Темы дипломных работ (3 и 4 курс ФФ НГУ)

 

Руководители: д.х.н. Бакланов Алексей Васильевич, к.ф.-м.н. Богомолов Александр Сергеевич
Группа молекулярной фотодинамики, к. 303, тел. 330 76 23, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Темы:
1. Супрамолекулярные фотохимические процессы в слабосвязанных молекулярных комплексах. Экспериментальное изучение с помощью техники визуализации карт скоростей фотофрагментов.
2. Необычная кинетика термоинактивации белковых молекул. Теоретическое исследование.


Руководитель: д.ф.-м.н. Боровков Всеволод Игоревич
Лаборатория быстропротекающих процессов, к. 122, тел. 330 97 92, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Темы:
1. Исследование первичных катион-радикалов в поликристаллических н-алканах.
2. Исследование бимолекулярных реакций переноса электрона на полимерные молекулы в растворах.
3. Исследование стабильности анион-радикалов фтораренов в растворах.
Описание:
Все предлагаемые дипломные работы для получения степени бакалавра направлены на знакомство с рядом уникальных подходов к изучению структуры и динамики короткоживущих ион-радикальных состояний молекул в конденсированной среде, а также кинетики их реакций в наносекундном диапазоне времен. Работы проводятся на уникальном флуориметре, использующем для создания ион-радикалов короткие импульсы рентгеновского излучения. В основе применяемых методик лежат эффекты спиновой корреляции в первичных ион-радикальных парах в облученной среде в различных магнитных полях и особенности негомогенной кинетики рекомбинации таких пар. При проведении исследований планируется применение квантовохимических расчетов характеристик ион-радикалов и компьютерного моделирования внутритрековых процессов. После знакомства с основами экспериментальных и теоретических подходов возможно расширение тематики (например, исследование первичных поляронных пар в сопряженных полимерах и т.п.).


Руководители: к.х.н. Валиулин Сергей Владимирович, к.ф.-м.н. Карасев Владимир Васильевич
Лаборатория наночастиц, к. 107, тел. 333 20 44, 333 32 44, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Исследование механизма образования наноаэрозольных форм лекарственных веществ и влияния их физико-химических свойств на биологическую активность.


Руководители: д.ф.-м.н. Дзюба Сергей Андреевич, Голышева Елена Александровна
Лаборатория химии и физики свободных радикалов, к. 223, 8 923 170 28 10, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Биофизика мембран и белков: исследование методом электронного парамагнитного резонанса спиновых меток.
Описание:
Исследование структуры и подвижности биологических систем методом электронного парамагнитного резонанса спиновых меток.


Руководители: д.ф.-м.н. Докторов Александр Борисович, Федоренко Станислав Григорьевич
Лаборатория теоретической химии, к. 102, 123, тел. 333 28 55, 333 15 03, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Изучение транспорта свободных носителей (электроны, поляроны, дырки, экситоны) в неупорядоченных системах.
Описание:
Расчет прыжковой подвижности носителей заряда или электронного возбуждения, движущихся по пространственно разупорядоченной системе активных сайтов в кристалле. Предполагаются аналитические и численные методы исследования, диаграммная техника. Активное взаимодействие с экспериментом и МК моделированием (Osnabrueck University, Germany; Universita di Padova, Italy).


Руководитель: д.ф.-м.н. Замащиков Валерий Владимирович
Лаборатория физики и химии горения газов, тел. 333 22 96, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Измерение основных характеристик сферической волны горения в бомбе постоянного объема.
Описание:
Теория распространения сферически расширяющегося пламена достаточно хорошо развита. Это позволяет, используя запись давления, полученную при сгорании горючей смеси в замкнутом объеме, и скоростную видео регистрацию, получить такую важную характеристику, как нормальную скорость. Основные методы исследования: теневая скоростная видео регистрация, тензометрия.

