Группа теории и моделирования молекулярных систем

 Основные направления научной деятельности:

  • Разработка методов теории самосогласованного поля и теории классического функционала плотности для моделирования молекулярных жидкостей в объеме и на границах раздела фаз;
  • Применение теории самосогласованного поля к моделированию растворов электролитов, ионных жидкостей и растворов макромолекул;
  • Применение теории классического функционала плотности к моделированию жидкостей и газов в условиях ограниченной геометрии нанопор;
  • Применение методов классической молекулярной динамики и квантовой химии к моделированию молекулярных жидкостей в объеме и на границах раздела фаз;
  • Применение методов прикладной математики и машинного обучения для обработки химических и биохимических данных с целью предсказания результатов и анализа закономерностей.
Проекты, гранты:

Гранты  за период 2016-2023 гг.

  • Грант Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских вузах и научных организациях (Мегагрант) (№ 075-15-2021-579)(2021 - 2023гг).
  • Грант РНФ № 22-13-00257 "Получение микропористых материалов в среде сверхкритических флюидов".
  • Грант Президента Российской Федерации МД-341.2021.1.3 «Теория и моделирование ионных жидкостей в нанопорах».
  • Грант РФФИ 19-03-00090 Новый подход к получению тонких плёнок фталоцианина цинка.
  • Грант РФФИ 18-29-06008 мк 2018-2020 "Влияние сверхкритического растворителя на полиморфизм нанокристаллических форм биологически активных соединений в полимерной матрице".
  • Грант РФФИ 18-03-00255 А 2018-2020 "Кроссоверы растворимости лекарственных соединений в сверхкритическом диоксиде углерода".
  • Грант РФФИ 18-03-01032 «Закономерности взаимодействия синтетических пептидов с мицеллами, моделирующими биологические мембраны: термодинамические и структурные аспекты».
  • РНФ 18-71-10061 2018-2021 "Математическое моделирование испарения капель коллоидных растворов и образования наноструктур при испарении". Проект выполняется на базе Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау (Черноголовка).
  • Грант РНФ 17-13-01240 «Композиты на основе различных форм целлюлозы с органическими полимерами и наноразмерными частицами переходных металлов».
  • Грант РФФИ 17-03-00309 «Структурные и динамические особенности комплексов с водородной связью в водных растворах ацетамида и его производных».
  • Грант РФФИ 16-33-00126 мол_а «Особенности сольватации фенольных кислот, их эфиров и альдегидов в среде сверхкритического диоксида углерода, модифицированного полярными сорастворителями» Грант РФФИ  16-33-60060 «Исследование сольватации полифункциональных ароматических соединений в среде сверхкритического диоксида углерода».
Будков Юрий Алексеевич
Заведующий отделом
Доктор физико-математических наук, Кандидат химических наук
подробнее >>
Гурина Дарья Леонидовна
Научный сотрудник
Кандидат химических наук
подробнее >>
Ивлев Дмитрий Владимирович
Научный сотрудник
Кандидат химических наук
подробнее >>
Каликин Николай Николаевич
Младший научный сотрудник
подробнее >>
Крестьянинов Михаил Алексеевич
Научный сотрудник
Кандидат химических наук
подробнее >>
Макаров Дмитрий Михайлович
Старший научный сотрудник
Кандидат химических наук
подробнее >>
Одинцова Екатерина Геннадьевна
Научный сотрудник
Кандидат химических наук
подробнее >>

Публикации за период 2019-2022 гг.

