Результаты 2023 года
Получены спиралевидные координационные полимеры Mn(II), обладающие высокоэффективной циркулярно-поляризованной фосфоресценцией (CPP). Полимеры обладают яркой триболюминесценцией, а также рентгенолюминесценцией в широком интервале доз рентгеновского излучения. На примере полученных соединений впервые обнаружено, что CPP ионов Mn(II) существенно ослабевает под действием магнитного поля. Полимеры сохраняют стабильность вплоть до 390 оС, а также демонстрируют повышенную устойчивость к рентгеновскому излучению. Полученные результаты будут способствовать созданию новых высокоэффективных и стабильных CPP-эмиттеров на основе парамагнитных ионов металлов.
В работе описан синтез новых слоистых металл-органических координационных полимеров на основе европия(III) и тербия(III) с одним из самых высоких квантовых выходов фотолюминесценции – 93 % (для Tb3+). Эффективное тушение люминесценции суспензии соединения тербия(III) в воде позволяет обнаруживать присутствие таких вредных веществ как соли железа(III), широко применяемый в животноводстве антибиотик офлоксацин и фитотоксикант госсипол, входящий в состав хлопкового масла. Во всех случаях пределы обнаружения находятся в области наномолярных концентраций, по этому параметру новый координационный полимер превосходит все описанные в литературе примеры. Комбинация люминесценции ионов европия(III) и тербия(III) позволяет создавать люминесцентные красители с уникальным спектром эмиссии для нанесения меток (QR кодов) для защиты товаров от подделок.
Разработана масштабируемая методика изготовления гибких пленочных микросуперконденсаторов (МСК) толщиной до 10 мкм на основе фторированного графена путем ультрафиолетового облучения контролируемой интенсивности. В зависимости от параметров обработки, удаление фтора с поверхности графена происходит с разрывом C–F связей или удалением фрагментов CxFy с образованием наноразмерных пор. Области восстановленного фторида графена играют роль электродов, а слои фторида графена обеспечивают быструю диффузию ионов электролита. МСК емкостью до 1 мФ·см–2 работают при скоростях развертки до 50 В·с–1 и имеют удельную мощность до 5,6 мВт·см–2. Преимуществом разработанных МСК является сочетание высоких скоростных и емкостных характеристик ультратонких печатных устройств для наноэлектроники и ионики.
Выращены кристаллы состава Li2100MoO4. Уровни радиоактивной чистоты кристаллов Li2100MoO4 по 226Ra и 228Th составили ниже 0,5 мкБк/кг, что является на сегодняшний день самым низким показателем в болометрическом эксперименте по поиску 0νββ-распада. Благодаря высокой чистоте и однородности кристаллов проведено первое измерение новой ядерной структуры.
Изучено влияние количества пиреновых заместителей (от 1 до 4) в молекулах фталоцианина цинка(II) на сенсорные свойства их гибридных материалов с углеродными нанотрубками. Показано, что адсорбционно-резистивный сенсорный отклик увеличивается с увеличением количества пиреновых заместителей. Для объяснения зависимости отклика от количества пиреновых заместителей были проведены квантово-химические расчеты. Изученные пленки обладают высокой чувствительностью и селективностью, низким пределом обнаружения 0,4 ppm, малым временем релаксации (155 с при 50 ppm NH3) и могут успешно применяться для создания активных слоев сенсорных устройств для определения аммиака.
Получены материалы на основе хлопковой ткани и октаэдрического кластерного комплекса молибдена [{Mo6I8}(DMSO)6](NO3)4 (DMSO – диметилсульфоксид) путем пропитки хлопка раствором кластерного комплекса, в результате чего образуется равномерно окрашенная ткань. Комплекс прочно связывается с тканью, что обеспечивает высокую стабильность материалов: при стирке ткани в стиральной машине с использованием стирального порошка вымывание комплекса не происходит. При облучении ткани светом запускается процесс генерации синглетного кислорода, благодаря чему материал проявляет фотоиндуцированную антипатогенную активность по отношению к бактериям, грибкам, вирусам COVID-19 (SARS-CoV-2) и гриппа B.
Комплексные соли, содержащие в своем составе одновременно два металла, один из которых благородный, являются перспективными предшественниками для получения наноразмерных биметаллических частиц. Выбор центральных атомов и лигандного окружения позволяет контролировать соотношение между металлами, а при термическом разложении таких соединений возможно варьировать различные параметры (температура, скорость нагрева, атмосфера термодеструкции), что влияет на состав и морфологию конечных продуктов и открывает широкие возможности для получения наночастиц с требуемыми свойствами. В данной работе получены эффективные катализаторы в системах Pt–Cr/Mo/W для промышленно значимой реакции окисления CO.
Разработана методика получения серебряных мембран Януса c терморегулируемыми поверхностными и объемными свойствами: шероховатостью, пористостью, смачиваемостью, электропроводностью и плотностью. Мембраны обладают гибкостью, устойчивостью к деформациям и могут работать как в свободном состоянии в качестве фильтрующих и фотокаталитических систем, так и в фиксированном на различных подложках (элементы микроэлектроники, ткани для «умной» одежды и перевязочные материалы с бактерицидными свойствами).
Получена серия комплексов иридия с редокс-активным дииминовым лигандом dpp-bian, для которых найдена неопределенность в установлении валентного состояния металла. Среди них – уникальный нитрозокомплекс с необычными магнитными свойствами и редкий парамагнитный комплекс Ir(II). Комплексы являются перспективными в качестве противоопухолевых препаратов.
Семейство халькогенидных кластеров молибдена широко представлено в литературе серией соединений различной нуклеарности: от биядерных кластеров до кластеров высокой нуклеарности, представляющих собой конденсированные октаэдрические фрагменты. В данной работе представлен метод синтеза и подробная характеризация новых нетипичных представителей халькогенидных кластеров молибдена: квадратно-пирамидальных комплексов [{Mo5(μ3‐Se)i4(μ4‐Se)i(μ‐pz)i4}(pzH)t5]1+/2+ (pzH = пиразол, i = внутренний, t = терминальный). Выделенные в индивидуальном виде окисленная (2+) и восстановленная (1+) формы имеют схожее строение (подтверждено РСА) и способны обратимо переходить друг в друга, что было подтверждено методом ЦВА. Всесторонняя характеризация кластеров в твёрдом теле и в растворе указывает на различное зарядовое состояние атомов молибдена в кластерах и магнитные свойства. Проведенные расчеты DFT дополняют разностороннее изучение новых комплексов. Полученные кластерные комплексы молибдена могут найти применение в качестве компонентов фотокаталитических систем.