 


Руководители: к.ф.-м.н. Карасев Владимир Васильевич, к.х.н. Валиулин Сергей Владимирович
Лаборатория горения конденсированных систем, к. 302, 333 20 44, 333 32 44, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Изучение комплекса параметров фрактальных агрегатов оксидных наносферул – продуктов горения металлических (Al, Ti, Mg) микрочастиц.
Описание:
Объект исследования: фрактальные агрегаты оксидных наносферул – продуктов горения металлических (Al, Ti, Mg) микрочастиц.
Исследуемые характеристик агрегатов: светорассеяние, морфология (структура), седиментация, конвективная диффузия в атмосфере, фотофорез, термоионизационная зарядка (коагуляция).
Задача: Подбор оксидного аэрозоля с максимальным светорассеиванием при минимальной седиментации.
Методы: оптические, включая видеомикроскопию аэрозоля и электронную микроскопию.
Перспективное приложение: геофизический проект – подавление глобального потепления путем глобального «потемнения», аналогично действию вулканического дыма, но без негативного эффекта сульфатного аэрозоля. [Atmos. Chem. Phys., 15, 11835–11859, 2015; Atmos. Chem. Phys., 16, 2843–2862, 2016]. «Доставка» нанооксидного дыма и генерация в стратосфере с помощью перспективных экологических ракет с гибридным двигателем: горючее-металлический порошок, окислитель – забортный кислород.


Руководители: к.ф.-м.н. Князьков Денис Анатольевич, к.х.н. Шмаков Андрей Геннадьевич, к.ф.-м.н. Герасимов Илья Евгеньевич
Лаборатория кинетики процессов горения, экспериментальный корпус, 333 33 46, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.,
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Темы:
1. Разработка методики определения концентраций промежуточных продуктов горения в пламени по его катионному составу.
2. Исследование химической структуры пламён жидких топлив при повышенных давлениях.
3. Экспериментальное и численное исследование химической структуры холодных пламён.
Описание:
1. Как известно, в процессе горения в пламени образуются ионы, которые относительно легко поддаются детектированию. Измерив концентрации различных ионов, можно вычислить концентрации молекул, играющих важную роль в процессах горения. В работе предстоит разработать методику для регистрации в пламени естественно возникающих катионов на базе молекулярно-пучковой масс-спектрометрической (МПМС) установки Hiden HPR-60 MBMS; разработать модель, позволяющую описать связи между процессами формирования катионов и нейтральных компонентов пламени, в том числе тех, регистрация которых в пламёнах другими методами невозможна.
2. Метод МПМС позволяет измерять концентрации важных промежуточных соединений в пламени, включая радикалы. Особый интерес представляют данные о химической структуре пламён при давлениях выше атмосферного. В работе необходимо будет спроектировать камеру и систему подачи топлива высокого давления, исследовать химическую структуру пламён жидких углеводородных топлив при давлениях до 10 атм и провести сравнительный анализ полученных данных с результатами химико-кинетического моделирования.
3. Так называемые "холодные" пламёна представляют собой низкотемпературное окисление углеводородов и характеризуются сложной многостадийной кинетикой. В последнее время интерес к "холодному" горению значительно возрос в связи с необходимостью решения проблемы стука в двигателях. Перед студентом будет стоять задача сконструировать горелку для стабилизации холодных пламён различных топлив, провести измерение химической структуры таких пламён и моделирование кинетики протекающих реакций.


