Октаэдрические кластерные комплексы молибдена и вольфрама как активные компоненты функциональных материалов

В диссертации получены новые гетерогенные пленочные покрытия фторопласта с добавлением кластерного комплекса молибдена (Bu4N)2[{Mo6I8}(p-CH3C6H4SO4)6] наноразмерные частицы полиуретана с включенными кластерными комплексами молибдена и вольфрама ((CH3)3(C2H4OH)N)2[{M6I8}I6] (M – Mo, W) и наноразмерные частицы диоксида титана, модифицированные кластерными комплексами молибдена (Bu4N)2[{Mo6I8}( p-CH3C6H4OSO3)6] и (Bu4N)2[{Mo6I8}(NO3)6]. Для фторопластовых покрытий продемонстрировано предотвращение гидролиза кластерного комплекса молибдена внутри пленки, в то время как на поверхности покрытий образуются аквагидроксокомплексы молибдена. При этом фотосенсибилизационные и противомикробные свойства покрытий практически не изменяются при длительном вымачивании. Модфицированные наноразмерные частицы полиуретана демонстрируют сохраняющуюся фотосенсибилизацию и люминесценцию при недельном выдерживании в воде. Показано сохранение интенсивности рентгениндуцированной эмиссии включенного кластерного комплекса в течение 3 часов облучения. Модифицированные кластерными комплексами частицы диоксида титана обладают лучшими фотокаталитическими свойствами по сравнению с немодифицированным, что было продемонстрировано на реакции разложения красителя бромфенолового синего в воде под ультрафиолетовым и видимым излучением. При этом эффективность сохраняется в течение пяти непрерывных циклов фоторазложения. Был предложен механизм фотокатализа для полученных материалов – гетеропереход S типа, описывающий взаимодействие двух полупроводников с пересекающимися запрещенными зонами. Диссертация выполнена в лаборатории биоактивных неорганических соединений ФГБУН Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН. Научный руководитель: Воротникова Наталья Андреевна, кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории биоактивных неорганических соединений. Официальные оппоненты: Мустафина Асия Рафаэлевна, доктор химических наук, доцент, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией физико-химии супрамолекулярных систем, Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова – обособленное структурное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр РАН»; Бойцова Ольга Владимировна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории строения конденсированных систем, ФГБОУ высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова». Ведущая организация: ФГБУН Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН. Список публикаций: 1. Vorotnikova N.A., Bardin V.A., Vorotnikov Y.A., Kirakci K., Adamenko L.S., Alekseev A.Y., Meyer H.J., Kubát P., Mironov Y. V., Lang K., Shestopalov M.A. Heterogeneous photoactive antimicrobial coatings based on a fluoroplastic doped with an octahedral molybdenum cluster compound // Dalton Trans. 2021. V. 50, № 24. P. 8467–8475. 2. Bardin V.A., Vorotnikov Y.A., Stass D. V., Vorotnikova N.A., Shestopalov M.A. Oxygen-Sensitive Photo- and Radioluminescent Polyurethane Nanoparticles Modified with Octahedral Iodide Tungsten Clusters // Nanomaterials. 2022. V. 12, № 20. 3580. 3. Bardin V.A., Vorotnikov Y.A., Asanov I.P., Vorotnikova N.A., Shestopalov M.A. Visible-light active S-scheme heterojunction photocatalyst based on nanosized anatase TiO2 and octahedral iodide molybdenum clusters // Appl. Surf. Sci. 2023. V. 612, 155738.