захарова Ю.А., с.н.с., к.х.н.Новоскольцева О.А., Зансохова М.Ф., с.н.с., к.ф.-м.н. Зезин С.Б., м.н.с., к.т.н. Кисляков В.Е., Кубарьков А.В., Смирнова А.В., Богомолова О.Э.

Научная группа занимается следующими исследованиями:

  • ковалентная и нековалентная модификация углеродных нанотрубок и исследование физико-химических свойств модифицированных нанотрубок;
  • получение и исследование термоэлектрических свойств композитных материалов на основе проводящих полимеров и углеродных нанотрубок;
  • получение и исследование антикоррозионных свойств композитных материалов на основе проводящих полимеров и углеродных нанотрубок;
  • получение и исследование композитных материалов, характеризующихся смешанной электронно-ионной проводимостью;
  • модификация физико-химических свойств ионообменных мембран.

Список основных публикаций группы

1. Kubarkov A.V., Pyshkina O.A., Sergeyev V.G., "Synthesis and physicochemical properties of copolymers of aniline and 3,4-ethylenedioxythiophene",  Polymer Science - Series B, 2014, 56,  3, 360-368.

2.  Pyshkina O.A., Volosova N.S., Sergeyev V.G., "Three-Component Composite Systems Based on Multi-Walled Carbon Nanotubes, Polyacrylic Acid, and Silver Nanoparticles", Russian Journal of General Chemistry, 2014, 84,  11, 2195-2199.

3.  Korovin A.N., Kubarkov A.V., Milakin K.A., Pyshkina O.A., Sergeev V.G., "Synthesis and Properties of Latex Particles with Polyaniline Shells", Colloid Journal of the Russian Academy of Sciences: Kolloidnyi Zhurnal, 2016, 78,  6, 735-743.

5.  Kubarkov Aleksei V., Pyshkina Olga A., Karpushkin Evgeny A., Stevenson Keith J., Sergeyev Vladimir G., "Electrically conducting polymeric microspheres comprised of sulfonated polystyrene cores coated with poly(3,4-ethylenedioxythiophene)", Colloid and Polymer Science, 2017, 295, 6, 1049-1058.

6. "Method for reducing membrane permeability of vanadium ion, and vanadium redox battery comprising membrane prepared by same". Pyshkina O.A., Godovsky D.Y., Sergeyev V.G., Makhaeva E.E., Khokhlov A.R., Zakharova Ju.A., Novoskoltseva O.A., Kubarkov A.V., Milakin K.A. WO/2016/064181.

Мембраны Nafion®


Направление 2: Разработка полимерных материалов для электрохромических устройств хранения и преобразования энергии с.н.с., к.ф.-м.н.Карпушкин Е.А.

Список основных публикаций группы

1. Karpushkin E., Artemov M., Sergeyev V. "Effect of biaxial stretching on the ion-conducting properties of Nafion membranes". Mendeleev Communications, 2016. Vol. 26. P. 117–118. DOI: 10.1016/j.mencom.2016.03.010.

2. Karpushkin E., Gvozdik N., Klimenko M., Filippov S.K., Angelov B., Bessonov I., Sergeyev V. "Structure and flow behavior of dilute dispersions of carbon nanotubes in polyacrylonitrile–dimethylsulfoxide solution". Colloid and Polymer Science, 2016. Vol. 294. N 7. P. 1187–1195. DOI: 10.1007/s00396-016-3878-7.

3. Lopatina L.I., Karpushkin E.A., Zinchenko A., Sergeyev V.G. "Decoration of DNA scaffold by gold nanoparticles formed in aqueous solutions". Mendeleev Communications, 2016. Vol. 26. P. 291–292. DOI: 10.1016/j.mencom.2016.07.007.

5. Kondratenko M.S., Karpushkin E.A., Gvozdik N.A., Gallyamov M.O., Stevenson K.J., Sergeyev V.G. "Influence of aminosilane precursor concentration on physicochemical properties of composite Nafion membranes for vanadium redox flow battery applications". Journal of Power Sources, 2017. Vol. 340. P. 32–39. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.11.045.

