Том 69, № 1 (2024)

В рамках принципов “зеленой химии” с использованием подхода one-pot получены фоточувствительные тонкие пленки сульфида олова (II) с р-типом проводимости и шириной запрещенной зоны 1.03 ± 0.09 эВ. С целью расширения номенклатуры сульфидизаторов, используемых в технологии нанесения тонких наноструктурированных пленок SnS методом химического осаждения, показана эффективность применения растворов тиосульфата натрия. Установлено, что тонкие пленки SnS с хорошей адгезией к диэлектрической подложке и размером областей когерентного рассеяния ~30 нм могут быть получены в результате химической реакции гидролитического распада тиосульфат-ионов. Условия получения SnS обоснованы термодинамическим анализом ионных равновесий. Квантово-химическими расчетами показано, что p-тип проводимости синтезированных пленок SnS обусловлен, вероятнее всего, вакансиями олова.

В ряду герматранов 1-герматранол гидрат является наиболее хорошо изученным соединением, обладающим разнообразным спектром биологической активности. Его синтез основан на одностадийной реакции трис(2-гидроксиэтил)амина с диоксидом германия в водной среде без использования органических растворителей. В настоящей работе с учетом данного подхода были синтезированы новые потенциально биологически активные соединения германия с гидроксиалкиламинами, сульфо- и аминокислотами, содержащими гидроксиалкильные группы, которые рассмотрены нами как новые аналоги биологически активного 1-герматранол гидрата. Их образование подтверждено результатами элементного анализа, ИК- и ЯМР-спектроскопии. In silico ADME- и Pass-анализ были использованы для оценки потенциальной биодоступности и профиля фармакологической активности новых соединений. Представлены in vitro результаты исследования противовирусной активности (вирус гриппа А/Aichi/2/68 (H3N2)) синтезированных соединений.

Синтезированы Mn(III)-5-(4-нитрофенил)-10,15,20-трифенилпорфирин и Mn(III)-5,10,15-три-(4-нитрофенил)-20-фенилпорфирин с использованием реакций комплексообразования соответствующих порфиринов и металлообмена их Cd(II)-комплексов с MnCl₂ в диметилформамиде. Полученные соединения идентифицированы методами масс-спектрометрии, электронной абсорбционной, ИК- и ¹Н ЯМР-спектроскопии. При растворении комплексов марганца(III) в диметилформамиде наблюдается частичное восстановление Mn(III) до Mn(II). При добавлении в раствор диметилформамида NaOH_тв и в этаноламине образуются неустойчивые Mn(II)-порфирины. Исследована фотохимическая устойчивость и окислительная деструкция Mn(III)-порфиринов в хлороформе и в смеси хлороформ–перекись водорода. Изучена кинетика металлообмена несимметрично замещенных Cd(II)-порфиринов с MnCl₂ в диметилформамиде. Рассчитаны кинетические параметры реакции. Выявлено влияние заместителей и природы соли на кинетические параметры металлообмена.

Благодаря уникальным свойствам бескислородная керамика является перспективной для применения в различных отраслях техники. Включение металлов или их соединений в эту керамику существенно расширяет возможности ее применения, поэтому активно разрабатываются способы синтеза таких композитов. Одним из способов получения таких пленок является осаждение из газовой фазы. Термодинамическое моделирование позволяет подобрать условия для этого процесса. В работе проведено термодинамическое моделирование CVD-процесса в системе Ni–Si–C–H, где прекурсорами были никелоцен и силан. Результаты работы могут быть полезны для разработки способов получения пленочных материалов на основе SiC и никельсодержащих фаз.

Методами рентгенофазового и термического анализа (ТГ–ДСК) исследованы образы квазитройной системы Li₂O–Mn₂O₃–Eu₂O₃, синтезированные из прекурсоров, подвергнутых предварительной механохимической активации и отожженных на воздухе при 700–1100°С. Дана оценка возможности замещения Mn на Eu для шпинели LiMn_2–xEu_xO₄. Построена субсолидусная изобарическая диаграмма системы Li₂O–Mn₂O₃–Eu₂O₃. При использовании моделей политермических разрезов LiEuO₂–LiMnO₂ и LiEuO₂–LiMn₂O₄ получена проекция поверхности ликвидуса квазитройной системы Li₂O–Mn₂O₃–Eu₂O₃. Определены температуры эвтектических и перитектических равновесий с участием трех кристаллических фаз и расплава.

