Кафедра физической химии

Заведующий - доктор химических наук, профессор Черепанов Владимир Александрович

Состав кафедры:
Преподавателей - 9
Докторов наук - 4
Кандидатов наук - 5
Профессоров - 4
Доцентов - 4
Ассистентов - 1

Преподаватели кафедр обеспечивают 5 общих дисциплин и 12 специальных.

Общие курсы:

1. Физическая химия, объем 322 ч. (122/70/140) - для студентов ХФ.
2. Общая химия, объем 52 ч. (36/18 ) - для студентов ХФ.
3. Основные законы химии, объем 52 ч. (36/18 ) - для студентов ФФ.
4. Статистическая термодинамика, объем 36 ч. (18/18 )- для студентов ХФ.
5. Компьютерная химия, объем 54 ч. (18/36) - для студентов ХФ.
6. Проблемы современной химии, объем 15 ч. - для студентов ХФ.
7. Численные методы и программирование, объем 54 ч. (18/36) - для студентов ХФ.

Спецкурсы:

1. Термодинамика и структура твердого тела, объем 126 ч. (36/18/72)
2. Явления переноса и реакционная способность твердых тел, объем 100 ч. (36/18/46)
3. Теоретическая электрохимия, объем 74 ч. (38/18/18)
4. Гетерогенные равновесия, объем 72 ч. (36/18)
5. Прикладная электрохимия, объем 72 ч. (18/54)
6. Технология материалов электронной техники, объем 36 ч.
7. Статистическая термодинамика, объем 18 ч.
8. Термодинамика и кинетика поверхностных явлений, объем 18 ч.
9. Структура и свойства сложнооксидных систем, объем 126 ч. (18/108)
10. Гетерогенные равновесия в оксидных системах, объем 90 ч. (18/72)
11. Явления переноса в сложных оксидах, объем 72 ч. (36/18/18)
12. Избранные главы теоретической химии, объем 92 ч. (36/18/36)

Историческая справка

Кафедра физической химии была организована в 1937 году. С самого начала благодаря работам профессоров О.А.Есина, Б.Ф.Маркова и С.Ф.Карпачева сформировалось основное научное направление - электрохимия жидких и расплавленных систем. Позднее эти исследования продолжали профессора В.А.Кузнецов и А.Г.Стромберг.

В 1948 году доцентом А.А.Тагер совместно с сотрудниками (М.В.Цилипоткина, А.И.Суворова, В.Е.Древаль, В.М.Андреева и др.) на кафедре зарождается новое направление - физико-химия высокомолекулярных соединений. Позднее в 1958 году на базе этого направления профессором А.А.Тагер была организована новая кафедра - кафедра высокомолекулярных соединений.

В 1963 году В.М.Жуковским, ныне профессором кафедры аналитической химии Уральского университета, было положено начало нового для кафедры научного направления - физической химии твердого тела. В рамках этой школы в начале 80-х сформировалось два научных направления: а) Электрохимические аспекты высокотемпературного твердофазного синтеза оксидов металлов (руководитель профессор А.Я.Нейман, ныне заведующий кафедрой неорганической химии); б) термодинамика, структура и свойства сложных оксидов 3d-переходных и редкоземельных металлов (руководитель профессор А. Н. Петров).

Современные состояние

Учебная работа кафедры.

Годовая (2005/2006) рабочая нагрузка на кафедре 4894 ч., в том числе аудиторная нагрузка составляет 3102 ч./год

На кафедре функционируют:
1. Лаборатория компьютерных методов в физической химии "ЛАКОМЕТ". В рамках лаборатории проводятся занятия по курсам: "Статистические расчеты термодинамических величин в рамках пакета программ Maple 9", " Численные методы и программирование", ряд практических занятий по спецкурсам "Компьютерное моделирование дефектной структуры в кристаллах", "Полнопрофильный анализ рентгеновских и нейтронных дифрактограмм" и др.
2. Филиал кафедры в ИВТЭХ УрО РАН. В рамках филиала читаются специальные курсы ("Избранные главы теоретической электрохимии", "Явления переноса в твердых телах", "Прикладная электрохимия", "Экспериментальные методы в электрохимии") общим объемом 152 часа. На базе лабораторий ИВТЭХ (расплавленных электролитов, электрохимической кинетики, твердых электролитов, топливных элементов) проводятся лабораторные и практические работы объемом 155 часов; студенты проходят практику и выполняют научно-исследовательскую работу по выбранному направлению.

