Научная деятельность

Направления научной деятельности кафедры СиАК

Научная деятельность кафедры сертификации и аналитического контроля (СиАК) осуществляется с привлечением научно-исследовательской, нормативной и методической баз созданных по инициативе кафедры специализированных подразделений Университета: учебно-научного управления менеджмента качества и сертификации «Металлсертификат», «Аналитический, сертификационный и эколого-аналитический центр «АНСЕРТЭКО», а также филиала кафедры в центре Аналитики и качества ОАО Гиредмет.

Профессорско-преподавательский коллектив кафедры СиАК ведет научную и научно-методическую работы по двум основным направлениям:

• аналитический контроль и сертификация материалов по химическому составу;
• менеджмент на основе качества для достижения организацией устойчивого успеха.

Основные направления научных работ кафедры

• Актуализация и совершенствование нормативной базы в области аналитического контроля веществ и материалов.
• Совершенствование метрологического обеспечения измерений, контроля испытаний в соответствии с требованиями международных стандартов и действующего законодательства.
• Разработка нормативных и методических документов по метрологическому обеспечению аналитического контроля.
• Разработка, актуализация и аттестация методик аналитического контроля веществ и материалов.
• Совершенствование методов аналитического контроля.
• Нанометрология — разработка физических основ линейных измерений в нанометровом диапазоне.
• Актуализация и совершенствование нормативной базы в областях метрологии, технического регулирования и стандартизации, аккредитации, оценки и подтверждения соответствия.
• Совершенствование деятельности и достижение устойчивого успеха организаций на основе внедрения перспективных методов улучшения процессов и систем.
• Управление процессами производства продукции и оказания услуг в условиях всеобщего менеджмента на основе качества.
• Совершенствование методов оценки и подтверждения соответствия систем менеджмента требованиям международных стандартов.

Наши достижения

На кафедре СиАК проведены научные исследования в рамках темы «Термооптическая инструментальная комплексная диагностика функциональных материалов» под руководством ведущего ученого — Проскурнина Михаила Алексеевича, д.х.н., профессора кафедры аналитической химии МГУ им. М.В. Ломоносова, а также по теме «Развитие методов диагностики наноматериалов с использованием спектрометрий лазерной эмиссионной плазмы и комбинационного рассеяния света» под руководством молодого ученого — Леднева Василия Николаевича (научный руководитель проекта — профессор кафедры М. Н. Филиппов).

Основные результаты

• Проведены фундаментальные исследования по применению спектроскопии лазерно-индуцированной плазмы для анализа примесей в наноразмерных объектах на примере углеродных нанотрубок. Исследованы процессы лазерной абляции и образования лазерной плазмы для образца одностенных углеродных нанотрубок и высокочистого пиролитического графита в одних и тех же экспериментальных условиях с использованием методов электронной микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, оптической эмиссионной спектроскопии.
• Предложен новый метод увеличения сигнала комбинационного рассеяния (КР) света для анализа порошковых материалов, названный Laser crater enhanced Raman spectroscopy. Метод заключается в формировании лазерного кратера конической формы в порошковом материале и последующем измерении сигнала. Один и тот же импульсный твердотельный Nd:YAG лазер (532 нм, 10 нс) был использован и для формирования лазерного кратера, и для измерения спектра комбинационного рассеяния. Показано, что при формировании лазерного кратера разлетающаяся плазма разбрасывает частицы порошка, тем самым формируя кратер, поверхность которого имеет тот же молекулярный состав, что и исходное вещество, то есть не происходит модификации вещества, при этом интенсивность сигнала КР возрастает многократно за счет многократного отражения на внутренней поверхности кратера. Увеличение соотношения сигнал-шум позволило увеличить пределы обнаружения в 10 раз.
• Разработана количественная модель возбуждения спектров рентгеновской флуоресценции в конденсированных средах полихроматическим рентгеновским излучением рентгеновской трубки. Установлено, что предложенная модель позволяет проводить оценку распределения интенсивностей флуоресцентного и фонового излучений для различных конденсированных сред. Использование построенной математической модели на этапе разработки методики проведения количественного рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) вещества позволит оптимизировать процесс разработки методики РФА, а также может сократить количество используемых образцов сравнения при построении градуировочных характеристик.
• Исследована возможность локального химического анализа и диагностики нанообъектов методом низковольтного электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа (ЭЗРСМА).
• Оценено влияние повышения температуры на стабильность химического состава анализируемого микрообъёма. Получены соотношения, связывающие требуемые метрологические характеристики низковольтного ЭЗРСМА с термодинамическими характеристиками образца и условиями эксперимента, что позволяет априорно выбрать режим проведения анализа, обеспечивающий устранение погрешностей, обусловленных термической неустойчивостью объекта исследований.
• Проведены исследования, направленные на совершенствование методов химического анализа с потенциально высокими, но нереализованными возможностями, созданы научные основы метрологического обеспечения исследуемых методов, а также по рациональному комбинированию разработанных взаимодополняющих методов для максимально полного решения задач аналитического контроля объектов анализа.
• Исследован и разработан комплекс индивидуальных и комбинированных методов анализа на основе нескольких видов атомной спектроскопии, масс-спектрометрии, рентгеновской спектрометрии и способов пробоподготовки, разделения и концентрирования, гармонизированных с аналитическим окончанием.

