Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 70, № 9 (2025)
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
ФОТОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ ИБУПРОФЕНА НА ФОТОАНОДЕ ИЗ НАНОТРУБОК ДИОКСИДА ТИТАНА
Аннотация
Нанотрубчатые фотоаноды из диоксида титана получены анодированием титановой фольги при напряжении 60 В в электролите на основе этиленгликоля по двухступенчатой схеме с промежуточным удалением аморфного покрытия и последующим отжигом при температуре 450°С. Нанотрубки состоят из диоксида титана в форме анатаза и имеют длину 20–22 мкм, усредненный диаметр 90–100 нм и толщину стенки 20 нм. Изучена активность такого фотоанода в реакции фотоэлектрохимического окисления ибупрофена (ИБП) в молекулярной и ионной форме в виде калиевой соли 2-(4-изобутилфенил) пропионовой кислоты (2-(4-ИБФПК). Независимо от формы ИБП, его фотоэлектрокаталитическое окисление на нанотрубках из диоксида титана происходит с промежуточным образованием оксигенированных форм ИБП. Результаты спектроскопии фототока с модуляцией интенсивности показывают, что добавка ИБП в физиологический раствор способствует подавлению рекомбинации электронно-дырочных пар из-за повышенной скорости переноса заряда на ИБП. Показана стабильная работа ТНТ/Ti-фотоанода в процессе длительного фотоэлектроокисления ИБП.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1099-1106
1099-1106
АМОРФНЫЙ И КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ФОСФАТЫ ТИТАНА-АММОНИЯ: СИНТЕЗ, ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ И ФОТОПРОТЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА
Аннотация
Аморфный и кристаллический фосфаты титана-аммония Ti2O2H(PO4)(NH4)2PO4I2 синтезированы гидротермальным методом. Показано, что минимальные температура и время обработки для кристаллизации фазы Ti2O2H(PO4)(NH4)2PO4I2 составляют 160°C и 12 ч соответственно. При этом в рентгеноаморфных образцах присутствуют ионы NH4
+ и PO4
3−, аналогично кристаллическому соединению, а в процессе кристаллизации наблюдается уменьшение содержания воды или гидроксильных групп и рост мольного соотношения фосфор : титан. Рентгеноаморфные образцы состоят из изотропных частиц размером 10–15 нм, а кристаллические содержат пластинки ромбической формы, в структуре которых присутствуют более мелкие первичные частицы. Рентгеноаморфный и кристаллический фосфаты титана-аммония обладают низкой фотокаталитической активностью. Солнцезащитный фактор рентгеноаморфных образцов, определенный согласно международному стандарту ISO 24443, сопоставим с солнцезащитным фактором коммерчески доступного диоксида титана.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1107-1115
1107-1115
СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИЛИКОФОСФАТОВ ЦИРКОНИЯ И ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ (K, Rb, Cs)
Аннотация
Впервые синтезированы и исследованы силикофосфаты A2Zr2SiO4(PO4)2 (A = K, Rb, Cs) со структурой минерала лангбейнита. Образцы охарактеризованы методами рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа. Однофазные силикофосфаты получены при 800°C. Уточнение кристаллической структуры Rb2Zr2SiO4(PO4)2 методом Ритвельда показало, что основу структуры составляет трехмерный каркас, образованный октаэдрами ZrO6 и тетраэдрами (Si/P)O4, внекаркасные катионы щелочного металла занимают в нем изолированные полости. Для соединений определены валентные и деформационные колебания SiO4- и PO4-тетраэдров. Выявлены корреляции между ИК-спектрами и природой катиона A+. Термическая стабильность силикофосфатов до 1200°C подтверждена методами терморентгенографии и совмещенного ТГ-ДСК анализа. Коэффициент линейного теплового расширения Cs2Zr2SiO4(PO4)2 равен 5.8 × 10-6 °C-1. Полученные результаты свидетельствуют о высокой адаптации изученных силикофосфатных материалов к экстремальным температурным условиям.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1116-1126
1116-1126
НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА ГЕТЕРОВАЛЕНТНОЕ ИЗОМОРФНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ Zr4+ В Na2Zr2Si2PO12 ТРЕХВАЛЕНТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Аннотация
Исследовано частичное замещение Zr4+ в силикофосфате Na3Zr2Si2PO12 трехвалентным элементом. На примере Fe3+-замещенного NASICON показано, что образующийся комплекс не соответствует общепринятой формуле Na3+y
