


Том 57, № 5 (2023)
ФОТОХИМИЯ
Одно- и двухимпульсная лазерная кинетическая спектроскопия спиропирана индолинового ряда
Аннотация
Методом лазерной кинетической спектроскопии (лазерного фотолиза) с одно- и двухимпульсным возбуждением исследованы фотопревращения 6-нитро-8-метокси-замещенного спиропирана индолинового ряда в ацетонитриле. Установлена роль триплетного состояния в кинетике фотоокрашивания спиропирана. Показано, что фотохромные превращения спиропирана происходят с участием нестабильных транс-изомеров (конформеров) открытой мероцианиновой формы спиропирана. Приводятся данные по кинетике превращения транс-изомеров.



Влияние протонирования на спектрально-люминесцентные и фотохимические свойства бис-стирилбензохинолиновой диады с нафтиленовым каркасом и соответствующего дибензохинолилциклобутана
Аннотация
Исследованы фотофизические и фотохимические свойства протонированных форм ковалентно-связанной бифотохромной диады D44N, содержащей два стирилбензо[f]хинолиновых (SBQ) фотохрома, и соответствующего циклобутана CB44N, содержащего два бензо[f]хинолиновых (BQ) заместителя. CB44N образуется из D44N в результате обратимой реакции [2+2]-фотоциклоприсоединения (ФЦП). Диада и циклобутан содержат в качестве мостиковой группы фрагмент 3-окси-2-нафтойной кислоты (NA). Показано, что протонирование атомов азота в SBQ и BQ группах приводит к батохромным сдвигам спектров поглощения и батофлорным сдвигам спектров флуоресценции диады и циклобутана. В протонированной диаде квантовый выход реакции ФЦП уменьшается, предположительно, вследствие кулоновского отталкивания, которое препятствует сближению катионов протонированных SBQ фотохромов. В протонированном циклобутане квантовый выход обратной реакции раскрытия четырехчленного цикла (ретро-ФЦП), наоборот, увеличивается, вследствие отсутствия конкурентного процесса переноса энергии от BQ к NA, который ранее наблюдался в нейтральном циклобутане.



РАДИАЦИОННАЯ ХИМИЯ
Радиационно-химические превращения этиленгликоля и его дейтерированного производного в деаэрированных водных растворах
Аннотация
В данной работе исследовалось влияние полного дейтерирования углеродного скелета этиленгликоля на образование продуктов его радиационно-индуцированных свободнорадикальных превращений в деаэрированных водных растворах при pH 7.00 ± 0.10 при мощности поглощенной дозы 0.064 ± 0.002 Гр/с. Установлено, что важную роль в образовании ацетальдегида играет цепной процесс фрагментации углеродцентрированных радикалов этиленгликоля (•CH(OH)CH2OH). Замещение атомов протия, находящихся при атомах углерода, на дейтерий снижает радиационно-химический выход ацетальдегида в 8 раз в 1 М водных растворах диолов. Результаты исследования указывают на то, что использование дейтерообмена по углеродному скелету органических молекул является перспективным направлением для увеличения их стойкости к радиационно-индуцированным процессам свободнорадикальной фрагментации.



Исследование механических свойств и структуры облученных базальтовых композитов с использованием ИК-спектрометрии
Аннотация
Работа связана с изучением относительно нового перспективного композитного материала на основе базальтовых волокон. В работе была предпринята попытка более глубокого исследования структурных изменений, которые происходят при облучении образцов базальтового композита потоками гамма-квантов, которые, в свою очередь, влияют на механические свойства. Изменения, произошедшие при радиационной модификации, были оценены с помощью механических испытаний и исследований с помощью инфракрасной спектрометрии. Обоснованно предполагается влияние структуры материала на упругие свойства облученного базальтового композита. Обнаружено, что модификация материала гамма-облучением приводит к повышению упругих свойств базальтового композита. В то же время величина деформации разрушения уменьшается. Анализ ИК-спектра в высокочастотной области показал, что радиационное воздействие приводит к продолжающимся реакциям полимеризации и межмолекулярному сшиванию. Однако когда доза излучения достигает 15 Мрад, происходит уменьшение числа связей в низкочастотной области спектра, что, по мнению авторов, соответствует разрушению алюминиево-кремниево-кислородного и органосиликатного каркасов.



Исследования влияния гамма-излучения на молекулярную структуру и гидрофобные свойства теломерных покрытий стеклоткани
Аннотация
Покрытия алюмоборосиликатной ткани были получены путем осаждения из растворов радиационно-синтезированных теломеров тетрафторэтилена. Полученные покрытия охарактеризованы методом ИК- спектроскопии. Методом “сидячей” капли установлено, что поверхность покрытий является гидрофобной с углами смачивания водой 140°. Проведены ИК-спектроскопические исследования влияния гамма-излучения на молекулярную структуру покрытий. Показано, что в результате облучения исследуемых образцов на воздухе происходит образование СООН-концевых групп, что ухудшает гидрофобность образцов. Облучение в вакууме не влияет на гидрофобные свойства теломерных покрытий.