6. Karpushkin E.A., Gvozdik N.A., Stevenson K.J., Sergeyev V.G. "Membranes based on carboxyl-containing polyacrylonitrile for applications in vanadium redox-flow batteries". Mendeleev Communications, 2017. Vol. 27. P. 390–391. DOI: 10.1016/j.mencom.2017.07.024.

 

 


Направление 3: Получение и исследование свойств волокон и нетканных материалов разного назначения. с.н.с., к.х.н. Беркович А.К.

Научная группа занимается следующими исследованиями:

  • жидкие дисперсии углеродных наночастиц в растворах полимеров – получение, исследование структуры и свойств;
  • нанокомпозиты на основе полимерной матрицы и нанонаполнителя, полимер-полимерные композиты – покрытия и добавки;
  • исследование процесса карбонизации волокон на основе целлюлозы и ПАН;
  • волокна и нетканые материалы для биомедицинских и технических применений.

Список основных публикаций группы

1. Karpushkin, E., Berkovich, A., and Sergeyev, V. "Composites based on acrylic polymers and carbon nanotubes as precursors of carbon materials". Polymer Science - Series C, 58, 1 (2016), 93–101.

2. Karpushkin, E. A., Berkovich, A. K., Artemov, M. V., and Sergeev, V. G. "Rheological properties of polyacrylonitrile solutions containing highly dispersed carbon nanotubes". Polymer Science - Series A, 56, 5 (2014), 681–686.

3. Kulichikhin, V., Golova, L., Makarov, I., Bondarenko, G., Makarova, V., Ilyin, S., Skvortsov, I., and Berkovich, A. "Solutions of acrylonitrile copolymers in n-methylmorpholine-n-oxide: Structure, properties, fiber spinning". European Polymer Journal, 92 (2017), 326–337.

4. Kulichikhin, V. G., Golova, L. K., Makarov, I. S., Bondarenko, G. N., Berkovich, A. K., and Ilyin, S. O. "Cellulose– co-polyacrylonitrile blends: Properties of combined solutions in n -metylmorpholine- n -oxide and the formation and thermolysis of composite fibers". Polymer Science - Series C, 58, 1 (2016), 81–92.

5. Kulichikhin, V. G., Ilyin, S. O., Mironova, M. V., Berkovich, A. K., Nifant’ev, I. E., and Malkin, A. Y. "From polyacrylonitrile, its solutions, and filaments to carbon fibers: I. phase state and rheology of basic polymers and their solutions". Advances in Polymer Technology (2016).

6. Kulichikhin, V. G., Skvortsov, I. Y., Mironova, M. I., Ozerin, A. N., Kurkin, T. S., Berkovich, A. K., Frenkin, E. I., and Malkin, A. Y. "From polyacrylonitrile, its solutions, and filaments to carbon fibers ii. Spinning pan-precursors and their thermal treatment". Advances in Polymer Technology (2016).

7. Makarov, I. S., Golova, L. K., Kuznetsova, L. K., Rebrov, A. V., Berkovich, A. K., Skvortsov, I. Y., and Kulichikhin, V. G. "Composite fibers based on cellulose and polyacrylonitrile copolymers". Russian Journal of General Chemistry 87, 6 (2017), 1351–1356.

 


II. Исследование физико-химии интерполиэлектролитных реакций

Направление 4: Интерполиэлектролитные комплексы на основе полиэлектролитов природного и синтетического происхождения. в.н.с., д.х.н. Изумрудов В.А.

Список основных публикаций группы

1. Semenyuk Pavel I., Kurochkina Lidia P., Gusev Nikolai B., Izumrudov Vladimir A., Muronetz Vladimir I. "Chaperone-like activity of synthetic polyanions can be higher than the activity of natural chaperones at elevated temperature". Biochemical and Biophysical Research Communications, 2017, 489, 2, 200-205.

2. Sofronova Alina A., Evstafyeva Diana B., Izumrudov Vladimir A., Muronetz Vladimir I., Semenyuk Pavel I. "Protein-polyelectrolyte complexes: Molecular dynamics simulations and experimental study". Polymer, 2017, 113, 39-45.