Научная работа кафедры.

Основным научным направлением кафедры является "Термодинамика, кристаллическая и дефектная структура сложных оксидов 3-d и редкоземельных металлов (манганитов, ферритов, кобальтитов, никелатов и купритов РЗЭ), их электромагнитные, каталитические и другие свойства".

1. В рамках этого основного направления существует три крупных блока проблем, которые курируют ведущие сотрудники кафедры:
2. Фазовые равновесия, построение Р-Т-х диаграмм, кристаллическая и дефектная структура и свойства оксидов в марганец-, железо-, кобальт-, никель- и галлий-содержащих многокомпонентных системах. Руководитель раздела проф. В.А.Черепанов.
3. Термодинамическая устойчивость, кислородная нестехиометрия, кристаллическая и дефектная структура, электромагнитные свойства медьсодержащих сложнооксидных систем. Руководитель раздела доцент А.Ю.Зуев.
4. Разработка методов получения оксидов из солевых композиций в виде керамики, порошков, пленок и покрытий для прикладных целей. Руководитель раздела д.х.н. А.А.Остроушко.

Более детальную информацию о кафедре физической химии можно найти на сайте кафедры http://geg.chem.usu.ru/cpch/default_1.htm

Список основных публикации сотрудников кафедры (2001 - 2006)

