Пропустить команды ленты
Пропустить до основного контента
SharePoint

Лаборатория геохимии наночастиц

 

Заведующий

Петр Сергеевич Федотов

Доктор химических наук

Тел.: (499) ___________, fedotov_ps@mail.ru

 

Лаборатория создана в 2019 году Петром Сергеевичем Федотовым для решения задач нового научного направления – наногеохимии. В настоящее время в лаборатории работают 11 научных сотрудников, в том числе 3 доктора и 4 кандидата наук, а также 2 аспиранта. 

Основные направления исследований

  • разработка новых комбинированных методов фракционирования, характеризации и анализа нано/микрочастиц и растворимых компонентов объектов окружающей среды для решения задач геохимии, почвоведения и экологического мониторинга;
  • изучение размера, морфологии и химического состава наночастиц и нановключений минералов в горных породах и объектах окружающей среды; 
  • изучение устойчивости и подвижности наночастиц в водных системах;
  • разработка стандартных образцов природных наночастиц;
  • изучение закономерностей распределения химических элементов между различными органоминеральными фазами почв различного типа;
  • изучение роли импактных событий при формировании и эволюции вещества Земли и Луны высоколокальными методами электронной микроскопии.

 

Методы исследования

  • методы фракционирования частиц (проточное фракционирование в поперечном силовом поле, мембранная фильтрация, седиментация);
  • динамическое фракционирование форм элементов в почвах и донных отложениях с использованием вращающихся спиральных колонок и микроколонок;
  • динамическое и статическое светорассеяние;
  • капиллярный электрофорез;
  • масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (в том числе в режиме анализа единичных частиц);
  • электронная микроскопия.

 

Междисциплинарные исследования

Исследования проводятся на стыке геохимии, почвоведения и аналитической химии.

 

Международное сотрудничество

Петр Сергеевич Федотов является членом Бюро и Отделения «Химия и окружающая среда» Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК). Сотрудники лаборатории проводят совместные исследования с зарубежными коллегами и имеют множество публикаций с ученными из Франции, Германии и Испании.

 

Основные достижения сотрудников лаборатории за последние годы

  • разработан комплексный подход к изучению наночастиц сложных полидисперсных объектов окружающей среды, таких как пыль и вулканический пепел (Ермолин и др., Журнал аналитической химии 2017, Т. 72, №5, С. 448-461);

 

  • впервые выделены и количественно проанализированы наночастицы вулканических пеплов; показано, что концентрация токсичных и потенциально токсичных металлов и металлоидов в наночастицах вулканического пепла в десятки и сотни раз превышает их общую концентрацию в пепле (Ermolin et al, Chemosphere 2018, V. 200, 16-22);


Обогащение наночастиц вулканического пепла токсичными металлами и металлоидами

 

  • установлено, что токсичные и потенциально токсичные элементы в наночастицах вулканического пепла могут находиться как в адсорбированном виде на пирокластических наночастицах, так и в виде отдельных наночастиц (Ermolin et al, Chemosphere 2021, V. 281);
  • показано, что наночастицы вулканического пепла обладают высокой агрегационной устойчивостью в модельных поверхностных водах и, следовательно, обладают высоким потенциалом для транспорта токсичных и питательных элементов на большие расстояния в водных экосистемах (Ermolin et al, Environmental Chemistry Letters 2021, V. 19, P. 751-762);
  • впервые показано, что наночастицы городской пыли способны аккумулировать токсичные и потенциально токсичные элементы, содержание которых в наночастицах может быть в десятки и сотни раз выше, чем их валовое содержание в пыли (Fedotov et al, Talanta 2014, V. 130, P. 1-7);


Обогащение наночастиц дорожной пыли тяжелыми металлами

 

  • установлено, что вклад наночастиц в загрязнение городских сточных вклад тяжелыми металлами сопоставим с вкладом водорастворимых фракций тяжелых металлов (Ermolin et al, Chemosphere 2018, V. 210, P. 65-75);
  • показано, что металлоорганические комплексы играют основную роль при связывании редкоземельных элементов в почвах (Fedotov et al, Environmental Chemistry 2019, V. 16, P. 323-332);
  • обнаружено 105 новых для Луны минеральных фаз, из которых 43 впервые найдены в природных условиях (Мохов и др., Кристаллография 2021, Т. 66, №4, С. 610–618).
Изображение выглядит как текст, цветок, закрыть    Автоматически созданное описание

Импакт. Конденсатное стекло.