MIII
yZr2-y
Si2PO12, в которой электронейтральность полученного состава достигается за счет компенсации заряда дополнительными ионами Na+. На основании данных рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии и уточнения параметров кристаллических решеток методом Ритвельда установлено образование комплексов Na3MIII
yZr2-y
Si2-y
P1+y
O12. Прекурсор состава Na3+y
MIII
yZr2-y
Si2PO12 является избыточным по Na и Si для Fe–замещенного комплекса. Элементы, оказавшиеся сверхтехнометрическими для новой кристаллической решетки, частично встраиваются в основную фазу NASICON, увеличивая параметры элементарной ячейки, и частично участвуют в образовании дополнительных фаз (аморфной или кристаллической). Аморфная фаза образуется на границах зерен низкодопированных составов. Применение кристаллические фазы образуются в высокодопированных составах.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1127-1137
1127-1137
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА НАНОРАЗМЕРНОГО SnO2 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЦЕТАТА ОЛОВА(II) ПРИ КОМБИНАЦИИ МЕТОДА ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ И ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ
Аннотация
Изучен процесс синтеза наноразмерного диоксида олова, полученного комбинацией метода прямого химического осаждения и гидротермальной обработки с применением ацетата олова(II) в качестве предшественника. Проведен сравнительный анализ химического состава, микроструктуры и кристаллической структуры образцов, полученных в разных условиях. Термическое поведение полученных порошков исследовано с помощью синхронного термического анализа (ТГА/ДСК) в диапазоне температур 25–1000°С, набор функциональных групп в составе порошков изучен методом ИК-спектроскопии. Для определения кристаллической структуры порошков и размера области когерентного рассеяния использован рентгенофазовый анализ. С применением растровой и просвечивающей электронной микроскопии показано влияние гидротермальной обработки на размер первичных частиц и формирующихся на их основе агломератов. Выявлено, что в процессе гидротермальной обработки происходит укрупнение первичных частиц с 2.2 ± 0.4 до 2.6 ± 0.6 нм, при этом микроструктура образцов становится более однородной и размер агломератов снижается с 42 ± 12 до 40 ± 8 нм. С помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) изучена морфология пленок, сформированных с применением полученных нанопорошков. В рамках АСМ использована Кельвин-зондовая силовая микроскопия для построения карт распределения поверхностного потенциала, а также для оценки работы выхода электрона с поверхности материалов.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1138-1147
1138-1147
АНАЛИЗ АНИОНА КЛОЗО-ДЕКАБОРАТА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОГО ЗОННОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА
Аннотация
Кластерные соединения бора представляют собой неорганические полиэдрические структуры, используемые в различных областях. Они обладают широким спектром биологической активности и являются перспективными соединениями для бор-нейтронозахватной терапии рака, поэтому для них требуется разработка различных аналитических методик качественного и количественного анализа и определения их свойств. Капиллярный электрофорез (КЭ) является интересным универсальным методом анализа заряженных веществ. Однако имеется довольно ограниченное количество исследований кластерных соединений бора с использованием КЭ. В данной работе сообщается о возможности технически простого метода капиллярного зонного электрофореза аниона клозо-декабората [B10H10]2− и некоторых его производных, а также [B12H12]2−. Показана возможность анализа анионов как при прямой, так и при обратной полярности в отсутствие модификаторов внутренней поверхности капилляра или покрытия стенок полимером. Определена электрофоретическая подвижность анализируемых соединений. Представленная работа является наглядным примером того, что капиллярный электрофорез может служить простым и удобным методом анализа растворимых и частично водорастворимых кластерных соединений бора.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1148-1156