  1. Gurina D. L., Budkov Y. A., Kiselev M. G.  Polylactide nanoparticle impregnation with carbamazepine in supercritical media and its subsequent release in liquid solvents: insights from molecular simulation // Journal of Molecular Liquids – 2022. – Vol. 352. – 118758. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.118758
  2. Gurina D. L., Odintsova E.G., Kolesnikov A., Budkov Y. A., Kiselev M. G. Disjoining pressure of room temperature ionic liquid in charged slit carbon nanopore: Molecular dynamics study // Journal of Molecular Liquids – 2022. – Vol. 366. – 120307. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.120307
  3. Voronova M. I., Gurina D. L., Surov O. V. Properties of Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)/ Polycaprolactone Polymer Mixtures Reinforced by Cellulose Nanocrystals: Experimental and Simulation Studies // Polymers – 2022. – Vol. 14. – 340. DOI: 10.3390/polym14020340
  4. Sobornova V. V., Belov K. V., Dyshin A. A., Gurina D. L., Khodov I. A., Kiselev M. G. Molecular Dynamics and Nuclear Magnetic Resonance Studies of Supercritical CO2 Sorption in Poly(Methyl Methacrylate) // Polymers – 2022. – Vol. 14. – 5332. DOI: 10.3390/polym14235332
  5. Gurina D. L., Barannikov V. P., Kurbatova M. S. Interaction of Three-Pole Ions of Carnosine and Anserine with an Anionic Micelle of SDS: Molecular Dynamics Simulations // Journal of Molecular Liquids – 2022. – Vol. 371. – 121112. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.121112
  6. Gurina D. L., Golubev V. A. Self-diffusion and molecular association in the binary systems dimethyl sulfoxide–chloroform and acetone–chloroform // Results in Chemistry – 2022. – Vol. 4. – С. 100673. DOI: 10.1016/j.rechem.2022.100673
  7. Makarov D. M., Fadeeva Y. A., Shmukler L. E., Tetko I. V. Machine learning models for phase transition and decomposition temperature of ionic liquids // Journal of Molecular Liquids – 2022. – Vol. 366. – 120247. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.120247
  8. Makarov D. M., Fadeeva Y. A., Safonova E. A., Shmukler L. E. Predictive modeling of antibacterial activity of ionic liquids by machine learning methods // Computational Biology and Chemistry – 2022. – Vol. 101. – 107775. DOI: 10.1016/j.compbiolchem.2022.107775
  9. Kalikin N. N., Kolesnikov A. L., Budkov Y. A. Polymerized ionic liquids on charged electrodes: New prospects for electrochemistry // Current Opinion in Electrochemistry - 2022. – Vol. 36. – 101134. DOI:  10.1016/j.coelec.2022.101134
  10. Budkov Y. A, Kolesnikov A. L. Modified Poisson–Boltzmann equations and macroscopic forces in inhomogeneous ionic fluids // Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experimen – 2022. – No. 5. – 53205. DOI: 10.1088/1742-5468/ac6a5b
  11. Kolesnikov A. L., Mazur D. A., Budkov Y. A. Electrosorption-induced deformation of a porous electrode with non-convex pore geometry in electrolyte solutions: A theoretical study // EPL (Europhysics Letters) - 2022. – Vol. 140. – 16001. DOI: 10.1209/0295-5075/ac9252
  12. Budkov Y.A, Kolesnikov A.L. Electric double layer theory for room temperature ionic liquids on charged electrodes: Milestones and prospects // Current Opinion in Electrochemistry. – 2022. – Vol. 33. – 100931. DOI: 10.1016/j.coelec.2021.100931
  13. Petrenko V. E., Bogdan T. V., Odintsova E. G., Antipova M. L., Bogdan V. I. β-O-4'Dimerization of Coniferyl Alcohol: Ab Initio Study // Russian Journal of Physical Chemistry A – 2022. – Vol. 96, N. 3. – P. 680-683. DOI: 10.1134/S0036024422030190
  14. Odintsova E. G., Petrenko V. E., Kolker A. M., Borovkov N. Y. Molecular origin of structural defects in the zinc phthalocyanine film // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2022. – V. 24, N. 33. – P. 19956-19964. DOI: 10.1039/D2CP01221A
  15. Budkov Y. A. , Kalikin N. N., Kolesnikov A. L. Electrochemistry meets polymer physics: polymerized ionic liquids on an electrified electrode // Physical Chemistry Chemical Physics – 2022. – Vol. 24, No. 3. – P.1355-1366. DOI: 10.1039/D1CP04221A
  16. Kolesnikov A. L., Budkov Y. A., Gor G. Y. Models of adsorption-induced deformation: ordered materials and beyond // Journal of Physics-Condensed Matter – 2022. – V. 34, No. 6. – 063002. DOI: 10.1088/1361-648X/ac3101
  17. Makarov D. M., Fadeeva Y. A., Shmukler L. E., Tetko I. V. Beware of proper validation of models for Ionic Liquids! // Journal of Molecular Liquids – 2021. – V. 344. – 117722. DOI: 10.1016/j.molliq.2021.117722.
