CC BY
8
УДК 544.77
Купцова М.Ю., Мурашова Н.М.
ПРИМЕНЕНИЕ САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ НАНОСТРУКТУР ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОЦЕССАХ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ: АНАЛИЗ ДИНАМИКИ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ
Купцова Марина Юрьевна, студент 2 курса магистратуры 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
Cамоорганизующиеся наноструктуры поверхностно-активных веществ являются перспективными системами для химической технологии. Анализ динамики научных публикаций в областях, связанных с применением мицелл, микроэмульсий и жидких кристаллов в химической технологии показал, что в настоящее время наблюдается преимущественно экспоненциальный рост числа исследовательских работ.
Ключевые слова мицеллы, микроэмульсии, жидкие кристаллы, наноструктуры, химическая технология.
APPLICATION OF SELF-ORGANIZING NANOSTRUCTURES OF SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES IN CHEMICAL TECHNOLOGY PROCESSES: ANALYSIS OF DYNAMICS OF SCIENTIFIC PUBLICATIONS
Kuptsova M.Yu., Murashova N.M.
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
Self-organizing nanostructures of surface-active substances are promising systems for chemistry and chemical technology. An analysis of the dynamics of scientific publications in the areas related to the use of micelles, microemulsions and liquid crystals in chemical technology showed mainly an exponential growth in the number of research papers.
Keywords: micelles, microemulsion, liquid crystals, nanostructures, chemical technology.
Интерес научного сообщества к определённым областям и объектам исследований может оцениваться с помощью анализа динамики публикаций в международных базах данных. Анализ динамики публикаций по определённой тематике за достаточно длительный промежуток времени (не менее 20 лет) позволяет оценить интерес к этому научному направлению по сравнению с другими областями исследований, рассмотреть изменение этого интереса во времени, спрогнозировать развитие научного направления [1,2]. Для оценки динамики публикаций в областях, связанных с применением наноструктурированных жидкостей в химической технологии, а также интереса к определённым объектам исследования в этих областях были использованы возможности
международной базы данных научных публикаций ScienceDirect издательства Elsevier.
В представленной работе был проведён анализ динамики научных публикаций, связанных с применением мицелл, микроэмульсий и жидких кристаллов в таких процессах химической технологии, как полимеризация, экстракция, синтез наночастиц, катализ и электроосаждение. Известно, что в этих областях успешно опробовано применение наноструктур для улучшения характеристик процесса.
Анализировалось количество публикаций, в которых целевые понятия входили в название, аннотацию или ключевые слова. Выбранные сочетания ключевых слов для поиска представлены в таблице 1. Анализ проводился за период с 1980
года по настоящее время.
Таблица 1. Ключевые слова._
«Мицеллы» («micelles») «Микроэмульсия» («microemulsion») «Жидкие кристаллы» («liquid crystals»)
+ «полимеризация» («polymerization») + «экстракция» («extraction») + «синтез наночастиц» («synthesis of nanoparticles») + «катализ» («catalysis») + «электроосаждение» («electrodeposition») + «полимеризация» («polymerization») + «экстракция» («extraction») + «синтез наночастиц» («synthesis of nanoparticles») + «катализ» («catalysis») + «электроосаждение» («electrodeposition») + «полимеризация» («polymerization») + «экстракция» («extraction») + «синтез наночастиц» («synthesis of nanoparticles») + «катализ» («catalysis») + «электроосаждение» («electrodeposition»)
Далее представлены графики, на которых отображены данные о суммарном количестве публикаций по указанным тематикам за пятилетний период. Суммирование за пятилетний период позволяет более точно выявить тенденцию и сгладить случайные колебания числа публикаций по годам [1].
Как видно из рис. 1А, интерес к применению мицелл в различных процессах химической технологии можно расположить в порядке убывания: полимеризация, экстракция, синтез наночастиц, катализ, электроосаждение. Этот порядок не меняется на протяжении последних 35 лет, однако скорость роста числа публикаций по этим направлениям различается. Согласно рис. 1Б, интерес к применению микроэмульсий в различных процессах химической технологии можно расположить в порядке убывания: полимеризация, синтез наночастиц, экстракция, катализ, электроосаждение. Из рис. 1В видно, что интерес к применению жидких кристаллов в различных процессах химической технологии можно расположить в порядке убывания: полимеризация, синтез наночастиц, экстракция, катализ, электроосаждение.
С целью выявления наиболее перспективных и быстро развивающихся подходов по применению самоорганизующихся
наноструктурированных ПАВ в химической технологии было проведено сравнение динамики научных публикаций по двум показателям -среднему времени удвоения числа публикаций и общему количеству публикаций за рассматриваемый период. (табл. 2-4). Для определения среднего времени удвоения были простроены зависимости натурального
логарифма числа публикаций от времени. Линии тренда были построены с помощью программы Microsoft Excel.
1600 1
1400 -
J 200 -
1 1000 -
ноо -
в
о м 600 -
и
400 -
200 -
1 УЖ I
1990
201)0 Год
2010
20211
21120
2020
Рис. 1. Динамика публикаций по применению А - мицелл в таких процессах химической технологии
как: 1 - «полимеризация» («polymerization»); 2 -«экстракция» («extraction»); 3 -«синтез наночастиц» («synthesis nanoparticles»); 4 - «катализ» («catalysis»); 5 -«электроосаждение» («electrodeposition»).
Б - микроэмульсий в таких процессах химической технологии как: 1 - «полимеризация» («polymerization»);
2 - «синтез наночастиц» («synthesis nanoparticles»); 3 -«экстракция» («extraction»); 4 - «катализ» («catalysis»); 5 -«электроосаждение» («electrodeposition»); В - жидких кристаллов в таких процессах химической технологии как: 1 - «полимеризация» («polymerization»); 2 - «экстракция» («extraction»); 3 -«синтез наночастиц» («synthesis nanoparticles»); 4 - «катализ» («catalysis»); 5 -«электроосаждение» («electrodeposition»).
Таблица 2. Общее число публикаций и среднее время удвоения числа публикаций по применению мицелл.
Мицелла + ключевое слово Время удвоения Общее число публикаций
Синтез наночастиц 4,2 458
Катализ 8,7 342
Электроосаждение 17,9 14
Полимеризация 5,0 4128
Экстракция 8,0 713
Таблица 3. Общее число публикаций и среднее время удвоения числа публикаций по применению микроэмульсий.
Микроэмульсия + ключевое слово Время удвоения Общее число публикаций
Синтез наночастиц 4,2 510
Катализ 7,3 111
Электроосаждение 4,4 28
Полимеризация 4,7 666
Экстракция 10,6 155
Таблица 4. Общее число публикаций и среднее время удвоения числа публикаций по применению жидких кристаллов.
Жидкие кристаллы + ключевое слово Время удвоения Общее число публикаций
Синтез наночастиц 5,5 159
Катализ 6,5 124
Электроосаждение 7,5 88
Полимеризация 5,9 2351
Экстракция 8,7 269
Таким образом, использование
самоорганизующихся наноструктур поверхностно-активных веществ мицелл, микроэмульсий и жидких кристаллов в процессах химической технологии является актуальной задачей, интерес ученых к которой возрастает в последние 35 лет. Такие структуры могут использоваться как для улучшения характеристик существующих процессов, так и для разработки новых. Например, на кафедре Наноматериалов и нанотехнологии было предложено использовать экстрагент-содержащие микроэмульсии для процессов выщелачивания цветных металлов из оксидного сырья [3].
Список литературы
1. Мурашова Н.М., Полякова А.С., Юртов Е.В. Анализ динамики научных публикаций областях, связанных с нанотехнологией экстракцией // Наноиндустрия. — 2017. — №3. — 73. — С.46-54.
2. 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 (87). — С. 24-38.
3. Nataliya M. Murashova , Stanislav Yu. Levchishin , Eugeny V. Yurtov Leaching of metals with microemulsions containing bis-(2-ethyhexyl)phosphoric acid or tributylphosphate // Hydrometallurgy. — V. 175.
— 2018. — P. 278-284.