1148-1156
КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИКЛОМЕТАЛЛИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ ИРИДИЯ(III) С 1,2-ДИФЕНИЛБЕНЗИМИДАЗОЛОМ И N-ЗАМЕЩЕННЫМИ ПЕРИМИДИНАМИ
Аннотация
Два новых бис-циклометаллированных комплекса иридия(III) с 1,2-дифенилбензимидазолом и вспомогательными 1-метил-2-(пиридин-2-ил)-1H-перимидином (L1, комплекс 1) и этил-2-(2-(пиридин-2-ил)-1H-перимидин-1-ил)ацетатом (L2, комплекс 2) синтезированы и охарактеризованы методами физико-химического анализа. Из сопоставления результатов анализа кристаллических упаковок и данных электронной спектроскопии поглощения следует, что, хотя выведение жесткой перимидиновой системы из сопряжения не позволяет сдвинуть максимумы экстинкции в длинноволновую область, оба соединения демонстрируют светопоглощение в диапазоне от 300 до 600 нм (ε = 27 000−800 М-1·см-1), сопоставимое с иридиевыми аналогами. Результаты исследования позволили выявить влияние стерических факторов на абсорбционные свойства комплексов и будут использованы для дальнейшей разработки интенсивно светопоглощающих материалов.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1157-1164
1157-1164
ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗООБРАЗНОГО ФТОРИДА ЖЕЛЕЗА(IV)
Аннотация
Критическое рассмотрение работ по попыткам синтеза молекул FeF4 и масс-спектрометрическим исследованиям предполагаемых равновесий реакций с их участием не дает однозначного ответа о существовании этого соединения. Однако в совокупности с результатами работ по ИК-спектроскопии в матрицах из инертных газов и квантово-механических расчетов можно рекомендовать надежные величины энергии разрыва связи D
0(FeF3–F) = 194.6 ± 8.0 и энтальпии образования газообразного фторида железа(IV) Δf
H°(FeF4, 0) = −847.2 ± 7.5 кДж/моль. Проведено сравнение с термодинамическими характеристиками схожих тетрафторидов.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1165-1171
1165-1171
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ СО СТРУКТУРОЙ β-ПИРОХЛОРА CsTeMoO6 И CsV0.625Te1.375O6
Аннотация
Теплоемкость сложных оксидов со структурой β-пирохлора CsTeMoO6 и CsV0.625Te1.375O6 впервые исследована методами прецизионной адиабатической вакуумной и дифференциальной сканирующей калориметрии в интервале температур 5–500 К. По полученным экспериментальным данным рассчитаны стандартные термодинамические функции: теплоемкость Cp
о
, энтальпия [H°(T)−H°(0)], абсолютная энтропия S°(T) и энергия Гиббса [G°(T)−H°(0)] от T → 0 до 500 К. Проведена мультифрактальная обработка низкотемпературной (T < 50 К) теплоемкости изученных соединений и установлена цепочечно-слоистая топология их структуры.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1172-1179
1172-1179
ФИЗИКОХИМИЯ РАСТВОРОВ
ВЛИЯНИЕ ДОЛИ И ТИПА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП НА СЕЛЕКТИВНЫЕ СВОЙСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИ-3-АМИНОПРОПИЛСИЛСЕСКВИОКСАНОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К СЕРЕБРУ(I)
Аннотация
Исследовано влияние доли и типа функциональных групп на селективные свойства модифицированных поли-3-аминопропилсилесквиоксанов при извлечении серебра(I) из многокомпонентных водных растворов. Сорбенты получены путем модифицирования поли-3-аминопропилсилесквиоксана серосодержащими реагентами при различных температурных режимах, что позволило варьировать соотношение монозамещенных и дизамещенных тиомочевинных групп, а также аминогрупп. Структура сорбента определена методами ИК-спектроскопии и элементного анализа. Установлено, что увеличение доли монозамещенных тиомочевинных групп (от 40 до 75%) в структуре сорбента приводит к повышению степени извлечения и селективности по отношению к серебру(I) в диапазоне рН 1–4. Введение дополнительной стадии нагревания способствует формированию большего количества монозамещенных групп. Сорбция сопутствующих ионов металлов (медь(II), кальций(II), магний(II)) минимальна в широком диапазоне рН. Полученные результаты позволяют целенаправленно регулировать сорбционные и селективные свойства материалов за счет варьирования соотношения функциональных групп на поверхности сорбента.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1180-1187
1180-1187
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
