Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 69, № 11 (2024)
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ СО НА ОСНОВЕ СЛОЖНЫХ АНТИМОНАТОВ СИСТЕМЫ La2O3-CoO-Sb2O5
Аннотация
Однофазные образцы соединений, реализующиеся в системе La2O3-CoO-Sb2O5, синтезированыпутем термического разложения нитратов, цитратным методом, соосаждением с гидротермальной обработкой осадка и последующим отжигом. Изучены их каталитические свойства в реакцииокисления CO. Установлено, что наибольшей активностью при низких температурах и стабильностью при циклических испытаниях обладает катализатор LaCo1/3Sb5/3O6со структурой розиаита,полученный методом соосаждения с гидротермальной обработкой осадка и последующим отжигом. В присутствии этого катализатора 90%-ная конверсия СО зафиксирована при 265∘C. Методами РФЭС, ТПД-O2и ИК-спектроскопии выполнено исследование поверхности LaCo1/3Sb5/3O6.Показано, что модель Ленгмюра-Хиншелвуда является наиболее вероятным механизмом каталитического окисления СО, которое сопровождается окислительно-восстановительными процессами Co3+ ↔Co2+ и Sb3+ ↔Sb5+ с участием поверхностно-активных форм кислорода и вакансий. При этом ионы сурьмы в данном процессе играют роль донора электронов, увеличенная концентрация которых способствует ускорению процессов адсорбции и формированию активных формкислорода на поверхности. Установлено отсутствие загрязнения поверхности образца в процессекатализа, что исключает потребность в его регенерации.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1499-1513
1499-1513
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО АЛЮМИНАТА БАРИЯ
Аннотация
Разработан новый подход к низкотемпературному синтезу высокодисперсного алюмината бария вермикулярной морфологии с заданными характеристиками (насыпная плотность от 0.015 г/см3,средний размер частиц в диапазоне 15-87 нм). Методика синтеза включает последовательную термическую обработку до 1200∘C концентрированного водного раствора BaCl2, Al(NO3)3, (NH2)2CO и C6H8O7. С помощью физико-химических методов исследования: ИК-спектроскопии, рентгено-фазового анализа, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, а также химического анализа охарактеризованы основные этапы синтеза BaAl2O4.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1514-1521
1514-1521
ВЛИЯНИЕ МЕТОДА СИНТЕЗА НА СОСТАВ, МОРФОЛОГИЮ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОРАЗМЕРНОГО ФЕРРИТА ВИСМУТА
Аннотация
Методами спрей-пиролиза и сжигания цитратного геля осуществлен синтез нанокристаллического феррита висмута. Образцы BiFeO3исследованы методами рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Проведено тестирование цитратного и спрей-пиролизного образцов феррита висмута как катализаторов фентоноподобной реакции окислительной деструкции метилового оранжевого. Установлено влияние метода синтеза на состав и морфологию частиц феррита висмута, а также на каталитическую активность. Кинетика окислительной деструкции красителя в присутствии образцов феррита висмута удовлетворительно описывается моделью псевдопервого порядка, константа скорости реакции в случае BiFeO3, синтезированного методом спрей-пиролиза, составляет 0.0072 мин-1, для цитратного BiFeO3 она несколько меньше - 0.0049 мин-1. Степень деструкции метилового оранжевого за 120 мин без катализатора составляет 7%, в присутствии спрей-пиролизного феррита висмута - 62%, в присутствии цитратного феррита висмута - 51%.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1522-1534
1522-1534
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СУБМИКРОННОЙ КЕРАМИКИ ГЕКСАФЕРРИТА БАРИЯ, ПОЛУЧЕННОЙ ЖИДКОФАЗНЫМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМ СПЕКАНИЕМ НАНОЧАСТИЦ BaFe12O19
Аннотация