Выполнен теоретический анализ процесса квазиравновесной направленной кристаллизации трехкомпонентного расплава. Рассмотрено изменение состава фаз на каждом из участков образца и характер трансформации фазового состава для разных типов фазовых реакций. Показано, что при направленной кристаллизации возможен переход эвтектической реакции в перитектическую при понижении температуры. Проведена направленная кристаллизация расплава Fe 29.96, Cu 21.55, Ni 2.01, S 46.49 ат. %. Поскольку никель присутствует в слитке в виде примесей, растворенных в фазах системы Cu–Fe–S, при интерпретации данных можно рассматривать поведение расплава, относящегося к этой трехкомпонентной системе. В результате получен образец со сменой участков: однофазного из пирротинового твердого раствора Fe_zS_1±d, двухфазного из эвтектической смеси Fe_zS_1±d и промежуточного твердого раствора (Cu,Fe)_1+xS и однофазного из (Cu,Fe)_1+xS. При переходе от одной зоны к следующей средний состав твердой фазы изменяется скачкообразно, а составы расплава и твердых растворов, присутствующих в соседних зонах, изменяются непрерывно. Эти результаты соответствуют теоретическим представлениям.

Визуально-политермическим методом изучена растворимость в разрезе сложной водной системы, состоящей из хлорэтилфосфонатов, фосфата, сульфата аммония и трикарбамидохлората натрия в интервале температур -21…+52°С. Построена политермическая фазовая диаграмма, на которой разграничены поля кристаллизации льда и компонентов системы. Установлено образование нового соединения – хлорэтилфосфонатмонохлората аммония NH₄ClO₃ ∙ ClCH₂CH₂HPO₃NH₄, состав которого подтвержден методами химического и физико-химического анализа. Изучены вязкость, плотность (при 25°С) и температура кристаллизации ряда смесей в разрезе системы [65%NaClO₃ ∙ 3CO(NH₂)₂ + 5%(NH₄)₂SO₄ + + 30%H₂O]–[21%ClCH₂CH₂PO(OH)₂ ∙ NH₃ + 11%ClCH₂CH₂PO(OH)₂ ∙ 2NH₃ + 12%NH₄H₂PO₄ + 56%H₂O].

Проведено ex situ исследование молибденоксидных (MoO₃) и титан-молибденовых оксидных (Ti_xMo_yO_z) тонких пленок, полученных при 150°С методом атомно-слоевого осаждения с использованием тетрахлорида титана (TiCl₄), оксотетрахлорида молибдена (MoOCl₄) и воды. Атомно-слоевое осаждение Ti_xMo_yO_z проводили с использованием суперциклов, состоящих из субциклов ТiCl₄/H₂O и MoOCl₄/H₂O. В работе получены два типа пленок Ti_xMo_yO_z, в которых соотношение субциклов составляло 1 : 1 (1Ti1MoO) и 1 : 7 (1Ti7MoO). Методами спектроскопической эллипсометрии и рентгеновской рефлектометрии определена постоянная роста пленок. Методом рентгеновской рефлектометрии определены также значения плотности и среднеквадратичной шероховатости пленок. При помощи рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии установлен состав пленок и выяснено, что степень окисления молибдена в пленках MoO₃ и 1Ti7MoO равна +6, а в пленке 1Ti1MoO обнаружен молибден в степени окисления +5 и +6. Рентгенодифракционный анализ показал, что полученные пленки имеют аморфную структуру.

Одним из важных оптических эффектов, наблюдаемых для фотонных кристаллов, является замедление групповой скорости света на краях фотонной запрещенной зоны. Эффект “медленного света” используется в фотокатализе для повышения фотокаталитической активности полупроводников. В настоящей работе были получены фотонные кристаллы на основе закристаллизованного в анатаз анодного оксида титана с различным спектральным положением фотонной запрещенной зоны (390–1283 нм при исследовании в воде). Показано, что максимальную фотокаталитическую активность в реакции фоторазложения метиленового синего проявляют фотонные кристаллы с положением одной из фотонных запрещенных зон вблизи края собственного поглощения полупроводника (410 нм). При этом фотокаталитическая активность фотонного кристалла из диоксида титана возрастает на 30%, когда вблизи края собственного поглощения TiO₂ находится фотонная запрещенная зона третьего, а не первого порядка.