CC BY
14
УДК 544.77
Васильева Е.А., Тюлягин П.Е., Мурашова Н.М.
НАИБОЛЕЕ ИЗВЕСТНЫЕ МИКРОЭМУЛЬСИОННЫЕ СИСТЕМЫ КАК ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ: АНАЛИЗ ДИНАМИКИ НАУЧНЫХ СТАТЕЙ И ПАТЕНТОВ
Васильева Елена Александровна, магистрант 2 года обучения кафедры наноматериалов и нанотехнологии; Тюлягин Пётр Егорович, аспирант кафедры наноматериалов и нанотехнологии; Мурашова Наталья Михайловна, к.х.н., доцент кафедры наноматериалов и нанотехнологии; e-mail: namur_home@mail.ru
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20
В данной статье рассматривается динамика публикаций научных статей и патентов в базах данных ScienceDirect и Espacenet по применению микроэмульсий, образованных известными поверхностно-активными веществами додецилсульфатом натрия, бис-(2-этилгексил)сульфосукцинатом натрия, октилфенол этоксилатом, бромид цетилтриметиламмонием и ди-(2-этилгексил)фосфатом натрия за период с 1990 по 2019 год. Показан высокий потенциал практического использования таких микроэмульсий как функциональных наноматериалов.
Ключевые слова: микроэмульсия, динамика научных публикаций, патенты, наукометрия.
MOST KNOWN MICROEMULSION SYSTEMS AS FUNCTIONAL NANOMATERIALS: ANALYSIS OF THE DYNAMICS OF SCIENTIFIC ARTICLES AND PATENTS
Vasilieva Elena Alexandrovna, Tyulyagin Pyotr Egorovich, Murashova Natalia Mikhailovna D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
This article discusses the dynamics of publications of scientific articles and patents in the ScienceDirect and Espacenet databases on the use of microemulsions formed by the known surfactants sodium dodecyl sulfate, sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate, octylphenol ethoxylate, cetyltrimethylammonium bromide and di- ( ethylhexyl) sodium phosphate for the period from 1990 to 2019. The high potential of the practical use of such microemulsions as functional nanomaterials for various fields of science is shown.
Keywords: microemulsion, dynamics of scientific publications, patents, scientometrics.
Микроэмульсии - термодинамически
устойчивые изотропные дисперсии масла и воды, содержащие капли нанометрового размера, стабилизированные поверхностно-активным
веществом. В большинстве случаев в систему вводят еще один специально подобранный ПАВ - со-ПАВ, которым могут служить спирты с гидрофобным алкильным радикалом среднего размера. Микроэмульсии могут способствовать лучшей совместимости полярных и неполярных веществ, что улучшает условия проведения химической реакции. На основе микроэмульсий можно создать функциональные наноматериалы путем
солюбилизации нужных реагентов, что позволит улучшить характеристики существующих процессов или разработать новые [1].
Интерес научного сообщества к определённым областям и объектам исследований может оцениваться с помощью анализа динамики публикаций. При использовании этого метода возможно оценить интерес к научному направлению по сравнению с другими областями исследований, спрогнозировать развитие научного направления, рассмотреть изменение этого интереса во времени. Анализ динамики публикаций отличается быстротой проведения и возможностью анализа большого количества статей. Стоит отметить, что данный метод уже был использован для выявления
тенденций развития научных направлений в областях, связанных с нанотехнологиями и жидкостной экстракцией [2], и в областях, связанных с применением наночастиц для адресной доставки лекарственных средств [3]. Также с помощью этого метода в работе [1] был изучен интерес к применению в процессах химической технологии самоорганизующихся наноструктур поверхностно-активных веществ, таких как мицеллы, микроэмульсии и жидкие кристаллы.
В представленной работе проведен анализ динамики научных публикаций, связанных с применением наиболее известных микроэмульсий в химической технологии за период с 1990 по 2019 год. Для оценки динамики публикаций использовались возможности международной базы данных ScienceDirect (https://www.sciencedirect.com) и патентной базы данных Espacenet
(http://worldwide.espacenet.com), где ключевые понятия для поиска входили в ключевые слова, название и аннотацию.
Было посчитано общее число публикаций и патентов, что даёт возможность оценить объём накопленной научной инормации по рассматриваемой проблеме. В таблице 1 приведены выбранные целевые понятия, которые использовались при поиске научных публикаций и
количество публикаций за период с 1990 по 2019 год.
Таблица 1. Ключевые слова и число публикаций 19902019 год.
Микроэмульсия+ Число публикаций
ключевое слово 1990-2019 год
ScienceDirect
SDS 214
CTAB 226
Triron X-100 125
AOT 410
NaDEHP 7
Espacenet
SDS 6
CTAB 22
Triron X-100 22
AOT 10
NaDEHP 0
Исходя из данных таблицы 1, можно сделать вывод, что за последние 30 лет интерес для изучения представляли микроэмульсии AOT (бис-(2-
этилгексил)сульфосукцинат натрия), SDS
(додецилсульфат натрия), ТХ-100 (октилфенол этоксилат) и CTAB (бромид
цетилтриметиламмония). Микроэмульсии на
основе NaDEHP (ди-(2-этилгексил)фосфат натрия) исследовались очень мало.
В данной работе представлены графики, показывающие динамику публикаций в течение последних 30 лет по изучению и применению указанных микроэмульсий. На графиках представлены данные за пятилетний период, что позволяет наиболее точно установить тенденцию развития исследований и снизить влияние случайных колебаний числа публикаций.