Проведен синтез керамических образцов гексаферрита бария BaFe12O19 с высокими значениями коэрцитивной силы. Методом гидротермального синтеза получен нанопорошок BaFe12O19, характеризующийся коэрцитивной силой Hc=445 кА/м. Его спекание проводили при низкой температуре (900∘C) для сохранения зерен в однодоменном состоянии. Для осуществления спекания притакой низкой температуре к гексаферриту добавляли B2O3 или Bi2O3. Изучено влияние количестваи типа добавки на фазовый состав, микроструктуру и магнитные свойства спеченного гексаферрита. Показано, что при использовании Bi2O3 (в форме 0.5, 1 или 3 мас. % Bi(NO3)3) после спеканияне происходит изменения фазового состава, в то время как B2O3(в форме 0.5, 1 или 3 мас. % H3BO3)приводит к частичной трансформации гексаферрита в гематит α-Fe2O3. Обнаружено, что с ростомконцентрации Bi2O3 или B2O3 средний размер зерен BaFe12O19 увеличивается, но не превышает критический размер однодоменности. Это обеспечивает высокие значения Hc спеченных образцов (370-420 кА/м), по которым они превосходят большинство известных марок незамещенных гексаферритов.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1535-1546
1535-1546
КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ХРОМОФОРЫ ДИИМИН-NiII-КАТЕХОЛАТ НА ОСНОВЕ ЛИГАНДНЫХ СИСТЕМ ФЕНАНТРОЛИНОВОГО РЯДА: МОЛЕКУЛЯРНОЕ СТРОЕНИЕ, ПЕРЕНОС ЗАРЯДА ЛИГАНД-ЛИГАНД, ТЕРМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ
Аннотация
Получена серия хромофорных комплексов NiII(3,6-Cat)(Phen) (1), NiII(3,6-Cat)(DPQ) (2) и NiII(3,6-Cat)(DPPZ) (3), где 3,6-Cat - 3,6-ди-трет-бутил-катехолатный дианион, на основе 1,10-фенантролина (Phen), дипиридо[3,2-d:2’,3’-f]хиноксалина (DPQ) и дипиридо[3,2-a:2’,3’-c]феназина (DPPZ). Хромофоры 1-3имеют незначительно искаженное планарное строение координационного полиэдра и претерпевают фотоиндуцированный внутримолекулярный перенос заряда лиганд-лиганд (ВЗМО донор →НСМО акцептор), демонстрируя высокоинтенсивное поглощение света видимого и ближнего ИК-диапазонов. Комплексы 1-3характеризуются высокой термостабильностью и полнотой перехода в паровую фазу в условиях пониженного давления. Соединение 1 обладает высокой летучестью, что делает его подходящим кандидатом для дальнейшего тестирования при изготовлении оптоэлектрических устройств по технологии “испарение-осаждение”.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1547-1564
1547-1564
СИНТЕЗ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГАЛОГЕНЗАМЕЩЕННЫХ Cu(II)-ТЕТРАФЕНИЛПОРФИРИНОВ
Аннотация
Проведено исчерпывающее галогенирование β-положений Cu(II)-5,10,15,20-тетра(2,6-дифторфенил)порфирина с использованием N-бромсукцинимида и N-хлорсукцинимида в диметилформамиде. При взаимодействии Cu(II)-5,10,15,20-тетра(2,3,4,5,6-пентафторфенил)порфиринас N-хлорсукцинимидом в диметилформамиде синтезирован Cu(II)-β-октахлор(2,3,4,5,6-пентафторфенил)порфирин. С помощью реакции комплексообразования β-октабром-5,10,15,20-тетра(2,6-дифторфенил)порфирина, β-октахлор-5,10,15,20-тетра(2,6-дифторфенил)порфиринаиβ-октахлор-5,10,15,20-тетра(2,3,4,5,6-пентафторфенил)порфирина с солями меди в диметилформамиде в мягких условиях получены соответствующие комплексы меди(II). Изучена кинетика координации β-октабром-5,10,15,20-тетра(2,6-дифторфенил)порфирина с хлоридом меди в диметилформамиде. Рассчитаны кинетические параметры реакции. Синтезированные соединения идентифицированы методами электронной абсорбционной, 1H ЯМР-спектроскопии,масс-спектрометрии, элементного анализа. Для ряда комплексов меди приведены рентгеновские дифрактограммы.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1565-1573
1565-1573
КАРБОКСИЛАТЫ НЕОДИМА (НЕОДЕКАНОАТ И 3,5,5-ТРИМЕТИЛГЕКСАНОАТ) ДЛЯ РАЗРАБОТКИ Nd-СОДЕРЖАЩЕГО ЖИДКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СЦИНТИЛЛЯТОРА
Аннотация
