Результаты 2024 года
Включение металл-органических координационных полимеров на основе ионов тербия(III) или европия(III) в состав каррагинанового гидрогеля позволило получить гибкий, стабильный и биосовместимый тонкопленочный материал, яркая люминесценция которого имеет чувствительный и селективный отклик на антибиотик офлоксацин, причем определению не мешают компоненты плазмы крови или мочи человека. Также возможно визуальное обнаружение офлоксацина в мясе птицы при содержании около 10 ppm, что в десять раз ниже предельно допустимого содержания этого антибиотика, установленного Техническим регламентом Таможенного союза. Кроме того, пленки обладают необычным эффектом люминесценции с послесвечением, делающего их перспективными в качестве меток для защиты объектов от подделки.
Предложена методика синтеза пористых углеродных материалов с высокой концентрацией краевых состояний азота. При термолизе ацетонитрила и тартрата железа синтезирован углеродный материал, содержащий наночастицы нитрида железа. Окисление материала на воздухе с последующей обработкой HCl удаляет железо, формируя пористую структуру углерода, обогащенную краевыми атомами азота. Это создает дополнительные места для адсорбции Na+ ионов, что увеличивает ёмкость аккумулятора. Высокопористый углеродный материал обладает высокой ёмкостью (281 мАч/г при 0,05А/г) и стабильной циклируемостью в натрий-ионном аккумуляторе.
Методом реактивного высокочастотного магнетронного распыления на подложках медицинского титанового сплава сформированы покрытия SiBxCyNzOm, обладающие хорошими смачивающими свойствами, что важно для адгезии клеточных структур и повышения их жизнеспособности. Изучен широкий набор свойств, позволяющих рассматривать данные покрытия как перспективные для медицинских изделий при лечении сердечно-сосудистой системы. In-vitro показано, что покрытия SiBxCyNzOm имеют отличную клеточную совместимость с монокультурами лимфоидного эндотелия SVEC4-10 и фибробластов L929 мышиной соединительной ткани, что указывает на их потенциал для стимулирования эндотелизации. Проведено исследование совместного культивирования эндотелия и фибробластов на покрытиях SiBxCyNzOm с использованием специализированной установки для электростимуляции клеток, что привело к их эффективной адгезии и формированию трубчатых структур, способствующих возникновению ангиогенеза. Изучение электрической стимуляции систем сокультур на известных биомедицинских покрытиях проведено впервые.
Разработан подход для создания молекулярных трехъядерных гетерокомплексов, образующих при термическом разложении наноразмерные биметаллические продукты с высокой степенью гомогенности. Полученные катализаторы в системах Cu-Rh и Zn-Rh обладают большей активностью и селективностью по водороду в промышленно значимом процессе паровой конверсии пропана по сравнению со своими монометаллическими аналогами.
Разработана методика получения оптически активных композитных пленок на основе органозоля наночастиц золота, позволяющая формировать образцы с «настраиваемым» сигналом плазмонного поглощения. Пленки обладают стабильным во времени и термочувствительным ППР сигналом и перспективны для создания оптических датчиков температуры.
Наноразмерные октаэдрические кластерные комплексы состава [{M6Li8}L′a6] благодаря своим физико-химическим свойствам и широкому ряду химических составов являются многообещающими кандидатами для потенциального применения в фотогальванических и фотокаталитических системах. В данной работе изучены свойства фотоэлектродов на основе гетерометаллических кластерных комплексов (Bu4N)4[Re4Mo2Q8(CN)6] (Q = S, Se). С помощью методики электрофоретического осаждения получены фотоэлектроды на основе допированного фтором оксида олова (FTO) с нанесенным на него покрытием из кластерных комплексов с ядрами {Re4Mo2Q8} (Q = S, Se). Полученные фотоэлектроды обладают амбиполярными свойствами с преобладанием электронного транспорта в случае Q = S и дырочного – Q = Se, как это уже было показано для гомометаллических кластеров {Re6Q8} (Q = S, Se). Сочетания двух типов металла в кластерном ядре позволяет оптимизировать оптические и электронные характеристики материалов на основе кластеров. Положение энергетических уровней пленок на основе гетерометаллических кластерных комплексов открывает путь для использования их в фотокаталитическом процессе окисления и восстановления воды.
Органическое стекло (ПММА), допированное гибридами на основе фосфоресцентного октаэдрического кластерного комплекса молибдена и люминесцирующих в синей области органических флюорофоров, оказалось перспективным носителем для обратимой записи информации. Материалы демонстрируют высокую стабильность и пригодны для многоразового использования.
Впервые показано, что доступные, недорогие и экологически чистые производные витамина В12, а именно, гептабутиловый эфир дицианокобириновой кислоты и его аквацианоформа, являются перспективными материалами для создания активных слоев адсорбционно-резистивных сенсоров для определения низких концентраций аммиака и сероводорода. Показано, что сенсоры на основе этих материалов обладают обратимым сенсорным откликом при комнатной температуре. Расчетный предел обнаружения сероводорода составляет 0,1 ppm, а аммиака – 0,06 ppm.
Известно, что гелий, водород и неон имеют настолько малый размер атомов/молекул, что способны растворяться в кристаллических каркасах обычного льда и газовых гидратов и диффундировать по этим решеткам. Это свойство может быть использовано, например, для разделения водородсодержащих газовых смесей. До настоящего времени исследования растворимости водорода в гидратах проводилось только для одного типа гидратных структур (кубическая структура II), образуемых крупными органическими молекулами типа циклопентана и четыреххлористого углерода. В представленной работе впервые получены данные по растворимости водорода в наиболее распространенном и исследованном гидрате метана.
