Воздействие нанокластерного полиоксометаллата {Mo72Fe30} на окисление персульфатом йодид-ионов
С.Ю. Меньшиков1, К.А. Белозерова2, А.А. Остроушко2
1 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
2 НИИ физики и прикладной математики, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.853
Оригинальная статья
Аннотация: Изучены каталитические свойства нанокластерного железомолибденового полиоксометаллата {Mo72Fe30} в растворах при реализации окисления персульфатом йодид-ионов. Использована автоматизированная установка на базе спектрофотометрического метода анализа, управляемая компьютером. Сравнение литературных данных и кинетических данных окисления иодида персульфатом показывает, что кеплерат является гетерогенным катализатором. Эти данные позволяют предполагать нерадикальный механизм для разложения персульфата на поверхности молекул кластера на первой стадии реакции окисления иодида калия. Значение эффективной энергии активации процесса указывает на каталитическое воздействие {Mo72Fe30} на промежуточной стадии разложения пероксида водорода.
Ключевые слова: нанокластерный железомолибденовый полиоксометаллат, кеплерат, каталитические свойства, окисление йодид-ионов, персульфат калия, пероксид водорода
- Меньшиков Сергей Юрьевич – к.х.н., доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
- Белозерова Ксения Александровна – студентка химического факультета института естественных наук и математики, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- Остроушко Александр Александрович – д.х.н., профессор, профессор кафедры физической и неорганической химии института естественных наук и математики, главный научный сотрудник, заведующий отделом химического материаловедения, НИИ физики и прикладной математики, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Ссылка на статью:
Меньшиков, С.Ю. Воздействие нанокластерного полиоксометаллата {Mo72Fe30} на окисление персульфатом йодид-ионов / С.Ю. Меньшиков, К.А. Белозерова, А.А. Остроушко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2020. — Вып. 12. — С. 853-859. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.853.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Müller, A. Linking icosahedral, strong molecular magnets {Mo(VI-72)Fe(III-30)} to layers – a solidstate reaction at room temperature / A. Müller, E. Krickemeyer, S.K. Das, et al. // Angewandte Chemie International Edition. – 2000. – V. 39. – I. 9. – P. 1612-1614. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(20000502)39:9<1612::AID-ANIE1612>3.0.CO;2-L.
2. Müller, A. Archimedean synthesis and magic numbers: «sizing» giant molybdenum-oxidebased molecular spheres of the Keplerate type / A. Müller, S. Sarkar, S.Q.N. Shah, et al. // Angewandte Chemie International Edition. – 1999. – V. 38. – I. 21. – P. 3238-3241. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(19991102)38:21<3238::AID-ANIE3238>3.0.CO;2-6.
3. Elistratova, J. Self-assembly of Gd3+ - bound keplerate polyanions into nanoparticles as a route for the synthesis of positive MRI contrast agents. Impact of the structure on the magnetic relaxivity / J. Elistratova, B. Akhmadeev, V. Korenev, et al. // Soft Matter. – 2018. – V. 14. – I. 38. – P. 7916-7925. DOI: 10.1039/c8sm01214h.
4. Ostroushko, A.A. The use of nanocluster polyoxometalates in the bioactive substance delivery systems / A.A. Ostroushko, I.D. Gagarin, I.G. Danilova, I.F. Gette // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. – 2019. – V. 10. – № 3. – P. 318-349. DOI: 10.17586/2220-8054-2019-10-3-318-349.
5. Ostroushko, A.A. The physicochemical properties and influence on living organisms of nanocluster polyoxomolybdates as prospective bioinspired substances (based on materials from the plenary lecture) / A.A. Ostroushko, I.D. Gagarin, K.V. Grzhegorzhevskii, et al. // Journal of Molecular Liquids. – 2019. – V. 301. – Art. № 110910. – 23 p. DOI: 10.1016/j.molliq.2019.110910.
6. Mokhtari, R. Visible-light driven catalase-like activity of blackberry-shaped {Mo72Fe30} nanovesicles: combined kinetic and mechanistic studies / R. Mokhtari, A. Rezaeifard, M. Jafarpour, A. Farrokhi // Catalysis Science & Technology. – 2018. – V. 8. – I. 18. – P. 4645-4656. DOI: 10.1039/c8cy00603b.
7. Garazhian, Z. A nanoscopic icosahedral {Mo72Fe30} cluster catalyzes the aerobic synthesis of benzimidazoles / Z. Garazhian, A. Rezaeifard, M. Jafarpour // RSC Advances. – 2019. – V. 9. – I. 60. – P. 34854-34861. DOI: 10.1039/c9ra06581d.
8. Fenton, H.J.H. Oxidation of tartaric acid in presence of iron // Journal of the Chemical Society, Transactions. – 1894. – V. 65.– P. 899-911. DOI: 10.1039/ct8946500899.
9. Indelli, A. Activation energy measurements in the reaction between iodide and persulfate ions in the presence of different salts / A. Indelli, E.S. Amis // Journal of the American Chemical Society. – 1960. – V. 82. – I. 2. – P. 332-338. DOI: 10.1021/ja01487a020.
10. Müller, A. Organizational forms of matter: an inorganic super fullerene and Keplerate based on molybdenum oxide / A. Müller, E. Krickemeyer, H. Bögge, M. Schmidtmann, F. Peters // Angewandte Chemie International Edition. – 1998 – V. 37. – I. 24. – P. 3359-3363. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(19981231)37:24<3359::AIDANIE3359>3.0.CO;2-J.
11. Liu, T. Hydrophilic inorganic macro-ions in solution: unprecedented self-assembly emerging from historical «blue waters» / T. Liu, E. Diemann, A. Müller // Journal of Chemical Education. – 2007. – V. 84. – № 3. – Р. 526-532. DOI: 10.1021/ed084p526.