Главная Наука Важнейшие результаты Результаты 2022 года

Модифицированные серой однослойные углеродные нанотрубки – сенсоры для определения диоксида азота

Продемонстрировано различие сенсорного отклика на наличие в газовой фазе диоксида азота для однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ) в зависимости от модификации их внутренней и внешней поверхности элементарной серой. Показано влияние интерфейса сера/ОУНТ на перенос электронной плотности на адсорбат. Предел обнаружения сенсора из заполненных серой ОУНТ с серным покрытием составил менее одной молекулы NO2 на 109 молекул воздуха, что значительно превышает показатели для коммерчески доступных газовых датчиков.

 

Первый пример люминесцентного цирконий-органического каркаса

В работе описан синтез новых металл-органических каркасов на основе ионов циркония(IV) и производного 2,1,3-бензоксадиазола с ярко выраженными люминесцентными свойствами. Каркасы демонстрировали квантовый выход люминесценции до 99 %. В водной суспензии каркаса наблюдалось «разгорание» (то есть увеличение интенсивности) люминесценции в присутствии аммиака и алифатических аминов, причем предел обнаружения аммиака составлял около 6.5 ppb (частей на миллиард), по этому параметру каркас превосходит все известные люминесцентные координационные полимеры и такой чувствительный реагент на аммиак как реактив Несслера.

 

Новый удобный предшественник для приготовления катализаторов на основе иридия

В работе представлена новая методика получения гран-[Ir(H2O)3(NO2)3], основанная на гидротермальной обработке (NH4)3[Ir(NO2)6]. Сочетание исключительной стабильности гран-[Ir(H2O)3(NO2)3] с термической лабильностью нитро- и аквалигандов, а также с хорошей растворимостью в различных растворителях, делает данное соединение перспективным в качестве принципиально нового не содержащего галогенид-анионы предшественника иридия для гетерогенных катализаторов. Полученные по новой методике растворы гран-[Ir(H2O)3(NO2)3] были применены для приготовления серии катализаторов Ir/g-C3N4. Испытания полученной серии в реакции окисления воды с использованием NaIO4 в качестве жертвенного реагента показали, что при освещении системы видимым светом (λ=411 нм) происходит двадцатикратное усиление активности катализатора в сравнении с темновым процессом, а наибольшая скорость в пересчете на один иридиевый центр достигается для катализатора Ir0,005/g-C3N4 со значением TOF 967 мин-1, находящимся на одном уровне активности с известными гомогенными иридиевыми катализаторами.

 

Химические сенсоры для диагностики заболеваний органов дыхания

В качестве активных слоев адсорбционно-резистивных сенсоров для определения аммиака и оксида азота предложены пленки фталоцианина кобальта, которые были декорированы наночастицами золота методами химического и физического осаждения из паровой фазы и капельным методом. Предел обнаружения NH3 и NO составляет 0,1 ppm и 4 ppb соответственно.

 

Re3I9 – прекурсор уникальных кластерных комплексов

Реакцией тригалогенидов рения с азидом натрия получены трехъядерные кластерные полиазидные комплексы, в которых каждый атом рения координирован тремя азидными лигандами. Полученные соединения воплощают детское представление о химии – даже при легком механическом воздействии они качественно и громко взрываются. Комплексы переходных металлов с азидными лигандами представляют большой интерес, поскольку они являются перспективными материалами с высокой плотностью энергии. Опубликовано достаточно много работ по их получению и изучению свойств, в частности стабильности, но все они посвящены моноядерным комплексам переходных металлов. В представляемой статье представлен простой и эффективный метод синтеза первых кластерных полиазидных комплексов, открывающий новое направление в химии металлокластерных комплексов вообще и в химии рения в частности.

 

Новый подход к гибридным соединениям с двойной люминесценцией

Предложен новый подход к гибридным соединениям с двойной люминесценцией, основанный на объединении в одной структуре двух люминогенных центров – катионов Mn(II) и иодокупратных анионов. Синтезированные соединения обладают настраиваемой двойной люминесценцией, а также демонстрируют яркую триболюминесценцию и нелинейно-оптические свойства. Некоторые из новых материалов с двойной эмиссией могут рассматриваться как перспективные люминофоры для освещения без использования РЗЭ. Соединения отличаются структурным разнообразием, квантовой эффективностью до 100%, повышенной прочностью и низкой стоимостью. Успешный дизайн новых гибридных материалов Mn(II)–Cu(I) и выявление их оптических свойств открывает возможности для разработки новых люминесцентных материалов с высоким потенциалом для дальнейшей коммерциализации.

 

Природные гуминовые кислоты – новый тип промотора для образования газовых гидратов

Показано, что природные гуминовые кислоты могут выступать в качестве кинетических промоторов образования гидратов. Их эффективность не ниже используемых для этого синтетических веществ (чаще всего додецилсульфат натрия – SDS). Преимуществом гуминовых кислот являются низкая цена и «экологичность». Новый кинетический промотор может найти применение в газогидратных технологиях разделения газовых смесей и хранения газов.