Руководители: д.ф.-м.н. Коробейничев Олег Павлович, д.ф.-м.н. Палецкий Александр Анатольевич, к.ф.-м.н. Терещенко Александр Георгиевич
Лаборатория кинетики процессов горения, экспериментальный корпус, к.30, к.16, к.29, 3332852, 3333346, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.,
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Темы:
1. Изучение механизма снижения горючести пенополиуретана добавками антипиренов на основе всестороннего изучения скорости и структуры при распространении пламени в горизонтальном и вертикальном (сверху вниз и снизу вверх) направлении с помощью оригинальных физико-химических методов, включая микротермопарный метод и зондовую масс спектрометрию с использованием Hiden HPR-60.
2. Разработка двумерной физико-химической и математической модели распространения пламени по полимерным материалам с добавками антипиренов и без них на основе численного моделирования с учетом кинетики пиролиза полимеров и химических реакций окисления летучих продуктов пиролиза в пламени. Сопоставление с экспериментальными данными по скорости пламени, тепловой и химической структуры пламени.
3. Изучение механизма распространения пламени по слою хвои (низовой пожар) на основе измерений скорости распространения, тепловой и химической структуры пламени, тепловых потоков из пламени в слой, а также механизма гашения пламени аэрозолями водных растворов антипиренов.
4. Полиуретан с низкой плотностью в настоящее время является актуальным теплоизолирующим строительным материалом. В ходе работы планируется определить кинетику термического разложения полиуретанов с добавками антипиренов и без них при высоких темпах нагрева, реализуемых при распространении пламени по поверхности полимеров. Полученные данные будут использованы для разработки модели горения, способной предсказывать скорость распространения пожаров, а также для разработки полиуретанов с пониженной горючестью.
Описание:
1.Изучение механизма снижения горючести пенополиуретана добавками антипиренов на основе всестороннего изучения скорости и структуры при распространении пламени в горизонтальном и вертикальном (сверху вниз и снизу вверх) направлении с помощью оригинальных физико-химических методов, включая микротермопарный метод и зондовую масс спектрометрию с использованием Hiden HPR-60.
2 .Разработка двумерной физико-химической и математической модели распространения пламени по полимерным материалам с добавками антипиренов и без них на основе численного моделирования с учетом кинетики пиролиза полимеров и химических реакций окисления летучих продуктов пиролиза в пламени. Сопоставление с экспериментальными данными по скорости пламени, тепловой и химической структуры пламени.
3. Изучение механизма распространения пламени по слою хвои (низовой пожар) на основе измерений скорости распространения, тепловой и химической структуры пламени, тепловых потоков из пламени в слой, а также механизма гашения пламени аэрозолями водных растворов антипиренов.
4. Полиуретан с низкой плотностью в настоящее время является актуальным теплоизолирующим строительным материалом. В ходе работы планируется определить кинетику термического разложения полиуретанов с добавками антипиренов и без них при высоких темпах нагрева, реализуемых при распространении пламени по поверхности полимеров. Полученные данные будут использованы для разработки модели горения, способной предсказывать скорость распространения пожаров, а также для разработки полиуретанов с пониженной горючестью.


Руководитель: д.ф.-м.н. Медведев Николай Николаевич
Лаборатория молекулярной динамики и структуры, к. 319, 333 28 54, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Компьютерное моделирование и анализ структуры сложных молекулярных систем.
Описание:
Изучение на молеулярном уровне структуры и динамики водных растворов органических веществ, моделирование взаимодействия липидных мембран с водой и мембраномодифицирующими молекулами. Используется современное молекулярно-динамическое моделирование и оригинальные методы анализа компьютерных моделей сложных молекулярных систем.


Руководитель: к.х.н. Поздняков Иван Павлович
Лаборатория фотохимии, к. 313, 333 23 85, 8 913 776 09 01, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Экологическая фотохимия в водных растворах.
Описание:
Изучение механизмов и продуктов фотодеградации приоритетных загрязнителей в водных растворах для разработки новых фотохимических подходов к водоочистке. Комбинирование времяразрешенных методов (лазерный импульсный фотолиз, пикосекундная флуоресценция) для идентификации короткоживущих интермедиатов с методами высокоэффективной хроматографии, масс-спектрометрии и оптической спектроскопии для определения природы конечных фотопродуктов и квантового выхода фотопроцессов.


Руководители: д.х.н. Поляков Николай Эдуардович, к.ф.-м.н. Селютина Ольга Юрьевна
Лаборатория магнитных явлений, к. 312, 8 923 145 80 67, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Темы:
1. Исследование взаимодействия лекарств с клеточной мембраной методами ЯМР.
2. Исследование молекулярных механизмов доставки лекарств в составе супрамолекулярных комплексов.
3. Исследование хелатных комплексов лекарственных соединений с ионами металлов методами ЯМР-спектроскопии.
4. Исследование окислительно-восстановительных свойств хелатных комплексов противораковых хинонов и тиосемикарбазонов.
Описание:
1. Исследование структуры и динамики липидов в составе модельной липидной мембраны при взаимодействии с различными средствами доставки и молекулами лекарств (хиноны, тиосемикарбозоны) методами ядерного магнитного резонанса.
2. Исследование хелатирующей способности лекарственных молекул в различных средах методами оптической спектроскопии и ядерного магнитного резонанса.
3. Исследование процессов переноса электрона и атома водорода при фотооблучении тиосемикарбозонов и их хелатных комплексов с ионами металлов переменной валентности (железа и меди) в гомогенных растворах в присутствие доноров и акцепторов электрона (ароматические аминокислоты, нуклеиновые основания, хиноны).
4. Изучение влияния хелаторов на процесс окисления липидов в темновых и фотоиндуцированных реакциях в модельных мембранах методами ядерного магнитного резонанса и химической поляризации ядер.