1. A. N. Petrov . V. A. Cherepanov . A. Yu. Zuev Thermodynamics, defect structure, and charge transfer in doped lanthanum cobaltites: An overview. // J Solid State Electrochem., 2006. 10. 517-537
2. A. N. Petrov, A. Yu. Zuev, A. I. Vylkov and D. S. Tsvetkov. Defect Structure and Charge Transfer in undoped and Doped Lanthanum Cobaltites// Journal of Materials Science, 2006, -S-05-03795 (принята к публикации).
3. A. Yu. Zuev, A. N. Petrov, A. I. Vylkov and D. S. Tsvetkov. Oxygen nonstoichiometry and defect structure of undoped and doped lanthanum cobaltites// Journal of Materials Science, 2006, -S-05-03794 (принята к публикации).
4. E. Bucher, W. Sitte, G. B. Caraman, V. A. Cherepanov, T. V. Aksenova and M. V. Ananyev Defect equilibria and partial molar properties of (La,Sr)(Co,Fe)O_3-δ // Solid State Ionics, 2006, article in press (doi:10.1016/j.ssi.2006.07.062)
5. D. O. Bannikov, A. P. Safronov, V. A. Cherepanov Thermochemical characteristics of La_n+1Ni_nO_3n+1 oxides. // Thermochim. Acta, 2006, article in press (doi:10.1016/j.tca.2006.08.004)
6. D. O. Bannikov, V. A. Cherepanov. Thermodynamic properties of complex oxides in the La - Ni - O system. // J. Solid State Chem., 2006, v.179, N 8, p. 2721-2727.
7. Аксенова Т. А., Петров А. Н., Черепанов В. А., Гаврилова Л. Я. Термодинамика дефектов кислородной нестехиметрии в кобальтите лантана, легированном акцепторными примесями (Sr и Ni)// Ж. Физ. химии, 2006. т.80. № 8. с. 1386-1391.
8. А. Н. Петров, А. Н. Дёмина, К. П. Половникова, Е. А. Филонова, А. К. Демин. Структурные, термические и электрические свойства манганита лантана-стронция, легированного железом.// Неорганические материалы. 2006, т.42, № 4, 472-476.
9. Е. А. Филонова, А. Н. Дёмина, Е. А. Клейбаум, Л. Я. Гаврилова, А. Н. Петров/ Фазовые равновесия в системе LaMnO_3+δ - SrMnO₃ - LaFeO₃ - SrFeO_3-d // Неорганические материалы. 2006, т.42 (5), 497-501.
10. А. Н. Петров, А. Ю. Зуев. Дефекты легированных кристаллов перовскитоподобных кобальтитов лантана La_1-xSr_xCo_1-yMe_yO_3-d (Me=Cu, Mn) // Ж. Физ. химии, 2006. т.80. № 11. с.1-6.
11. A. N. Petrov, A. Yu. Zuev, A. I. Vylkov, and D. S. Tsvetkov. Equilibrium of Point Defects and Charge Transfer in Lanthanum Cobaltite // Russian Journal of Physical Chemistry, 2006, Vol. 80, No. 1, pp. S128-S133.
12. A. N. Petrov, V. A. Cherepanov, T. V. Aksenova, and L. Ya. Gavrilova. The Thermodynamic Characteristics of Point Defects and the Mechanism of Charge Transfer in Lanthanum Cobaltite Doped with Strontium and Nickel.// Russian Journal of Physical Chemistry, 2006, Vol. 80, No. 1, pp. S134-S139.
    2005
13. Zuev A., L. Singheiser, K. Hilpert, Oxygen vacancy formation and defect structure of Cu-doped lanthanum chromite LaCr_0.79Cu_0.05Al_0.16O_3-δ, Solid State Ionics 176 (2005) 417.
14. Петров А. Н., А. Ю. уев, А. И. Вылков, Термодинамика точечных дефектов и механизм электропереноса в медьсодержащего кобальтита лантана LaCo_1-xCu_xO_3-d (x=0.3).// Ж. Физ. химии, 2005, т.79, № 2, с. 220-222.
15. Мелкозерова М. А., Аксенова Т. В., Гаврилова Л. Я., Черепанов В. А. Фазовые равновесия и структура индивидуальных фаз в системе Sr-Co-Ni-O при 1100оС на воздухе. // Ж. физич. химии, 2005, т.79, № 8, с.1362-1368
16. Демина А. Н., В. А. Черепанов, А. Н. Петров, М. В. Клокова, Фазовые равновесия и кристаллическая структура сложных оксидов в системе La - Mn - Ni O // Неорганические материалы. 2005 т.41, №7, с.841-848.
17. Остроушко А. А., Сенников М. Ю. Термохимическое генерирование зарядов в полимерно-солевых пленках // Журн. неорган. химии. 2005. Т.50. №6. С.1013-1017.
18. Остроушко А. А., Сенников М. Ю., Герасимова Е. Л. Электрохимические и электрофизические характеристики полимерно-солевых композиций на основе поливинилового спирта и гептамолибдата аммония // Журн. неорган. химии. 2005. Т.50. № 3. 483-488.