 

Электрокаталитическая активность платиносодержащего полиоксометаллата

Показано, что макроциклический кавитанд [P8W48O184]40– способен координировать до шести фрагментов {Pt(H2O)x(OH)4–x} в свою полость. Полученный платиносодержащий полиоксометаллат проявляет электрокаталитическую активность в окислении воды, как в растворе, так и в качестве пастового электрода.

 

В 2022 году – 3 статьи на обложках журналов и 13 обзорных статей

ОБЗОРЫ:

  1. Bulushev D. A. and Bulusheva L. G. «Catalysts with single metal atoms for the hydrogen production from formic acid» // Catalysis reviews. 2022. V. 64, № 4. P. 835-874. 13,600
  2. Коваленко К.А., Потапов А.С., Федин В.П. «Микро- и мезопористые металл-органические координационные полимеры для разделения углеводородов» // Успехи химии. 2022. Т. 91. № 4. RCR5026. 7,460
  3. Rodionova T.V., Terekhova I.S., Manakov A.Y. “Ionic clathrate hydrates of tetra-alkylammonium/phosphonium salts: structures, properties, some applications, and persp-ectives” // Energy & Fuels. 2022. V.36, № 18. P. 10458-10477. 4,654
  4. Klyamer D., Shutilov R., Basova T. “Recent Advances in Phthalocyanine and Porphyrin‐Based Materials as Active Layers for Nitric Oxide Chemical Sensors” // Sensors. 2022. V. 22. P. 895. 3,847
  5. Vasilyeva I. G., Nikolaev R. E. “Non-stoichiometry and point native defects in non-oxide non-linear optical large single crystals: Advantages and problems” // CrystEngComm. 2022. V. 24, № 8. P. 1495-1506. 3,756
  6. Vostrikova K.E. “Application of the Heptacyanidorhenate(IV) as a Metalloligand in the De-sign of Molecular Magnets” // Magnetochemistry 2022. V. 8, № 12. P. 189. 3,336
  7. Ermakova E., Kosinova M. Organosilicon compounds as single-source precursors for SiCN films production. // J. Organomet. Chem. 2022. V. 958. P. 122183. 2,345
  8. Babailov S.P., Yanyang Qu, Zapolotsky E.N. “Lanthanide complexes with polyaminopolycarboxylates as prospective NMR/MRI diagnostic probes: peculiarities of molecular structure, dynamics and paramagnetic properties”// J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 2022.V. 102, № 1-2. P. 1-33.1,925
  9. Семенов М. Е., Павельев Р. С., Стопорев А. С., Замрий А. В., Черных С. П., Викторова Н. В., Варфоломеев М. А. «Текущее состояние и перспективы развития гидратной технологии хранения и транспортировки природного газа» // Петролеомика. 2022. Т. 2, № 1. С. 2–17. 1,258
  10. Агафонов М.А., Александров Е.В., Артюхова Н.А., Бекмухамедов Г.Э., Блатов В.А., Бутова В.В., Гайфулин Я.М., Гарибян А.А., Гафуров З.Н., Горбунова Ю.Г., Гордеева Л.Г., Груздев М.С., Гусев А.Н., Денисов Г.Л., Дыбцев Д.Н., Енакиева Ю.Ю., Кагилев А.А., Кантюков А.О., Кискин М.А., Коваленко К.А., Колкер А.М., Колоколов Д.И., Литвинова Ю.М., Лысова А.А., Максимчук Н.В., Миронов Ю.В., Нелюбина Ю.В., Новиков В.В., Овчаренко В.И., Пискунов А.В., Полюхов Д.М., Поляков В.А., Пономарева В.Г., Порываев А.С., Романенко Г.В., Солдатов А.В., Соловьева М.В., Степанов А.Г., Терехова И.В., Трофимова О.Ю., Федин В.П., Федин М.В., Холдеева О.А., Цивадзе А.Ю., Червонова У.В., Черевко А.И., Шульгин В.Ф., Шутова Е.С., Яхваров Д.Г. «Металл-органические координационные полимеры в России: от синтеза и структуры к функциональным свойствам и материалам» // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 5. С. 535–718. 1,004
  11. Клямер Д.Д., Басова Т.В. «Влияние структурных особенностей пленок фталоцианинов металлов на их электрофизические свойства» // ЖСХ. 2022. Т. 63, № 7. С. 93861. 1,004
  12. Леднева А. Ю., Чебанова Г. Е., Артёмкина С. Б., Лавров А. Н. “Кристаллические и наноструктурированные материалы на основе дихалькогенидов переходных металлов: синтез и электронные свойства” // ЖСХ. 2022. Т. 63, №2. С. 109-162. 1,004
  13. Плюснин П.Е., Шубин Ю.В., Коренев С.В. «Cинтез, структура и термические свойства двойных комплексных солей – предшественников наносплавов несмешивающихся металлов» // ЖСХ. 2022. Т. 63, № 3, С. 271–297. 1,004

© ИНХ СО РАН 1998 – 2024 г.