В мае 2016 года в Омске прошла V Всероссийская научная молодежная школа-конференция «Химия под знаком Сигма: исследования, инновации, технологии»,
которую уже традиционно раз в два года организует Институт проблем переработки углеводородов СО РАН. Одним из призеров конференции стала младший научный сотрудник института Евгения ЗАПЕВАЛОВА. С ней пообщалась корреспондент «КВ» Анастасия ИЛЬЧЕНКО и выяснила, что представляет собой ее разработка.
– Евгения, с какой темой вы выступали на конференции?
– Наша лаборатория занимается разработкой способов утилизации хлорполимеров. Моей задачей является изучение возможности переработки хлорполимеров в полезные продукты, получение металл-углеродных, углерод-углеродных композитов для применения их в различных сферах. На конференции меня наградили за разработку металл-углеродных композитов, которые в дальнейшем можно использовать в электронике. Конечно, до этого еще далеко, много ступеней необходимо пройти, провести исследований, тем не менее уже получены первые результаты. Это понравилось жюри, и я получила диплом первой степени в секции «Углеродные и неорганические материалы».
– О какой электронике идет речь?
– Это могут быть магнитные устройства, накапливающие большие объемы информации, например жесткие диски компьютера. Сейчас во всем мире идет тенденция к миниатюризации, в электронике особенно. В принципе такие материалы применяются в различных сферах, но мы пока не концентрируемся на определенном направлении, а изучаем все возможные параметры – проводимость, магнитные свойства. Затем в зависимости от того, какой результат получим, будем нацеливаться на сферу внедрения.
– Сейчас какую задачу решаете?
– Изучаем физические свойства металл-углеродного композита. Он представляет собой порошок черного цвета, в котором распределены мелкие металлические частицы, невидимые для глаза. Из-за них порошок и приобрел уникальные свойства. Мы их изучаем в том числе совместно с коллегами из Московского государственного университета. Мой научный руководитель профессор Юрий Гавриилович КРЯЖЕВ старается задействовать все возможности, чтобы продолжать исследования.
– Как называется лаборатория, в которой вы работаете?
– Лаборатория зеленой химии, ведь мы занимаемся созданием способов переработки хлорполимеров. Несколько лет назад выиграли грант Российского научного фонда. Сегодня не существует универсального способа переработки хлорполимеров, и это общемировая проблема. В частности, в России пластиковые окна, сделанные из поливинилхлорида, сейчас перерабатывают только путем сжигания на мусоросжигающих заводах, но это небезопасно, потому что при высоких температурах материал выделяет вредные вещества. В Европе заботятся об экологии и хлорполимеры захоранивают в подземных сооружениях до лучших времен, пока не найдется безопасный способ их переработки. Вот и мы его ищем. Российский научный фонд поддержал нашу идею, и мы очень интенсивно работаем в этом направлении. Кроме того, наша группа занимается и получением конечного продукта, который можно будет где-то использовать, т. е. созданием безотходного производства.
– Получается, что теоретически старое окно можно переработать и из получившегося материала создать жесткий диск?
– Примерно так, но до этого еще далеко. Мы пока только нащупываем способы. Сейчас работаем с промышленным полимером, который заказали на заводе, где изготавливают пластиковые окна. Растворяем его, получаем твердые компоненты и термообрабатываем их по стадиям – до 200, 400 градусов и каждую подробно изучаем: какие вещества выделяются, что в конечном итоге получается. То есть различными методами исследования изучаем цепь от хлорполимера до углеродных материалов. Потом будем смотреть, как их можно применять в различных сферах – используя металл или другие добавки. Результаты, которые мы получаем в лабораторных условиях, говорят, что способ перспективен. У нас очень жесткий контроль Российского научного фонда, они тщательно следят, как мы исследуем, правильно ли расходуем средства, и каждый год оценивают нас хорошо. Этот проект длится уже третий год, и мы надеемся, что дальнейшие исследования приведут нас к глобальным изменениям в российской науке и промышленности.
– Существуют ли аналоги вашей разработке за рубежом?
– Особенность того, чем я занимаюсь, в том, что в углеродном порошке распределены частицы металла, которые окружены углеродной оболочкой. Просто же металл-углеродный композит – очень заезженная тема. Когда я начала искать материалы по своей задаче, то выяснила, что это новый вопрос, который появился пять – семь лет назад. В настоящее время никто еще подобную разработку не внедрил, все говорят, что свойства материала уникальны, и подтверждают это различными способами. Я постоянно слежу за иностранными публикациями. Наверно, 70 процентов статей по этой теме пишут китайцы. Они молодцы, уже практически на стадии внедрения таких композитов.
– Евгения, вам было интересно участвовать в конференции «Химия под знаком Сигма»?
– Для аспирантов выступление на конференциях – это неоценимый опыт. Когда тебе задают неожиданные вопросы, формируется полезный навык. За время обучения в аспирантуре я выступала не только на «Сигме», но и в Москве и даже участвовала в международной конференции в Ирландии.
– Что это было за мероприятие?
– У ИППУ СО РАН был совместный проект с университетом Брайтона (Великобритания), и я в 2014 году проходила там стажировку. В это же время была конференция в Ирландии, и поскольку это недалеко, мы ездили на нее и участвовали.
– Стажировка была в рамках учебы в аспирантуре?
– Да, мы в течение месяца стажировались. Когда я пришла в ИППУ СО РАН, проект – наша группа выиграла грант на обмен знаниями на четыре года – уже заканчивался. В рамках него англичане к нам приезжали, смотрели, чем мы занимаемся, а мы – к ним. Они изучали углеродные материалы для применения в биологических целях, такие как сорбенты для удаления бактерий в сточных водах.
– Много нового узнали?
– Конечно. Во-первых, у них лаборатории очень отличаются от наших. Они хорошо оснащены, несмотря на то, что это университет. Там есть такие приборы, которых я никогда не видела. Нам показывали, как они работают, и даже давали возможность самим попрактиковаться. Было очень интересно.
– Какая награда из полученных вами запомнилась больше?
– Когда я училась в аспирантуре, за получение металл-углеродных композитов меня наградили стипендией Президента России. Мы отправляли заявки на ее получение: указывали, в каких конференциях участвовали, есть ли публикации. По итогам мне присудили стипендию Президента РФ за разработки по приоритетным направлениям науки. Она дается на год и выплачивается ежемесячно. Сейчас я уже закончила аспирантуру и в следующем году планирую защитить диссертацию по теме «Получение металл-углеродных и углерод-углеродных композитов на основе хлорполимеров».
– Вы всегда хотели быть химиком?
– Не знаю, я училась в школе, где была система «школа – вуз – предприятие», нашими шефами являлся «Омскнефтехимпроект». Они, конечно, хотели, чтобы мы, особенно те, кто окончил школу с медалями, пошли по их профилю, поэтому я рассматривала несколько вариантов поступления, которые они нам предлагали. Это были ОмГТУ, Аграрный университет. Но мне хотелось поступить на химический факультет Омского государственного университета, и у меня это получилось.
Справка
Евгения ЗАПЕВАЛОВА родилась 21 июня 1991 года в Омске. Окончила физико-химический класс школы № 41 в 2008 году и поступила на химический факультет в ОмГУ. Окончила вуз в 2013 году и устроилась работать в ИППУ СО РАН. В 2013 году поступила в аспирантуру ИППУ СО РАН, которую окончила в 2016 году.
Замужем.