19. Остроушко А. А., Сенников М. Ю., Глазырина Ю. А. О фазовых превращениях в системе гептамолибдат аммония - поливиниловый спирт - вода // Журн. неорган. химии. 2005. Т.50. №2. С.322-328.
20. Остроушко А. А., Сенников М. Ю., Сычева Н. С. Особенности фотохимических реакций в полимерно-солевых композициях, содержащих гептамолибдат аммония и поливиниловый спирт // Журн. неорган. химии. 2005. Т.50. № 7. С.1138-1142.
21. Мелкозерова М. А., Базуев Г. В., Черепанов В. А. Синтез и кристаллическая структура сложных оксидов Sr₄Co_3-xMn_xO₉ (0≤х≤3). // Известия РАН. Серия физическая. 2005. том 69. № 7. с.1026-1028
22. Кобелев М. А., Ткачев Н. К. Поверхностное натяжение ионных расплавов, содержащих многовалентные ионы // Расплавы, 2005, № 1, с. 15-21.
    2004
23. Петров А. Н, Зуев А. Ю., Панков Д. В., Буянова Е. С., Кислородная нестехиометрия медьсодержащего кобальтита лантана LaCo_1-xCu_xO_3-δ // Ж. Физ. химии, 2004, т. 78, № 1, с. 36-38.
24. Бобина М. А., Яковлева Н. А., Гаврилова Л. Я., Черепанов В. А. Фазовые равновесия в системе La-Sr-Ni-O. // Ж. физ. химии, 2004, т.78, № 8, с.1527-1530.
25. А. Н. Петров, А. Ю. Зуев, Д. В. Панков. Моделирование дефектной структуры медьсодержащего кобальтита лантана// Ж.Физ.химии, 2004, т.78, №9, с. 1616-1620.
26. Аксенова Т. В., Гаврилова Л. Я., Черепанов В. А. Фазовые равновесия и кристаллическая структура твердых растворов системы LaCoO₃-SrCoO_2.5-"SrNiO₃"-"LaNiO₃". // Неорган. материалы 2004, т.40, № 12, с.1520-1525.
27. Остроушко А. А. Каталитическое действие неорганических ионов на окислительно-восстановительные процессы в полимерно-солевых композициях при синтезе сложнооксидных материалов // Неорганические материалы, 2004. Т.40. № 3. С.312-316.
28. Остроушко А. А. Синтез SrCu_1/3Nb_2/3O₃ из двойных оксидов // Неорганические материалы, 2004. Т.40. №2. С.239-240.
29. Проскурнина Н. В., Черепанов В. А., Голынец О. С., Воронин В. И. Фазовые равновесия и структура твердых растворов в системе La-Co-Fe-O при 1100оС. // Неорганические материалы, 2004, т.40, № 9, с.1093-1097.
30. Зубарев А. Ю., Бублик И. В., Сенников М. Ю., Искакова Л. Ю., Сафронов А. П. Моделирование и расчет процессов ассоциации кислородсодержащих полианионов и неионогенных полимеров // Журн. неорган. химии. 2004. Т.49. № 7. С.1123-1128.
31. Остроушко А. А., Макаров А. М., Миняев В. И. Окисление углерода в присутствии катализаторов на основе ванадата лантана-цезия // Журн. прикл. химии. 2004. Т.77. № 7. С.1136-1143.
32. Пахомов Г. Б. Зинин А. В., Новая гидроимпульсная система пожаротушения. Пожарное дело, № 2, 2004.
33. Богданов С. Г., Остроушко А. А., Валиев Э. З., Пирогов А. Н., Теплых А. Е. Влияние кислотности полимерно-солевых композиций на механизм формирования частиц оксидов молибдена и вольфрама // Поверхность. Рентгеновские, нейтронные и синхротронные исследования. 2004. №2. С.21-32.
34. Сафронов А. П., Габдрафикова Ю. М., Ухалина О. Л., Остроушко А. А. Энтальпия комплексообразования поливинилового спирта и поливинилпирролидона с ионами меди и кадмия в водном растворе // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2004. Т.46. №5. С.867-87
35. Меньшиков С. Ю., Сенников М. Ю., Романова Ю. В., Сычева Н. С., Остроушко А. А. Гомогенные и гетерогенизированные на полимере катализаторы в реакции кислородного окисления ?-пинена // Журн. органич. химии. 2004. Т.40. Вып.6. С.830-833
    2003
36. Hilpert K., Steinbrech R. W., Boroomand F., Wessel E., Meschke F., Zuev A. et al., "Defect formation and mechanical stability of perovskites based on LaCrO₃ for solid oxide fuel cells (SOFC)." // J. European Ceram. Soc., 2003, V. 23, №16, p.3009-3020.