Руководитель: к.ф.-м.н. Уваров Михаил Николаевич
Лаборатория химии и физики свободных радикалов, к. 223, 333 13 77, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Светоиндуцированные радикалы и продукты фотодеградации в активном слое органических фотовольтаических ячеек: исследования методами спектроскопии оптического поглощения, фотолмюинесценции, ЭПР-спектроскопии.
Описание:
Объекты исследования: органические полупроводящие материалы (как полимерные, так и неполимерные) и композиты, применяемые в качечстве активных слоёв современных моделей органических солнечных батарей.
Цель работы: описать механизмы возникновения стабильных радикалов - дефектов, образующихся в исследуемых материалах.
Методы исследования: спектроскопия оптического поглощения, фотолюминесцентная спектроскопия, спектроскопия электронного парамагнитного резонанса, в том числе спектроскопия двойного электрон-ядерного резонанса, приготовление образцов фотовольтаических ячеек и измерение их вольтамперных характеристик при различных условиях, приводящих к деградации активного слоя.


Руководитель: д.ф.-м.н. Черемисин Александр Алексеевич
Лаборатория дисперсных систем, к. 318, тел. 333 07 87 Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Темы:
1. Развитее теории гравитофотофореза аэрозольных частиц и кластеров на основе численных экспериментов с использованием алгоритмов Монте-Карло.
2. Моделирование стохастической динамики кластерных аэрозолей в разреженных газах при фотофорезе на основе алгоритмов Монте-Карло.
3. Влияние фотофореза на перенос и стратификацию аэрозоля в средней атмосфере.

Описание:
Общая тематика: перенос аэрозольных частиц и кластеров в разреженных газах и плазме при наличии внешних полей и излучений.
1. Методы численного эксперимента. Мы научились решать газокинетическое уравнение Больцмана на основе использования разработанных нами алгоритмов Монте-Карло, матриц переноса и приближения свободномолекулярного режима, что позволит провести численные эксперименты по изучению движения сложных аэрозольных систем - кластеров, которые при этом еще и поглощают внешнее и ИК излучения (фотофорез).
2. Написаны новые алгоритмы Монте-Карло, позволяющие рассчитывать стохастическую динамику аэрозольных кластеров. Это дает возможность провести численные эксперименты по изучению подавления фотофоретических эффектов в случае частиц и кластеров нано и переходного размеров.
3. Участие в проведении исследования переноса аэрозоля в средней атмосфере (от вулканов, пирокуммулятивные облака в стратосфере, полярные стратосферных облака) и его стратификации (стратосфера, мезосфера, 10-90 км) с учетом влияния фотофоретических эффектов. Используется данные лидарных стратосферных станций (Томск, Якутск, Камчатка, Владивосток и др.), спутниковые данные о полях ветра и температуры в Северном полушарии и также другие спутниковые данные как со спутников, так и из ассимилированных баз данных (зарубежные).


Руководитель: к.ф.-м.н. Юркин Максим Александрович
Лаборатория Цитометрии и Биокинетики, корпус-модуль, 8 913 928 05 82, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Тема: Разработка методов компьютерного моделирования взаимодействия электромагнитных волн с частицами.
Описание:
Задачи математической физики, имеющие практическое применение в различных областях, от нанофотоники и биологии до метеорологии и астрофизики. Разработка эффективных алгоритмов моделирования взаимодействия электромагнитных волн с частицами на основе метода дискретных диполей. Реализация их в программном пакете ADDA. Предсказательное численное моделирование реальных объектов, в т.ч. в сотрудничестве с другими группами. https://drive.google.com/open?id=1glS-CbRsd_1oXri_rl-EoDNACY5Kr21K