Рассмотрен синтез карбоксилатов неодима (неодеканоата и 3,5,5-триметилгексаноата) и их применение для разработки Nd-содержащих жидких органических сцинтилляторов. Карбоксилаты неодима получены одностадийным (3,5,5-триметилгексаноат) и двухстадийным синтезом (неодеканоат). Состав полученных соединений подтвержден с помощью ИК-спектроскопии, элементного анализа и метода MALDI-TOF MS. Для введения карбоксилатов неодима в жидкий органический сцинтиллятор предложено использовать дополнительный растворитель - трибутилфосфат. Показано, что световыход сцинтиллятора при его использовании выше, чем без него, и составляет >60% вплоть до концентрации неодима 12 г/л.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1574-1582
1574-1582
ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
СИНТЕЗ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ТИТАНАТА ЭРБИЯ ПРИ 2-1900 K
Аннотация
Синтез титаната эрбия выполнен совместным осаждением гидроксидов эрбия и титана с последующим высокотемпературным отжигом. Определены температурные интервалы последовательности формирования кристаллической структуры типа пирохлора. Методами релаксационной, адиабатической и дифференциальной сканирующей калориметрии выполнены измерения изобарной теплоемкости титаната эрбия в интервале температур 2-1870 K. На основе сглаженных значений теплоемкости рассчитаны энтропия и приращение энтальпии в области 0-1900 K, оценен вкладаномалии Шоттки при температурах до 300 K и рассчитана энергия Гиббса образования титанатаэрбия при 298.15 K.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1583-1598
1583-1598
ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ RbTe1.5W0.5O6 И Rb0.95Nb1.375Mo0.625O5.79 СО СТРУКТУРОЙ β-ПИРОХЛОРА
Аннотация
В настоящей работе теплоемкость сложных оксидов RbTe1.5W0.5O6 и Rb0.95Nb1.375Mo0.625O5.79 со структурой β-пирохлора впервые исследована методами адиабатической вакуумной и дифференциальной сканирующей калориметрии в интервале температур 6-640 K. По полученным экспериментальным данным рассчитаны стандартные термодинамические функции: теплоемкость Cop,энтальпия [H∘(T)-H∘(0)], абсолютная энтропия S∘(T)и энергия Гиббса [G∘(T)-H∘(0)] в области температур от T→0 до 640 K. Выполнена мультифрактальная обработка низкотемпературной(T<50 K) теплоемкости изученных соединений и установлена цепочечно-слоистая топология их структуры.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1599-1613
1599-1613
ФИЗИКОХИМИЯ РАСТВОРОВ
ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ФОСФОРИЛ-И КАРБОНИЛСОДЕРЖАЩИХ ПОДАНДОВ НА ЭКСТРАКЦИЮ ЛАНТАНОИДОВ(III) ИЗ АЗОТНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ В ПРИСУТСТВИИ ИОННОЙ ЖИДКОСТИ -бис[(ТРИФТОРМЕТИЛ)СУЛЬФОНИЛ]ИМИДА 1-БУТИЛ-3-МЕТИЛИМИДАЗОЛИЯ
Аннотация
Изучено межфазное распределение ионов лантаноидов(III) между водными растворами HNO3и растворами тетрабутилдигликольамида Bu2C(O)CH2OCH2C(O)NBu2(1), соединений R2P(O)CH2OCH2C(O)NBu2, где R = Bu (2), Ph (3), и фосфорилсодержащих подандов R2P(O)CH2OCH2P(O)R12, где R = R1= Bu (4); R = Bu, R1= Ph (5);R=R1= Ph (6), в 1,2-дихлорэтане и ионной жидкости - бис[(трифторметил)сульфонил]имиде 1-бутил-3-метилимидазолия. Установлено, что экстракция ионов металлов значительно возрастает в присутствии ионной жидкости в органической фазе. Определена стехиометрия извлекаемых комплексов, рассмотрено влияние концентрации HNO3 в водной фазе и строения экстрагента на эффективность извлечения ионов металлов в органическую фазу.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1614-1621
1614-1621
РАЗДЕЛЕНИЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СРЕДНЕТЯЖЕЛОЙ ГРУППЫ СИНЕРГЕТНЫМИ СМЕСЯМИ НИТРАТА МЕТИЛТРИ-н-ОКТИЛАММОНИЯ И АММОНИЕВОЙ СОЛИ ДИ-2-ЭТИЛГЕКСИЛФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ
Аннотация