37. Kozhevnikov V. L., Leonidov I. A., Mitberg E. B., Patrakeev M. V., Petrov A. N., Poeppelmeier K.R. High temperature electrical properties of La_1-xSr_xCo_1-zMn_zO_3-δ (x=0.3; z=0 and 0.25)// J. Solid State Chem. 2003, v.172, p.296-304.
38. Zuev A., Singheise L. R, and Hilpert K. "Defect Formation and Thermal Expansion of Perovskites on the Basis of LaCrO3 for Solid Oxide Fuel Cells" // Solid Oxide Fuel Cells. Eds. S.C. Singhal, M. Dokia. The Electrochem. Soc. Inc., Pennington, N.J., V. 2003-07, 817-831, (2003)
39. Филонова Е. А., Кузьмина Е. А., Петров А. Р.. Фазовые равновесия и кристаллическая структура фаз, образующихся в системах Nd_1-xM_xMnO_3±δ (M=Sr, Sm, Gd, Ce).// Ж. физ. химии. 2003, т. 77, № 2, с.199-205.
40. Лилеев А. С., Лященко А. К., Остроушко А. А. Диэлектрические свойства водных растворов гептамолибдата аммония // Журн. неорган. химии. 2003. Т.48. № 8. С.1391-1396.
41. Остроушко А. А., Миняев В. И. Фазовые соотношения в системе нитрат лантана - поливиниловый спирт - вода // Журнал неорган. химии. 2003. Т.48. Вып.11. С.1880-1882.
42. Остроушко А. А., Михалев Д. С. Исследование фазовых соотношений и физико-химических свойств системы паравольфрамат аммония - поливиниловый спирт - вода // Журн. неорган. химии. 2003. №3. С.501-504.
43. Остроушко А. А., Сенников М. Ю. Система гептамолибдат аммония - поливинилпирролидон - вода // Журн. неорган. хим. 2003. Т.48. №4. С.655-660.
44. Гаврилова Л. Я., Аксенова Т. В., Банных Л. А., Тесленко Я. В., Черепанов В. А. Фазовые равновесия и кристаллическая структура сложных оксидов в системе La-Sr-Co-Ni-O. // Ж. структурной химии, 2003, т.44, №2, с.282-285.
45. Остроушко А. А., Шуберт Э., Макаров А. М., Миняев В. И., Удилов А. Е., Елохина Л. В., Аксенова В. И. Каталитическая активность сложнооксидных перовскитсодержащих композиций в реакциях окисления СО и органических соединений // Журн. прикладной химии. 2003. Т. 76. Вып.8. С.1292-1297.
46. Сафронов А. П., Зырянова А. Н., Габдрафикова Ю. М., Остроушко А. А. Энтальпия взаимодействия в композиции поливинилового спирта с гептамолибдатом аммония: влияние комплексообразования и структурных изменений // ВМС. Серия А. 2003. Т.45. №10. С.1740-1748.
    2002
47. A. Yu. Zuev, L. Singheiser, K. Hilpert. Defect structure and isothermal expansion of A-site and B-site substituted lanthanum chromites. Solid State Ionics 2002, v.147, № 3-4, pp. 1-11.
48. Gavrilova L. Ya., Teslenko Ya. V., Bannikch L. A., Aksenova T. V., Cherepanov V. A. The crystal structure and homogeneity range of the solid solutions in La-Sr-Co-Ni-O system. // Journal of Alloys and Compounds. 2002. V.344, N 1-2. P.128-131.
49. Гаврилова Л. Я., Черепанов В. А., Сурова Т. В., Баймиструк В. А., Воронин В. И. Фазовые равновесия и кислородная нестехиометрия сложнооксидных фаз в системе La-Ca-Co-O. // Ж.физ. химии, 2002, т. 76, № 2, с.210-216.
50. Филонова Е. А., Зайцева Н. А., Петров А. Н. Кристаллическая структура смешанных манганитов Nd_1-xM_xMnO_3±δ (M=Na, K, Ag, 0≤x≤1). // Ж. физ. химии, 2002, т. 76, № 2, с. 287-292.
51. Ткачев Н. К., Кобелев М. А., Степанов В. П.. Зависимость поверхностного натяжения расплавленных галогенидов щелочных металлов от размеров ионов.// Электрохимия. 2002, т.38, № 6, с.643-648.
52. Баталова В. Н, Степанов В. П., Беляев В. С.. Поверхностная энергия низкоиндексных граней монокристаллического золота в расплаве хлоридов натрия, калия и цезия. Электрохимия, 2002, т. 38, № 9, с.1123-1129.
53. Н. К. Ткачев, М. А. Кобелев, В. П. Степанов, Зависимость поверхностного натяжения расплавленных галогенидов щелочных металлов от размеров ионов // Электрохимия, 2002, т. 38, № 6, с. 643-648.
54. Остроушко А. А., Решетникова Н. В. Фазовые соотношения и физико-химические свойства системы метаванадат аммония - поливиниловый спирт - вода // Журн. неорган. химии. 2002. Т.47. Вып.11. С.1896-1900.