  18. Gurina D. L., Budkov Y. A., Kiselev M. G. A molecular insight into poly(methyl methacrylate) impregnation with mefenamic acid in supercritical carbon dioxide: A computational simulation // Journal of Molecular Liquids. – 2021. – V. 337. – P. 113424. DOI: 10.1016/j.molliq.2021.116424
  19. Voronova M. I., Gurina D. L., Surov O. V., Zakharov A. G. Interactions in solvent–polycaprolactone–cellulose nanocrystals–polyvinyl pyrrolidone system: Experiment and molecular dynamics simulation // Journal of Molecular Liquids. – 2021. – V. 341. – P. 117409. DOI: 10.1016/j.molliq.2021.117409
  20. Golubev V. A., Gurina D. L. Dissolving power of the binary solvent carbon tetrachloride – methanol. Solubility of caffeine: Experiment, ASL model, and MD simulation // Journal of Molecular Liquids. – 2021. – V. 344. – P. 117736. DOI: 10.1016/j.molliq.2021.117736
  21. Kuz'mina I.A., Volkova (Kovanova) M.A., Odintsova E.G., Sharnin V.A. Molecular dynamics simulation of the solvated environment of 18-crown-6 ether in methanol-acetonitrile mixed solvents // Journal of Molecular Liquids. – 2021. – V. 325. – P. 115191.DOI: 10.1016/j.molliq.2020.115191
  22. Bogdan T. V., Petrenko V. E., Odintsova E. G., Antipova M. L., Bogdan K. V., Bogdan V. I. Agglomeration of Coniferyl Alcohol Molecules in Aqueous Solutions under Normal and Supercritical Conditions // Russian Journal of Physical Chemistry B. – 2021. – V. 15, N. 8. – P. 1-5. DOI: 10.1134/S199079312108011X
  23. Budkov Y., Kolesnikov A. Nonlocal density functional theory of water taking into account many-body dipole correlations: Binodal and surface tension of 'liquid-vapour' interface // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2020. – V. 32, N. 36. – P. 365001. DOI: 10.1088/1361-648X/ab884a
  24. Kalikin N. N, Oparin R. D., Kolesnikov A. L., Budkov Y. A., Kiselev M. G. A crossover of the solid substances solubility in supercritical fluids: What is it in fact? // Journal of Molecular Liquids. – 2021. – V. 334. – P. 115997. DOI: 10.1016/j.molliq.2021.115997
  25. Doronin S. V., Budkov Y., Itkis D. M. Electrocatalytic Activity of Doped Graphene: Quantum-mechanical Theory View // Carbon. – 2021. – V. 175. – P. 202-214. DOI: 10.1016/j.carbon.2021.01.020
  26. Möllmer J., Uhlig H., Lange M., Hofmann J., Kolesnikov A., Budkov Y., Götze A., Kohlmann H. Thermodynamics of hydrogen sorption in MgPd2 // Journal of Alloys and Compounds. – 2021. – V. 859. – P. 157782. DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.157782
  27. Gurina D. L., Budkov Y. A., Kiselev M. G. Impregnation of Poly (methyl methacrylate) with Carbamazepine in Supercritical Carbon Dioxide: Molecular Dynamics Simulation // The Journal of Physical Chemistry B. – 2020. – V. 124, N. 38. – P. 8410-8417. DOI: 10.1021/acs.jpcb.0c05657.
  28. Gurina D. Surov O., Voronova M., Zakharov A. et al. Molecular dynamics simulation of polyacrylamide adsorption on cellulose nanocrystals // Nanomaterials. – 2020. – V. 10, N. 7. – P. 1256(1-14). DOI: 10.3390/nano10071256
  29. Barannikov V. P., Kurbatova M. S., Gurina D. L.,  Giricheva N. I. Quantum chemical and molecular dynamics modeling of interaction of isomolecular dipeptides of α-L-alanyl-α-L-alanine and β-alanyl-β-alanine with sodium dodecyl sulfate micelles // Computational and Theoretical Chemistry. – 2020. – V. 1182. – P. 112844(1-9). DOI: 10.1016/j.comptc.2020.112844.