Создание молекулярных эмиттеров, обладающих высокоэффективной замедленной флуоресценцией (TADF) с короткими временами жизни (< 3 мкс), является одной из важнейших задач современной химии. В данной работе для этой цели использована стратегия дизайна центро-симметричных структур, в основе которой лежит модель А.С. Давыдова для молекулярных кристаллов. Синтезированные на этой основе двухъядерные комплексы меди(I), серебра(I) и золота(I) проявляют при комнатной температуре короткоживущую TADF в желто-голубой области, а их квантовая эффективность достигает 89%. Практический потенциал созданных эмиттеров продемонстрирован на примере их использования в качестве инновационных термо- и вапохромных люминесцентных красителей для криптографии.
С применением газофазных методов впервые получены Ag/Ir и Ag/Au пленочные гетероструктуры на поверхности медицинских имплантов. Показано, что все гетероструктуры не оказывают цитотоксического действия на фибробласты человека. Установлено полное ингибирование роста колоний бактерий S. aureus и P. aeruginosa на поверхности имплантов с Ag/Ir и Ag/Au гетероструктурами после 24 ч. Полученные результаты открывают новые пути оптимизации состава материалов имплантов для улучшения их биологических свойств.
Обзоры:
1.Vorotnikova N.A. , Vorotnikov Y.A. , Shestopalov M.A. Functional materials containing luminescent octahedral halide clusters of molybdenum and tungsten: Diversity of synthetic approaches and binding modesCoordination Chemistry Reviews. 2024. V.500. 215543:1-29. DOI: 10.1016/j.ccr.2023.215543 WOS Scopus РИНЦ OpenAlex (картинка слева вверху кружок)
2.Fomenko I.S. , Romashev N.F. , Gushchin A.L. Advances in the chemistry of redox-active bis(imino)acenaphthenes (BIAN): A case of transition metal complexesCoordination Chemistry Reviews. 2024. V.514. 215845:1-68. DOI: 10.1016/j.ccr.2024.215845 WOS Scopus РИНЦ OpenAlex (картинка вверху табл менд)
3.Шестаков В.А. Теория графов и алгебраическая топология в исследовании фазовых диаграмм многокомпонентных конденсированных системИзвестия Академии наук. Серия химическая. 2024. Т.73. №4. С.751-760. РИНЦ
4.Михайлов М.А. , Соколов М.Н. ИОДИДНЫЕ КЛАСТЕРЫ МОЛИБДЕНА И ВОЛЬФРАМА КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ИНАКТИВАЦИИ И ТЕРАПИИИзвестия Академии наук. Серия химическая. 2024. Т.73. №6. С.1541-1564. РИНЦ
5.Голубева (Еремина) Ю.А. , Лидер Е.В. Комплексы меди(II) на основе 2,2’-бипиридина и 1,10-фенантролина как потенциальные объекты для разработки противоопухолевых препаратовЖурнал структурной химии. 2024. Т.65. №6. 127778. DOI: 10.26902/jsc_id127778 РИНЦ OpenAlex (картинка справа посередине с мышкой)
6.Basova T. Phthalocyanine and Porphyrin Derivatives and Their Hybrid Materials in Optical Sensors Based on the Phenomenon of Surface Plasmon ResonanceChemosensors. 2024. V.12. N4. 56:1-31. DOI: 10.3390/chemosensors12040056 WOS Scopus РИНЦ OpenAlex (картинка слева посередине с кружком)
7.Bannov A.G., Trubin I.V., Zakharov I.K., Maksimovskiy E.A. , Kurmashov P.B.A Critical Review on Soil Gas Analysis: Modern Technologies and ProblemsAgronomy. 2024. V.14. N10. 2374:1-30. DOI: 10.3390/agronomy14102374 WOS Scopus OpenAlex
8.Медведев Н.С. , Сапрыкин А.И. Развитие способов пробоподготовки и ввода проб в источники возбуждения и ионизации для комбинированных методик атомно-эмиссионного и масс-спектрального анализаЖурнал аналитической химии. 2024. Т.79. №2. С.138-146. DOI: 10.31857/s0044450224020031 РИНЦ OpenAlex
9.Sun N., Yu H., Potapov A.S. , Sun Y.Separation of Propylene and Propane Using Metal–Organic FrameworksComments on Inorganic Chemistry. 2024. V.44. N3. P.203-233. DOI: 10.1080/02603594.2023.2261103 WOS Scopus РИНЦ OpenAlex
10.Vikulova E.S. , Dorovskikh S.I. , Basova T.V. , Zheravin A.A., Morozova N.B. Silver CVD and ALD Precursors: Synthesis, Properties, and Application in Deposition ProcessesMolecules. 2024. V.29. 5705:1-43. DOI: 10.3390/molecules29235705 OpenAlex (картинка справа внизу с бабочкой)
11.Васильева И.Г. Нестехиометрия тугоплавких неорганических соединений c летучим компонентом через призму оригинальных методов физико-химического анализаКонденсированные среды и межфазные границы = Condensed Matter and Interphases. 2024. Т.26. №4. С.633-645. DOI: 10.17308/kcmf.2024.26/12396