 

 

Список сотрудников

Бржезинский Антон Станиславович (младший научный сотрудник)

Бурмистров Андрей Александрович (младший научный сотрудник)

Ванифатова Наталия Георгиевна (к.х.н., старший научный сотрудник)

Горноcтаева Татьяна Александровна (д.г.-м.н., ведущий научный сотрудник)

Джераян Татьяна Георгиевна (к.х.н., старший научный сотрудник)

Ермолин Михаил Сергеевич (к.х.н., старший научный сотрудник)

Иванеев Александр Игоревич (к.х.н., младший научный сотрудник)

Мохов Андрей Владимирович (д.г.-м.н., ведущий научный сотрудник)

Рыбчук Александр Петрович (научный сотрудник)

Шатрова Юлия Николаевна (аспирант, младший научный сотрудник)

 

 

Список основных публикаций за последние 10 лет

  • Ermolin, M. S.; Ivaneev, A. I.; Fedyunina, N. N.; Fedotov, P. S. Nanospeciation of metals and metalloids in volcanic ash using single particle inductively coupled plasma mass spectrometry. CHEMOSPHERE 2021, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.130950
  • Ermolin, M. S.; Ivaneev, A. I.; Fedyunina, N. N.; Karandashev, V. K.; Burmistrov, A. A.; Fedotov, P. S. Natural silicate nanoparticles: separation, characterization, and assessment of stability and perspectives of their use as reference nanomaterials. ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY 2021, DOI: 10.1007/s00216-021-03351-2
  • Ermolin, M. S.; Dzherayan, T. G.; Vanifatova, N. G. Stability of volcanic nanoparticles using combined capillary zone electrophoresis and laser diffraction. ENVIRONMENTAL CHEMISTRY LETTERS 2021, 19 (1), 751-762, DOI: 10.1007/s10311-020-01087-6
  • Ivaneev, A. I.; Ermolin, M. S.; Fedotov, P. S.; Faucher, S.; Lespes, G. Sedimentation Field-Flow Fractionation in Thin Channels and Rotating Coiled Columns: From Analytical to Preparative Scale Separations. SEPARATION AND PURIFICATION REVIEWS 2020, DOI: 10.1080/15422119.2020.1784940 
  • Ivaneev, A. I.; Faucher, S.; Ermolin, M. S.; Karandashev, V. K.; Fedotov, P. S.; Lespes, G. Separation of Nanoparticles from Polydisperse Environmental Samples: Comparative Study of Filtration, Sedimentation, and Coiled Tube Field-Flow Fractionation. ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY 2019, 411 (30), 8011–8021. 
  • Fedotov, P.S.; Rogova, O.B.; Dzhenloda, R.Kh.; Karandashev, V.K. Metal–organic complexes as a major sink for rare earth elements in soils. ENVIRONMENTAL CHEMISTRY 2019, 16 (5), 323-332, DOI: 10.1071/EN18275
  • Fedotov, P. S.; Dzhenloda, R. K.; Dampilova, B. V.; Doroshkevich, S. G.; Karandashev, V. K. Unexpected behavior of Zn, Cd, Cu, and Pb in soils contaminated by ore processing after 70 years of burial. ENVIRONMENTAL CHEMISTRY LETTERS 2018, 16 (2), 637-645, DOI: 10.1007/s10311-018-0710-2
  • Ermolin, M. S.; Fedotov, P. S.; Malik, N. A.; Karandashev, V. K. Nanoparticles of Volcanic Ash as a Carrier for Toxic Elements on the Global Scale. CHEMOSPHERE 2018, 200, 16–22.
  • Ermolin, M. S.; Fedotov, P. S.; Ivaneev, A. I.; Karandashev, V. K.; Fedyunina, N. N.; Burmistrov, A. A. A Contribution of Nanoscale Particles of Road-Deposited Sediments to the Pollution of Urban Runoff by Heavy Metals. CHEMOSPHERE 2018, 210, 65–75. 
  • Fedotov, P. S.; Ermolin, M. S.; Ivaneev, A. I.; Fedyunina, N. N.; Karandashev, V. K.; Tatsy, Y. G. Continuous-Flow Leaching in a Rotating Coiled Column for Studies on the Mobility of Toxic Elements in Dust Samples Collected near a Metallurgic Plant. CHEMOSPHERE 2016, 146, 371–378. 
  • Ermolin, M. S.; Fedotov, P. S.; Ivaneev, A. I.; Karandashev, V. K.; Burmistrov, A. A.; Tatsy, Y. G. Assessment of Elemental Composition and Properties of Copper Smelter-Affected Dust and Its Nano- and Micron Size Fractions. ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH 2016, 23 (23), 23781–23790. 
  • Fedotov, P. S.; Ermolin, M. S.; Karandashev, V. K.; Ladonin, D. V. Characterization of Size, Morphology and Elemental Composition of Nano-, Submicron, and Micron Particles of Street Dust Separated Using Field-Flow Fractionation in a Rotating Coiled Column. TALANTA 2014, 130, 1–7. 
  • Ermolin, M. S.; Fedotov, P. S. Separation and Characterization of Environmental Nano- and Submicron Particles. REVIEWS IN ANALYTICAL CHEMISTRY 2016, 35 (4), 185–199. 
  • Fedotov, P. S.; Ermolin, M. S.; Katasonova, O. N. Field-Flow Fractionation of Nano- and Microparticles in Rotating Coiled Columns. JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A 2015, 1381, 202–209. 
  • Fedotov, P.S. Estimating the bioavailability of trace metals/metalloids and persistent organic substances in terrestrial environments: challenges and need for multidisciplinary approaches. PURE AND APPLIED CHEMISTRY 2014, 86 (7), 1085–1095.