ХАРАКТЕРИСТИКИ РОСТА, ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК Ti–Sc–O, СИНТЕЗИРОВАННЫХ МЕТОДОМ АТОМНО-СЛОЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ
Аннотация
Тонкие пленки Ti–Sc–O синтезированы при 300°C методом атомно-слоевого осаждения (АСО) посредством чередования циклов с реагентами TiCl4, Sc(MeСp)3 и H2O. Путем варьирования соотношения циклов получены материалы с отношением [Sc]/([Ti] + [Sc]) = 13, 25, 44, 64, 82%. Пленки охарактеризованы методами эллипсометрии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции. Рост пленок реализуется в пределах “температурного окна” АСО и является поверхностно-ингибированным. Подтверждено преобладание состояний Ti4+ и Sc3+ в составе оксидных материалов. Низкие концентрации Sc (до [Sc]/([Ti] + [Sc]) = 25%) подавляют формирование фазы анатаза, наблюдаемой для индивидуального TiO2. В диапазоне [Sc]/([Ti] + [Sc]) = 44–100% образуются материалы с кубической решеткой: с увеличением содержания скандия происходит переход от разупорядоченного флюорита Sc4Ti3O12 к твердому раствору на основе кубического Sc2O3. Показатель преломления n(E), коэффициент поглощения k(E) и ширина запрещенной зоны E
g пленок Ti–Sc–O хорошо описываются в рамках модели с резким краем поглощения и варьируют между характеристиками TiO2 и Sc2O3 в зависимости от состава, что актуально для прикладных задач оптики, фотоники, солнечной энергетики и фотокатализа.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1188-1200
1188-1200
ВЛИЯНИЕ СПОСОБА ВВЕДЕНИЯ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ СЕРЕБРА НА СВОЙСТВА МАГНИТНО-ИЗВЛЕКАЕМЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ Ag/FeOx В ВОССТАНОВЛЕНИИ 4-НИТРОФЕНОЛА
Аннотация
Проведено сравнение свойств магнитно-извлекаемых катализаторов Ag/FeOx, полученных различными методами синтеза (пропитка, соосаждение и пропитка предварительно восстановленного носителя), и их активности в реакции восстановления 4-нитрофенола в водном растворе при комнатной температуре. Наиболее активными катализаторами являются образцы, полученные методами пропитки предшественниками серебра (AgNO3 и [Ag(NH3)2]NO3) носителя γ-Fe2O3 (k = 2.19 мин−1) и оксида железа, предварительно восстановленного в потоке H2/Ar при 250°C (k = 3.21 мин−1). Это связано с формированием in situ под действием восстановителя NaBH4 дисперсных и активных частиц Ag из катионного предшественника серебра. Природа предшественников Ag (Ag+ или Ag(NH3)2
+) оказывает влияние на активность частиц Ag. Катализаторы, в которых предшественником серебра был аммиачный комплекс Ag(NH3)2
+, проявляют меньшую активность по сравнению с образцами, в которых применялся AgNO3. Различия термодинамики и кипетики восстановления Ag+ или Ag(NH3)2
+ до Ag0 определяют морфологию и дисперсность частиц металлического серебра, что влияет на активность получаемых катализаторов. Наличие магнитных свойств у образцов катализаторов показано действием на них внешнего магнитного поля.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1201-1216
1201-1216
ПОЛУЧЕНИЕ СТАБИЛЬНЫХ ГИДРОЗОЛЕЙ NiFe2O4 И NiFe2O4/Au С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИЭТИЛЕНИМИНА
Аннотация
Методом математического планирования и обработки результатов эксперимента (ДФЭ 27-4) исследовано влияние реакционных параметров на стабилизацию гидрозолей феррита никеля(II) в присутствии полиэтиленимина (ПЭИ). В оптимальных условиях получен гидрозоль феррита никеля(II), седиментационная стабильность которого сохраняется в течение 2 мес. На его основе путем адсорбции на поверхности магнитных частиц зародышей золота и последующего четырехстадийного восстановления Au(III) гидроксиламином в присутствии ПЭИ получен гибридный материал NiFe2O4/Au. По данным просвечивающей электронной микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, он представляет собой однородные сферические наночастицы Au0 размером 4 ± 0.5 нм, равномерно распределенные на поверхности наночастиц феррита с диаметром 9.7 ± 0.2 нм. Частицы золота хорошо закреплены на поверхности и не отделяются в ходе постсинтетической и ультразвуковой обработки, а их содержание можно регулировать количеством стадий восстановления золота.
Журнал неорганической химии. 2025;70(9):1217-1228
1217-1228