Кафедра СиАК приняла участие в исследованиях по ряду ФЦП.

• Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 гг. (в составе Центра инжиниринга промышленных технологий).
• Исследования в области синтеза конструкционных и функциональных материалов на основе алюминия и железа, функционально-градиентных покрытий нового поколения и создание новых подходов их диагностики" (2017 — 2019 гг.).

• H. A. Wayland, S. N. Boury, B. P. Chhetri, A. Brandt, M. A. Proskurnin, V. A. Filichkina, V. P. Zharov, A. S. Biris, and A. Ghosh. Advanced cellulosic materials for treatment and detection. ChemistrySelect, 1(15):4472—4488, 2016.
• K. Tishchenko, M. Muratova, D. Volkov, V. Filichkina, D. Nedosekin, V. Zharov, and M. Proskurnin. Multi-wavelength thermal-lens spectrometry for high-accuracy measurements of absorptivities and quantum yield of photodegradation of a hemoprotein-lipid complex. Arabian Journal of Chemistry, 2016.
• Vasily N Lednev, Sergey M Pershin, Pavel A Sdvizhenskii, Mikhail Ya Grishin, Mikhail A Davydov, Anton Ya Stavertiy and Roman S Tretyakov, Laser induced breakdown spectroscopy with picosecond pulse train // Laser Physics Letters, 2017, Vol. 12, № 2, P. 026002.
• Vasily N. Lednev, Pavel A. Sdvizhenskii, Mikhail Ya. Grishin, Mikhail N. Filippov, Alexander N. Shchegolikhin, and Sergey M. Pershin, Laser crater enhanced Raman spectroscopy // Optic Letters, 2017, Vol. 42, pp. 607-610.
• V.N. Lednev, P.A. Sdvizhenskii, M.N. Filippov, M.Ya. Grishin, V.A. Filichkina, A.Ya. Stavertiy, R.S. Tretyakov, A.F. Bunkin, S.M. Pershin, Elemental profiling of laser cladded multilayer coatings by laser induced breakdown spectroscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy // Applied Surface Science, 2017, Vol. 416, pp. 302-307.
• V.N. Lednev, P. A. Sdvizhenskii, M.Ya. Grishin, V.V. Cheverikin, A.Ya. Stavertiy, R.S. Tretyakov, M.V. Taksanc, and S.M. Pershin, Laser-induced breakdown spectroscopy for three-dimensional elemental mapping of composite materials synthesized by additive technologies // Applied Optics, 2017, Vol. 56 (35), pp. 9698-9705.
• Yu. Kuzin, M.N. Filippov, V. Mityukhlyaev, P. A. Todua, Change in the Chemical Composition of an Analyzed Object During Low-Voltage Electron Probe X-Ray Spectral Microanalysis // Measurement Techniques, 2017, Vol. 59. Issue 11, pp 1234–1237.
• V. Romanov, M. A. Stepovich, M.N. Filippov, Use of models of secondary X-ray fluorescence spectra to determine the measurement conditions in X-ray spectral methods of material analysis // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques 2017. Vol. 11. Issue 1, pp 211–215.
• M. S. Doronina, Yu. A. Karpov, V. B. Baranovskaya, Advanced Techniques for Sample Processing of the Reusable Metal-Containing Raw Material (Review) // INORGANIC MATERIALS, 2017, Vol. 53, Issue 14, pp. 1391-1398
• M. S. Doronina, Yu. A. Karpov, V. B. Baranovskaya, Combined Methods of Analysis of Metal-Containing Raw Material (Review) // INORGANIC MATERIALS, 2017, Vol. 53, Issue 14, pp. 1411-1417.
• В.В. Еськина, О.А. Дальнова, Е.Н. Карева, В.Б. Барановская, Ю.А. Карпов. Определение примесей в высокочистом оксиде ниобия (V) методом атомно-абсорбционной спектрометрии высокого разрешения с электротермической атомизацией и непрерывным источником спектра после предварительного сорбционного концентрирования / Журнал аналитической химии, 2017, т. 72, № 6, с. 562 — 568.
• V.V. Eskina, O.A. Dalnova, E.N. Kareva, V.B. Baranovskaya, Y.A. Karpov. Determination of trace elements in high-purity niobium (V) oxide by high-resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry after sorption pre-concentration. / Journal of Analytical Chemistry, 2017, Vol. 72, No. 6, pp. 649–655
