Химия высоких энергий

Методом фемтосекундной лазерной спектроскопии изучена динамика дифференциальных спектров поглощения квантовых точек (КТ) Mn²⁺ : Zn_0.48Cd_0.52S/ZnS после возбуждения фемтосекундным (фс) импульсом 360 нм в апротонных неполярном циклогексане и полярном пропиленкарбонате растворителях в сравнении с протонным полярным растворителем – водой. В спектрах поглощения и люминесценции КТ в воде выявлены полосы, относящиеся к ловушечным состояниям. Полоса выцветания, относящаяся к краевому экситону КТ, затухает в воде существенно быстрее, чем в апротонных растворителях, что позволяет предположить быстрый перенос электрона с 1Se-уровня в ловушечные состояния в конкуренции с переносом электрона на марганец. По-видимому, конкуренция этих процессов является причиной снижения квантового выхода люминесценции марганца в Mn²⁺:Zn_0.48Cd_0.52S/ZnS при переходе от апротонных растворителей к воде.

Изучен процесс тушения долгоживущей фосфоресценции тройных комплексов нафталин–β-циклодекстрин–циклогексан, локализованных в матрице двойных комплексов β-циклодекстрин–циклогексан, в водной суспензии кристаллогидратов и порошке, образующемся в результате высыхания кристаллогидратов. В суспензии кинетики фосфоресценции моноэкспоненциальны, а тушение происходит динамически, бимолекулярная константа тушения составляет k_q = 0.87 × 10⁵ с^–1М^–1_. В порошке кинетики фосфоресценции не моноэкспоненциальны, что обусловлено, по-видимому, различной структурой окружения молекул нафталина. Неоднородность окружения выражается в наличии распределения констант скорости безызлучательных процессов и уменьшении доступности молекул нафталина для взаимодействия с кислородом.

Исследованы свойства дипиренилциклобутанов CB10 и CBoX, которые являются продуктами реакции [2+2]-фотоциклоприсоединения (ФЦП) соответствующих бифотохромных диад D10 и DoX. По спектрам поглощения и флуоресценции в циклобутане CBoX выявлено наличие разных типов пиреновых заместителей с сильным и слабым взаимодействием в основном S₀ и возбужденном S₁ состояниях. В обоих циклобутанах наблюдается перенос энергии (ПЭ) от пиренильных заместителей на циклобутановые ядра, инициирующий реакцию раскрытия циклобутанов (ретро-ФЦП), которая происходит по механизму предиссоциации. Фотохромная пара “D10–CB10” является примером фотохрома нового типа, работающего по механизму реакции ФЦП, и может функционировать в качестве двухканального цветокоррелированного флуоресцентного фотопереключателя.

Синтезирован катализатор СО на основе TiO₂ с добавками 10 мас. % TiC_0.2N_0.8 и 10 мас. % Pd. Катализатор исследован методами ПЭМ, СРД и РФЭС. Исследовано влияние УФ-излучения на каталитические свойства, и проведены долговременные испытания в течение 100 дней. Найдено, что УФ-излучение увеличивает скорость реакции окисления СО, снижает энергию активации константы скорости реакции и повышает долговременную стабильность каталитических свойств. Определена энергия активации константы скорости реакции в диапазоне температур от 288 до 308 К, которая равна 23 ± 1 кДж/моль при УФ-освещении катализатора. Катализатор имеет хорошие перспективы использования в фотокаталитических воздухоочистителях.

В статье рассмотрено фотохимическое окисление нитрофурала и тетрациклина в присутствии кислородосодержащих добавок (пероксида водорода, пероксодисерной кислоты, персульфата калия). Установлено, что добавление кислородсодержащих добавок значительно увеличивает эффективность и скорость деструкции АФС. Наибольшая эффективность деструкции достигается при использовании пероксида водорода, но дороговизна реагента позволяет рассматривать пероксодисерную кислоту и персульфат калия в качестве потенциальной альтернативы.

В растворах тетрафторэтилена в окиси пропилена с концентрациями 0.08–4.2 моль/л под действием гамма-лучей источника ⁶⁰Со при комнатной температуре образуются теломеры, длина цепи которых зависит от содержания мономера в растворе. Расход мономера в процессе облучения контролировали калориметрически и гравиметрически, его полная конверсия наблюдается при дозах облучения 10–15 кГр. Молекулярно-массовые характеристики продуктов радиолиза определены методом термогравиметрии. Теломеры с длиной цепи меньше 6 образуют истинные растворы. При степени полимеризации мономера 6–15 образуются коллоидные растворы, при более 15 – плотные гели. В структуре фтортеломера окиси пропилена сохраняется концевая функциональная эпоксигруппа. Морфология слоев покрытий исследовалась атомно-силовой микроскопией.