Изучено разделение редкоземельных элементов среднетяжелой группы по линии Gd/Tb методом жидкостной экстракции из низкокислотных нитратных растворов. В качестве экстрагента использована синергетная смесь нитрата метилтри-н-октиламмония и аммониевой соли ди-2-этилгексилфосфорной кислоты. Методом изомолярных серий определена область синергетной экстракции. Показано, что при экстракции смесью экстрагентов и индивидуальной аммониевойсолью ди-2-этилгексилфосфорной кислоты наблюдается образование геля при концентрациях соли >0.25 моль/л. В области устойчивости системы максимальный коэффициент разделения по линии Gd/Tb составляет >3.8. Для предотвращения образования геля использовали н-октанол и три-н-бутилфосфат в качестве модификатора.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1622-1630
1622-1630
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
СИНТЕЗ Ti2AlC В РАСПЛАВЕ KBr: ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И СООТНОШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ
Аннотация
МАХ-фазы различного состава в последнее время находят все более широкое применение благодаря своей слоистой структуре и свойствам, характерным для керамических материалов и металлов. Поэтому большое значение имеет разработка легко масштабируемых методов получения данных соединений, характеризующихся повышенной фазовой чистотой. В работе изучено влияние на состав и свойства такой МАХ-фазы, как Ti2AlC, условий ее получения с применением защитного расплава солей (на примере KBr), в частности, соотношений исходных реагентов (n(Ti):n(Al):n(C)),температуры и длительности термической обработки. Установлено, что при температуре 1100∘C наибольший выход Ti2AlC (94.4%) достигается при мольном соотношении n(Ti):n(Al):n(C) =2:1.1:0.9. Показано, что при температурах синтеза от 900 до 1100∘C содержание целевой МАХ-фазы изменяется незначительно (от 94 до 96%), максимальное содержание Ti2AlC установлено приполучении образца при температуре 1000∘C. Изучено также влияние температуры синтеза (900,1100 и 1200∘C) на микроструктуру, термическое поведение в токе воздуха и величину работы выхода электрона.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1631-1642
1631-1642
БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ Pt-Ag-КАТАЛИЗАТОРЫ, НАНЕСЕННЫЕ НА МЕЗОПОРИСТЫЙ ОКСИД КРЕМНИЯ МСМ-41, В РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ 4-НИТРОФЕНОЛА
Аннотация
Синтезирован мезопористый МСМ-41 с удельной площадью поверхности 1134 м2/г. На его основеметодом пропитки по влагоемкости приготовлены нанесенные моно- и биметаллические катализаторы Pt-Ag с различным соотношением металлов. Методами РФА, ЭСДО показано, что после восстановительной высокотемпературной обработки катализаторы Pt-Ag на поверхности сформировались контактирующие Pt и Ag металлические наночастицы. Методом ТПВ-H2 показано повышение реакционной способности биметаллических катализаторов по сравнению с монометаллическими за счет взаимодействия AgOx- и PtOy-центров. Катализаторы были исследованы в реакции восстановления 4-нитрофенола боргидридом натрия. Установлено значительное увеличение скорости восстановления 4-нитрофенола на биметаллических катализаторах за счет синергетического эффекта Pt и Ag.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1643-1653
1643-1653
ДОПИРОВАННЫЕ ТИТАНАТЫ ЛИТИЯ И ИХ КОМПОЗИТЫ С УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ КАК АНОДЫ ДЛЯ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Аннотация
Титанаты лития Li4+xTi5–xMxO12 (M = Sc, Ga, Al, Cr; x=0, 0.05, 0.1, 0.15) и их композиты с углеродными нанотрубками синтезированы золь-гель методом и охарактеризованы с помощью рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, импедансной и 7Li MAS-ЯМР-спектроскопии; проведено их электрохимическое тестирование. Показано, что допирование трехвалентными катионами приводит к уменьшению подвижности ионов лития в Li4+xTi5–xMxO12, чтоуказывает на доминирование переноса лития по вакансиям в этих материалах. Наилучшие электрохимические характеристики демонстрируют композиты Li4+xTi5–xMxO12 с углеродными нанотрубками.
Журнал неорганической химии. 2024;69(11):1654-1664
1654-1664