• Дальнова О. А., Бебешко Г. И., Еськина В. В., Барановская В. Б., Карпов Ю. А. Современные методы определения тяжелых металлов в сточных водах. Обзор. / Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2017, т. 83, № 6, с. 5 — 14.
• D. G. Filatova, N. A. Vorobyeva, M. N. Rumyantseva , V. B. Baranovskaya, A. E. Baranchikov , V. K. Ivanov , and A. M. Gaskov. Synthesis of ZnO Thin Films Doped with Ga and In: Determination of Their Composition through X-Ray Spectroscopy and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry / Inorganic Materials, 2017, Vol. 53, No. 14, pp. 1458–1462
• А.С. Козлов П.С. Чижов В.А. Филичкина. Комбинированный рентгенодифракционный-рентгенофлуоресцентный метод определения Fe2+ в железорудном агломерате / Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2017.Том 83. № 12 . С. 5 — 11
• Kueenzi-Stasova G., Adler Yu. P. New Little “q” for Decision-Making in Lean Six Sigma Project // Communications in Dependability and Quality Management. An International Journal, 2016. — Vol. 19. — Number 2. — P. 5-21
• Адлер Ю. П. От Lean до Agile и далее без остановок, Часть 1 // Стандарты и качество, 2018. — № 2. — С. 60 — 63.
• Адлер Ю. П. От Lean до Agile и далее без остановок, Часть 2 // Стандарты и качество, 2018. — № 3. — С. 76 — 79.
• Адлер Ю. П., Шпер В. Л. Будущее качества и систем менеджмента качества// Актуальные проблемы экономики и права, 2017. — Том 11. — № 2. — С. 5 — 18.
• Адлер Ю. П. Перемены — это, по сути дела, всегда проблемы // Мир измерений, 2017. — № 3. — С. 54-55.
• Shper V., Adler Y. The Importance of Time Order with Shewhart Control Charts//Quality and Reliability Engineering International, 2017. — V. 33. — P. 1169-1177.
• Адлер Ю. П., Шпер В. Л. Возможно ли включение концепции Э. Деминга в состав стандарта ИСО 9000? (Часть 2)// Стандарты и качество, 2017. — № 7. — С. 74-78.
• Адлер Ю. П. Анатомия управленческого прогноза // Методы Менеджмента Качества, 2017. — № 3. — С. 12 —17.
• Адлер Ю. П. Бережливая логистика // Транспорт Российской Федерации, 2017. — № 1 (68). — С. 40-43.
• 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. — V. 210. — P. 65-75.
• Chkhalo N., Kazakov D., Milkov A., Strulya I., Filichkina V. etc. Ultrasmooth beryllium substrates for solar astronomy in extreme ultraviolet wavelengths // Applied Optics, 2019. — V. 58. — P. 3652-3658.
• Fedotov P.S., Fedyunina, N.N., Filosofov D.V., Yakushev E.A., Warot G. A novel combined countercurrent chromatography — inductively coupled plasma mass spectrometry method for the determination of ultra trace uranium and thorium in Roman lead // Talanta, 2019. — V. 192. — P. 395-399.
• Ermolin, M.S., Fedyunina, N.N., Karandashev, V.K., Fedotov, P. S. Study of the Mobility of Cerium Oxide Nanoparticles in Soil Using Dynamic Extraction in a Microcolumn and a Rotating Coiled Column // Journal of Analytical Chemistry, 2019. — V. 74. — P. 825-833.
• Ermolin, M.S., Fedyunina, N.N. Behavior of cerium dioxide nanoparticles in chernozem soils at different exposure scenarios // Environmental Science and Pollution Research, 2019. — V. 26. — P. 17482-17488.
• Ermolin, M.S., Fedyunina, N.N., Katasonova O. Mobility and Fate of Cerium Dioxide, Zinc Oxide, and Copper Nanoparticles in Agricultural Soil at Sequential Wetting-Drying Cycles // Materials, 2019. — V. 12.
• Ivaneev A.I., Faucher S., Fedyunina N.N., Karandashev V.K., Ermolin M.S., Fedotov, P. S., Lespes G. Reliability of the direct ICP-MS analysis of volcanic ash nanoparticles // International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 2019. — V.99. — P. 369-379.