На рисунке 1 видно, что количество научных статей данных БиепсеОпеС по изучению наиболее известных микроэмульсий проходит через максимум и в последнее время уменьшается.
Рисунок 1. Динамика публикаций в базе данных 8скпсеБ1гес1 по применению наиболее известных микроэмульсий. Поиск по словам: 1 — "микроэмульсия+SDS" ("ткгоетиЫоп+8Б8"); 2— "микроэмульсия+СТАВ" ("ткгоетиЫоп+СТАВ"); 3 — "микроэмульсия+Тгкоп Х-100"("ткгоетиЫоп+Тгкоп X-100"); 4 — "микроэмульсия+АОТ" ("ткгоетиЫоп+АОТ").
Стоит отметить, что между 2000 и 2009 годом усиленно изучались микроэмульсии на основе SDS и AOT. Пик исследований микроэмульсий CTAB и TX-100 пришелся на 2008-2014 годы. Далее представленные микроэмульсии начали терять свою актуальность в порядке убывания: AOT, SDS, CTAB, TX-100.
Наибольшее количество публикаций по темам, связанным с исследованием микроэмульсий на основе упомянутых выше ПАВ, были найдены в таких журналах, как:
1. Journal of Colloid and Interface Science (пятилетний импакт-фактор - 6,361, квартиль-1)
2. Journal of Chromatography A (пятилетний импакт-фактор - 3,858, квартиль-1)
3. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects (пятилетний импакт-фактор -3,131, квартиль-1)
4. Journal of Molecular Liquids (пятилетний импакт-фактор - 4,561, квартиль-1)
5. Materials Letters ( пятилетний импакт-фактор - 3,019, квартиль-1)
Это все высокорейтинговые журналы, публикующие преимущественно результаты фундаментальных исследований. Интерес к практическому использованию рассмотренных микроэмульсий как функциональных
наноматериалов можно оценить на основе анализа патентной информации (рис.2).
Рисунок 2. Динамика патентов в базе данных Езрасепе! по применению наиболее известных микроэмульсий. Поиск по словам: 1 — "микроэмульсия ("ткгоетиЫоп+8Б8"); 2 —
"микроэмульсия +СТАВ" ("ткгоетиЫоп+СТАВ"); 3 — "микроэмульсия +Тгкоп Х-100"("ткгоетиЫоп+Тгкоп Х-100"); 4 — "микроэмульсия+АОТ" ("ткгоетиЫоп+АОТ").
До 2000-х годов интерес к разработке патентов по заданной тематике был крайне слабым. При анализе динамики числа патентов
для микроэмульсий CTAB с 2009 по 2014 год наблюдался скачкообразный рост, далее это направление резко теряет свою актуальность. Видно, что стабильную динамику роста числа патентов
имеют микроэмульсии на основе SDS и ТХ-100. Чисто патентов по микроэмульсиям АОТ остается незначительным в течение всего рассмотренного периода. Посчитано среднее время удвоения числа патентов за последние 30 лет по каждому сочетанию слов (таблица 2).
Таблица 2. Среднее время удвоения числа патентов по
Микроэмульсия + ключевое слово Время удвоения, год
SDS 2,5
Triron X-100 5,0
AOT 49,9
Исходя из представленных данных, можно сделать вывод, что использование микроэмульсий на основе АОТ представляет меньший интерес к применению, а наиболее перспективным считается использование в патентах микроэмульсий на основе SDS, Triton X-100 и CTAB.
Среди основных областей применения микроэмульсий SDS в патентах представлены следующие: синтез наночастиц, в том числе полых наноструктур (патенты CN103231069A от 2013 г., CN103896323A от 2014г., CN104310368A и CN104308172A от 2015г.), полимеризация (патенты CN1262692A от 1998г., CN1398903A от 2003 г., CN100427925C от 2006г., CN101240151A от 2014 г.), разработка методов анализа (патенты W003066188A1 от 2003г., US2007161030A1 от 2007г., CN102706971A от 2012г., CN108680654A от 2018г.), синтез композитов, нанокомпозитов и наноматериалов (патенты CN1900209A от 2007г.,
CN101838461A от 2010г., CN102527381A и CN102702518A от 2012г., CN105647517A от 2016г., CN109575691A от 2019г.) и другие. Ключевые данные входили в ключевые слова, название, аннотацию и формулу изобретения.
Таким образом, после периода роста наблюдается снижение интереса ученых к исследованию всех рассмотренных микроэмульсий и публикации статей в последние 10 лет. Число патентов для микроэмульсий CTAB и АОТ также снижается в последние годы, а для микроэмульсий Triton X-100 и SDS продолжает расти. Это свидетельствует о высоком потенциале практического использования таких микроэмульсий как функциональных наноматериалов для различных областей науки и техники.
Список литературы
1. Мурашова Н. М., Купцова М. Ю. Мицеллы, микроэмульсии и лиотропные жидкие кристаллы как перспективные функциональные наноматериалы //Химическая промышленность сегодня. - 2019. - №. 6. - С. 64-69.
2. Мурашова Н., Полякова А., Юртов Е. Анализ динамики научных публикаций в областях, связанных с нанотехнологией и экстракцией //Наноиндустрия. - 2017. - №. 3. - С. 46.
3. Мурашова Н. М., Трофимова Е. С., Юртов Е. В. Динамика научных публикаций по применению наночастиц и наноструктур для адресной доставки лекарственных веществ //Наноиндустрия. - 2019. - Т. 12. - №. 1. - С. 2438.