Атомарный водород в гамма-облученном диоксиде кремния
Аннотация
Статья посвящена памяти профессора Альфы Ивановича Михайлова, видного ученого в области ЭПР – спектроскопии, радиационной и фотохимии свободнорадикальных процессов, по инициативе которого эта работа была поставлена. Cверхтонкая структура, возникающая на компонентах дублетного спектра ЭПР атомарного водорода в γ-облученном при 77 К диоксиде кремния (силикагель, кварц, молибденовое стекло) обусловлена перекрыванием двух дублетов с α = 50.5 и 50.4 мТл – стандартного синглетного и разрешенного мультиплетного, ответственных за накопление и стабилизацию двух видов атомарного водорода – поверхностных и объемных. Поверхностные атомы водорода, образующиеся при диссоциации поверхностных ОН групп и молекул воды, стабилизируются в “сухих” ловушках и в спектрах ЭПР имеют стандартный дублет с α = 50.5 мТл. Объемные атомы водорода образуются (при радиолизе) и стабилизируются в кластерах внутренней воды SiO2. В водной среде кластера объемные атомы водорода испытывают влияние протонов водного окружения и, взаимодействуя с протонами, в спектрах ЭПР демонстрируют мультиплетный дублет с α = 50.4 мТл. Вклад мультиплетного дублета в общем спектре зависит от типа SiO2 и дозы радиации. В макропористом стекле при дозе 120 кГр, доля мультиплетного дублета составила 40%. При полном удалении воды из матрицы SiO2 объемные атомы водорода исчезают и в спектрах ЭПР после дозы облучения 40 кГр и выше регистрируется стандартный дублет атомарного водорода.



Радиолитическое инактивирование мутагенности Понсо 4R в водном растворе
Аннотация
Электронно-лучевая обработка 0.02 г/дм3 водного раствора азокрасителя Понсо 4R при дозе 1.5 кГр на воздухе приводит к полному устранению цветности и генотоксичности. Ключевым радиолитическим процессом является присоединение ОН радикалов к системе сопряженных связей красителя (образование ОН-аддуктов), что приводит к отщеплению боковых групп с более низкой энергией связи.






ПЛАЗМОХИМИЯ
Исследование процесса плазмохимического осаждения тонких пленок системы (ALxGA1 – x)2O3
Аннотация
Впервые был исследован процесс получения тонких пленок β-Ga2O3, легированных Al, состава (AlxGa1 – x)2O3 плазмохимическим осаждением из газовой фазы (PECVD). Металлический высокочистый галлий, йодид алюминия (AlI3), а также высокочистый кислород использовали в качестве прекурсоров. Низкотемпературная плазма при пониженном давлении (0.01 Торр) являлась инициатором химических превращений между исходными веществами. Процесс плазмохимического осаждения был исследован методом оптической эмиссионной спектроскопии (ОЭС) в диапазоне 180–1100 нм. Полученные тонкие пленки системы (AlxGa1 – x)2O3 с содержание фазы Al2O3 до 20% были исследованы различными аналитическими методами.



Разработка кинетической модели прямого окисления бензола в фенол кислородом в барьерном разряде
Аннотация
Разработана упрощенная модель процесса окисления бензола кислородом в барьерном разряде. Предложена кинетическая схема окисления, отражающая реальный химизм процесса. Результаты моделирования подтверждают сделанные ранее предположения об основных стадиях процесса окисления бензола кислородом.



Толщина модифицированного слоя полимеров, образующегося под воздействием низкотемпературной плазмы
Аннотация
Рассмотрены представленные в литературе экспериментальные данные по глубине обработки полимерных пленок с использованием низкотемпературной плазмы. Изменение химического состава и структуры по глубине образцов исследовали с помощью современных экспериментальных методов – рентгенофотоэлектронной спектроскопии, вторичной ионной эмиссии и трансмиссионной электронной микроскопии; прецизионное травление осуществляли с помощью кластерного пучка Ar+2500, глубину кратера измеряли методом профилометрии. Было установлено, что толщина модифицированного слоя составляет ≤50 нм и сравнительно мало зависит от природы полимеров.



НАНОДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ И МАТЕРИАЛЫ
Квантово-химическое исследование синтезированных ультрадисперсных стекол Bi2O3–B2O3–BaO
Аннотация
Объект исследования – синтезированные по оригинальному варианту золь-гель метода ультрадисперсные висмут барий боратные стекла 20Bi2O3–хBaO–(80 – х)B2O3, х = 5, 10, 20 мол. % BaO, перспективные для получения функциональных стеклокристаллов, в частности, на основе алюмоиттриевого граната. ДСК анализ полученного шихтового материала с шаровыми частицами размером 0.5 мкм зафиксировал их стеклообразное состояние при температурах 450–475°С. Наличие стекла при столь малых размерах частиц позволило использовать т.н. кластерное приближение в квантово-химическом исследовании геометрической и электронной структуры стекол методом DFT/UB3LYP/LanL2DZ. Рассчитанные ИК спектры поглощения сопоставлены с экспериментальными спектрами полученных дисперсных образцов.



КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ ФОТОХИМИЯ