3. Sofronova Alina A., Izumrudov Vladimir A., Muronetz Vladimir I., Semenyuk Pavel I. "Similarly charged polyelectrolyte can be the most efficient suppressor of the protein aggregation". Polymer, 2017, 108, 281-287.

4. Семенюк П.И., Софронова А.А., Евстафьева Д.Б., Изумрудов В.А., Муронец В.И. "Белок-полиэлектролитные комплексы для контроля функционального состояния и агрегации фермента". Acta Naturae (русскоязычная версия), 2016, 2, 100-101.

5. Ежов А.А., Максимова Е.Д., Жирякова М.В., Файзулоев Е.Б., Никонова А.А., Изумрудов В.А., Орлов В.Н., Гроздова И.Д., Мелик-Нубаров Н.С. "Использование катионных наногелей для преодоления эндосомального барьера при доставке биоактивных молекул". ActaNaturae(англоязычная версия), 2016, 2, 148-148.

6. Maximova E.D., Zhiryakova M.V., Faizuloev E.B., Nikonova A.A., Ezhov A.A., Izumrudov V.A., Orlov V.N., Grozdova I.D., Melik-Nubarov N.S. "Cationic nanogels as Trojan carriers for disruption of endosomes". Colloidsand Surfaces B: Biointerfaces, 2015, 136, December, 981-988.

7. Maximova Ekaterina D., Faizuloev Evgeny B., Nikonova Alexandra A., Kotova Svetlana L., Solov’eva Anna B., Izumrudov Vladimir A., Litmanovich Ekaterina A., Kudryashova Elena V., Melik-Nubarov Nickolay S. "Cross-linking as a tool for enhancement of transfection efficiency of cationic vectors". European Polymer Journal, 2015, 69, 110-120.

8. Parashchuk V.V., Izumrudov V.A."Features of the dissociation of polyelectrolyte complexes in concentrated salt solutions". Polymer Science - Series A, 2015, 57, 1, 24-32.

9. Semenyuk Pavel I., Moiseeva Evgeniya V., Stroylova Yulia Yu, Marina Lotti, Izumrudov Vladimir A., Muronetz Vladimir I."Sulfated and sulfonated polymers are able to solubilize efficiently the protein aggregates of different nature". Archives of Biochemistry and Biophysics, 2015, 567, 22-29.

10. Izumrudov V.A., Zhiryakova M.V., Melik-Nubarov N.S. "Supercharged Pyridinium Polycations and Polyelectrolyte Complexes". European Polymer Journal, 69, August 2015, 121-131.

11. Semenyuk P., Orlov V., Muronetz V., Izumrudov V."Two-stage binding of a protein to the polyanion: Non-denaturing interaction followed by denaturation". Polymer, 2015,  65, 210-214.


Направление 5: Полиэлектролитные комплексы блок-сополимерных мицелл как новый тип функциональных наночастиц. доц., к.х.н. Лысенко Е.А.

Работа группы сосредоточена на исследовании нового класса макромолекулярных соединений - мицеллярных полиэлектролитных комплексов, представляющих собой продукты кооперативного взаимодействия мицелл ионогенных блок-сополимеров с противоположно заряженными комплексообразователями: линейными макромолекулами, ионами поверхностно-активных веществ, ионами многозарядных металлов и др. Использование компактных блок-сополимерных мицелл вместо "рыхлых" полиэлектролитных клубков позволяет вести самосборку многокомпонентных наночастиц с заданными составом, молекулярной массой, морфологией, размерами и физико-химическими свойствами. Структура таких частиц аналогична структуре комплексов природных биополимеров. Они представляют собой основу для дизайна "умных" наносегрегированных материалов, например, наноконтейнеров для доставки лекарственных препаратов в клетки, нанореакторов для синтеза неорганических наночастиц различной химической природы, ультрафильтрационных мембран и др.

Список основных публикаций группы

1. Lysenko, E.A. Bilan R.S., Chelushkin P.S., Block copolymer micelles with a interpolyelectrolyte crown // Polymer Science, Series С., 2017, Vol 59, № 1, P. 35–48.