55. Остроушко А. А., Вилкова Н. В., Могильников Ю. В. Строение и свойства молибдатных и вольфраматных комплексов поливинилового спирта // Журн. общей химии. 2002. Т. 72. № 1. С.3-11.
56. Остроушко А. А., Михалев Д. С., Решетникова Н. В. Об устойчивости полимерно-солевых гелей, используемых для синтеза сложнооксидных материалов.// Журнал приклад. химии, 2002, т.75, вып.8, с.1245-1248.
57. Н. К. Ткачев, М. А. Кобелев, Околокритическая поверхность жидкость-пар несимметричного по размерам дебай-хюккелевского электролита // Расплавы, 2002, № 2, с. 70-81/
58. Остроушко А. А. Технология изготовления катализаторов. Термокаталитическая очистка отходящих газов в промышленности, энергетике, на транспорте. /Научно-практ. издание/. Екатеринбург: Изд. Уральск. ун-та, 2002, 26с.
59. Богданов С. Г., Валиев Э. З., Пирогов А. Н., Теплых А. Е., Остроушко А. А., Удилов А. Е. Малоугловое рассеяние нейтронов нанокристаллическим LaMnO3// Поверхность. Рентгеновские, нейтронные и синхротронные исследования. 2002. № 11. С.41-49.
60. Cherepanov V. A., Gavrilova L. Ya., Petrov A. N., Zuev A. Yu. Oxygen non-stoichiometry and modeling of defect structure of La_1-xM_xCoO_3-δ (M=Ca,Sr,Ba). // Z. anorg. allg. Chem., 2002, V.628, N9-10. P.2140.
61. Proskurnina N. V., Shabunina O. S., Cherepanov V. A. Crystal structure of solid solutions and phase relations in the La-Co-Fe-O system. // Z. anorg. allg. Chem., 2002, V.628, N9-10. P.2164.
62. Bannikov D. O., Cherepanov V. A. Thermodynamical stability of the nickel-lanthanum complex oxides. // Z. anorg. allg. Chem., 2002, V.628, N9-10. P.2180.
    2001
63. Gavrilova L. Ya., Proskurnina N. V., Cherepanov V. A., Voronin V. I. Phase equilibria in the La-Co-Ni-O system. // Solid Oxide Fuel Cells VII, Ed. by H.Yokokawa and S.C.Singhal, PV 2001-16, p.458-465, The Electrochemical Society Proceedings Series, Pennington, NJ (2001).
64. Voronin V. I., Berger I. F., Cherepanov V. A., Gavrilova L. Ya., Petrov A. N., Ancharov A. I., Tolochko B. P., Nikitenko S. G. Neutron Diffraction, synchrotron radiation and EXAFS spectroscopy study of crystal structure peculiarities of the lanthanum nickelates La_n+1Ni_nO_y (n=1,2,3). // Nucl. Instr. and Methods in Phys. Res., 2001. V. A 470. P.202-209.
65. Bogdanov S. G., Valiev E. Z., Pirogov A. N., Teplykh A. E., Ostroushko A. A, Udilov A. E. Magnetic and Fractal Properties of Nanocrystalline LaMnO₃ // The Physics of Metals and Metallography. 2001. Vol. 91. Suppl.1. pp. S229-S233.
66. Лященко А. К., Лилеев А. С., Палицкая Т. А., Остроушко А. А. Диэлектрические релаксационные характеристики воды в смешанных растворителях вода-поливиниловый спирт и вода-поливинилпирролидон // Ж. физ. химии. 2001. Т. 75. № 2. С.257-262.
67. В. Н. Рябчук, Степанов В. П., Беляев В. С., Филяев А. Т. "Дифференциальное поверхностное натяжение монокристаллического золота (111) в расплаве хлорида калия".//Электрохимия, 2001, т.37, № 8, с.963-968.
68. Остроушко А. А., Вилкова Н. В. Фазовые соотношения в системе гептамолибдат аммония - поливиниловый спирт - вода // Ж. неорган. химии. 2001. Т. 37. № 8. С.1374-1378.
69. Валиев Э. З., Остроушко А. А., Богданов С. Г., Пирогов А. Н., Теплых А. Е., Могильников Ю. В. Процессы формирования оксидных фаз с участием полимерно солевых комплексов молибдата и вольфрамата аммония // Поверхность. Рентгеновские, нейтронные и синхротронные исследования. 2001. № 11. С.38-48.
70. В. П. Степанов, В. С. Беляев, В. Н. Рябчук Поверхностная энергия низкоиндексных граней монокристаллического золота в расплаве хлорида цезия. // Расплавы, 2001, № 5, с.18-24.
71. Петров А. Н. Нестехиометрические твердые оксиды - новые материалы современной техники.//Известия УрГУ, 19, вып.10 (2001) 43-51.