  30. Gurina D. L., Golubev V. A. Hydrogen-bonded complexes protocatechualdehyde-acetone in carbon tetrachloride: NMR-spectroscopy and molecular dynamics simulation // Journal of Molecular Liquids. – 2020. – V. 309. – P. 113124(1-8). DOI: 10.1016/j.molliq.2020.113124.
  31. Golubev V. A., Gurina D. L. Influence of the number and type of functional groups on self-diffusion of some aromatic compounds in acetone: Nuclear magnetic resonance and molecular dynamics simulations // Journal of Molecular Liquids. – 2020. – V. 326. – P. 115230(1-6). DOI: 10.1016/j.molliq.2020.115230.
  32. Antipova M. L., Petrenko V. E., Odintsova E. G., Bogdan T. V. Study of solvation of substituted propylbenzene in ethanol-water solutions under subcritical conditions by molecular dynamics // The Journal of Supercritical Fluids. – 2020. – V. 155. – P. 104649(1-7). DOI: 10.1016/j.supflu.2019.104649.
  33. Gurina D., Budkov Y., Kiselev M. Molecular dynamics study of the swelling of Poly(methyl methacrylate) in supercritical carbon dioxide // Materials. – 2019. – Vol. 12, N. 20. – 3315. DOI: 10.3390/ma12203315
  34. Gurina D., Surov O., Voronova M., Zakharov A., Kiselev M. Water effects on molecular adsorption of poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) on cellulose nanocrystals surfaces: Molecular dynamics simulations // Materials. – 2019. – Vol. 12, N. 13. – 2155. DOI: 10.3390/ma12132155
  35. Budkov Y.A., Kolesnikov A.L., Ivlev D. V., Kalikin N.N., Kiselev M.G. Possibility of pressure crossover prediction by classical DFT for sparingly dissolved compounds in scCO2 // Journal of Molecular Liquids. – 2019. – Vol. 276. – P. 801-805. DOI: 10.1016/j.molliq.2018.12.021
  36. Budkov Y. A. Nonlocal statistical field theory of dipolar particles forming chain-like clusters // Journal of Molecular Liquids. – 2019. – Vol. 276. – P. 812-818. DOI: 10.1016/j.molliq.2018.12.057
  37. Kolesnikov A. L., Budkov Y. A., Möllmer J., Kiselev M.G., Gläser R. Metal–Organic Framework Breathing in the Electric Field: A Theoretical Study // The Journal of Physical Chemistry C. – 2019. – Vol. 123, N. 16. – P. 10333-10338. DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b11630
  38. Budkov Y. A. Statistical theory of fluids with a complex electric structure: Application to solutions of soft-core dipolar particles // Fluid Phase Equilibria. – 2019. – Vol. 490. – P. 133-140. DOI: 10.1016/j.fluid.2019.02.021
  39. Borovkov N. Y., Odintsova E. G., Petrenko V. E., Kolker A. M. Amine-assisted solubilization of unsubstituted zinc phthalocyanine for film deposition purposes // RSC Advances. – 2019. – Vol. 9, N. 58. – P. 33969-33975. DOI: 10.1039/C9RA07453H
  40. Oparin R. D., Vaksler Y. A., Krestyaninov M. A., Idrissi A., Shishkina S. V., Kiselev M.G. Polymorphism and conformations of mefenamic acid in supercritical carbon dioxide // Journal of Supercritical Fluids – 2019. – V.152. – 104547. DOI: 10.1016/j.supflu.2019.104547
  41. Golubev V. A., Gurina D. L. The self-diffusion of parabens(methyl-, propylparaben) and tetramethylsilane in the binary solvent carbon tetrachloride – Co-solvent (methanol d4, acetone d6) at 278, 298 and 318 K // Journal of Molecular Liquids – 2019. – V. 283. – P. 1-5. DOI: 10.1016/j.molliq.2019.03.038