2. Lysenko E.A., Kulebyakina A.I., Chelushkin P.S., Rumyantsev A.M., Kramarenko E.Yu., Zezin A.B., Polymer Micelles with Hydrophobic Core and Ionic Amphiphilic Corona. 1. Statistical Distribution of Charged and Nonpolar Blocks in Corona, // Langmuir, 2012, Vol. 28, № 49, P. 17108 – 17117.

3. Lysenko E. A., Kulebyakina A. I., Chelushkin P. S., RumyantsevA. M., KramarenkoE. Yu., Zezin A. B., Polymer Micelles with Hydrophobic Core and Ionic Amphiphilic Corona. 2. Starlike Distribution of Charged and Nonpolar Blocks in Corona, // Langmuir, 2012, Vol. 28, № 34, P. 12663 – 12670.

4. Chelushkin P.S., Lysenko E.A., Bronich T.K., Eisenberg A., Kabanov V.A., Kabanov A.V., Polyion Complex Nanomaterials from Block Polyelectrolyte Micelles and Linear Polyelectrolytes of Opposite Charge: 2. Dynamic Properties // J. Phys. Chem. B, 2008, Vol. 112, No 26, pp. 7732 – 7738.

5. Wasserman A.M., Yasina L.L., Motyakin M.V., Aliev I.I., Churochkina N.A., Rogovina L.Z., Lysenko E.A., Baranovsky V.Yu., EPR spin probe study of polymer associative systems // Spectrochimica Acta, Part A, 2008, Vol. 69, No 5, 1344-1353.


Направление 6: Интерполиэлектролитные комплексы на основе полиионных объектов нелинейной архитектуры и функциональные микрогели для модификации поверхностей и создания биосенсорных систем. в.н.с., к.х.н. Пергушов Д.В.

Получены и исследованы мицеллярные интерполиэлектролитные комплексы на основе звездообразных мицелл ионогенных амфифильных диблок-сополимеров, звездообразных полиионов и цилиндрических полиэлектролитных "щеток". Разработан подход к получению везикулярных интерполиэлектролитных комплексов. Такие комплексы представляют собой наноразмерные униламеллярные везикулы, мембрана которых образована противоположно заряженными фрагментами полимерных компонентов и стабилизирована в водных средах полиэтиленоксидными лучами гетеролучевого звездообразного полимера. Разработан подход к получению тонких микрогелевых и микрогель-ферментных пленок на проводящих поверхностях (графит, золото) и проведено систематическое исследование свойств таких покрытий. Пленки формируют путем последовательного нанесения на подобные поверхности термо-и рН-чувствительного полимерного микрогеля с последующей адсорбцией ферментов.

Список основных публикаций группы

1. O. Colombani, M. Ruppel, F. Schubert, H. Zettl, D.V. Pergushov, A.H.E. Müller. Synthesis of poly(n-butyl acrylate)-block-poly(acrylic acid) diblock copolymers by ATRP and their micellization in water. Macromolecules, 40(12):4338–4350, 2007.

2. D.V. Pergushov, A.H.E. Müller, F.H. Schacher. Micellar interpolyelectrolyte complexes. Chemical Society Reviews, 41(21):6888–6901, 2012.

3. F. Schacher, E. Betthausen, A. Walther, H. Schmalz, D.V. Pergushov, A.H.E. Müller. Interpolyelectrolyte complexes of dynamic multicompartment micelles. ACS Nano, 3(8):2095–2102, 2009.

4. D.V. Pergushov, E.V. Remizova, J. Feldthusen, A.B. Zezin, A.H.E. Müller, V.A. Kabanov. Novel water-soluble micellar interpolyelectrolyte complexes. Journal of Physical Chemistry B, 107(32):8093–8096, 2003.

5. M. Burkhardt, M. Ruppel, S. Tea, M. Drechsler, R. Schweins, D.V. Pergushov, M. Gradzielski, A.B. Zezin, A.H.E. Müller. Water-soluble interpolyelectrolyte complexes of polyisobutylene-block-poly(methacrylic acid) micelles: formation and properties. Langmuir: the ACS journal of surfaces and colloids, 24(5):1769–1777, 2008.




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору