| Название НИОКТР |
Газоразрядные методы получения биологически активных продуктов на основе водных суспензий и кислых растворов высокомолекулярного хитозана
|
| Аннотация |
В течение последних двух десятилетий активно развиваются газоразрядные методы обработки воды и водных растворов с целью создания биологически активных сред, которые могут найти применение в сельском хозяйстве, медицине, а также для улучшения сохранности пищевых продуктов. В первую очередь, плазма является регулируемым источником активным частиц – соединений кислорода и азота, растворенных в жидкости. К настоящему времени получен большой объем данных, свидетельствующих о существенной роли пероксида водорода, нитрит- и нитрат-ионов, азотной и азотистой кислот – продуктов плазменной обработки воды, в придании бактерицидных и фитостимулирующих свойств обработанным плазмой растворам.
Значительно менее изучены возможности применения плазмы для получения стимуляторов роста сельскохозяйственных культур путем обработки природного сырья, например, хитозана. Известно, что водные растворы хитозана обладают фунгицидными и фитостимулирующими свойствами и уже применяются для эффективного сельского хозяйства. Широкомасштабное применение этого полисахарида сдерживается тем, что водорастворимыми являются хитозан и хитоолигосахариды с молекулярной массой меньше 10 кДа. В то же время основной метод промышленного производства хитозана путем деацетилирования хитина в процессе щелочного гидролиза дает хитозан с молекулярной массой 200-400 кДа, которой растворяется в разбавленных кислотах, что сильно ограничивает его применение как в агрономии, так и в других областях.
В ряде экспериментов была показана возможность получения водорастворимых низкомолекулярных производных хитозана путем воздействия газоразрядной плазмы при атмосферном давлении на растворы высокомолекулярного хитозана в слабых кислотах или на его водные суспензии. В случае плазменной обработки суспензий такой подход ведет к одностадийному процессу получения модифицированного биологически активного продукта, содержащего как водорастворимые фракции хитозана, так и азот- и кислородсодержащие соединения, что позволяет ожидать их синергетического действия. Следует подчеркнуть, что такой процесс не требует использования дополнительных реагентов.
Многообразие современных методов газоразрядной обработки водных растворов и различие получаемых в результате концентраций активных веществ требует проведения фундаментально-поисковых исследований, которые предлагаются в данном проекте. Так, для оптимизации получения активных компонентов и для сравнительной оценки энергетической эффективности процесса будет использовано 3 различных способа генерации плазмы в контакте с обрабатываемой средой (водными суспензиями или растворами хитозана): разряд с погруженными в суспензию/раствор электродами; разряд над поверхностью суспензии/раствора; разряд в пузырях инжектируемого в жидкость газа.
В результате выполнения проекта будет найден оптимальный способ генерации плазмы для воздействия на суспензии или растворы хитозана, причем эффективность обработки будет оцениваться в том числе и по воздействию полученных продуктов на культурах растений (прорастание семян, всхожесть в грунте, энергия роста, развитие корневой и листовой систем).
Фундаментальные частные задачи проекта предполагают изучение влияния параметров газового разряда при обработке суспензий и кислых растворов хитозана на состав и свойства получаемых продуктов (концентрации активных веществ и водорастворимых фракций хитозана).
Выполнение проекта позволит получить принципиально новые и практически полезные результаты, соответствующие современному мировому уровню исследований в области плазмохимического модифицирования хитозана с целью получения биологически активных сред, которые могут найти применение в сельском хозяйстве для интенсификации раннего развития растений и подавления фитопатогенов. Важным результатом проекта станет выбор прототипа установки для плазмохимического получения биологически активного продукта с учетом возможности масштабирования процесса, его энергоэффективности и технологической простоты.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-29
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
№ 25-19-00930
|
| Дата контракта |
2025-05-29
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
621.039.6
|
| Количество просмотров |
11
|
| Руководитель работы |
Гусейн-заде Намик Гусейнага оглы
|
| Руководитель организации |
Гарнов Сергей Владимирович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ ИМ. А.М. ПРОХОРОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-07-28 12:12:49 UTC, 2025-07-28 12:12:49 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
низкотемпературная плазма; хитозан; газовый разряд; активные формы кислорода и азота; плазменно-активированная жидкость; плазменная обработка полимеров
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.27.51 - Применение плазмы; 29.27.43 - Газовый разряд
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика жидкости, газа и плазмы (включая физику поверхностей)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
г) переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания;
|
| Регистрационные номера |
—
|
