ФХ-2023

В.А. Шкрумеляк, О.А. Голованова
ФГАОУ ВО «Омский государственный университет имени Ф.М. Достоевского»

Аннотация: Значительная часть современных исследований посвящена синтезу и изучению строения соединений редкоземельных элементов с биолигандами – это те лиганды, которые участвуют в биохимических процессах. Особый интерес для изучения представляют соединения редкоземельных элементов с аминокислотами, так как они являются важнейшими биолигандами, природными наноразмерными молекулами. В ходе работы были синтезированы соединения лантана (III) и церия (III) с аспарагиновой кислотой. Получены белые кристаллические осадки для систем «LaAsp» (1:2) и «Ce-Asp» (1:3). С помощью оптической микроскопии доказано принципиальное отличие кристаллов синтезированных соединений (по форме и размерам) от кристаллов исходных веществ, используемых для синтеза. Результаты ИК-Фурье спектроскопии показали, что ионы металлов взаимодействуют с карбоксильной группой аспарагиновой кислоты. Результаты, полученные при спектрофотометрическом анализе надосадочной жидкости для системы «La-Asp» (1:2), позволили смоделировать пространственную структуру данного соединения с учётом количества аспарагиновой кислоты, связываемой с ионами лантана (III). Синтезированные соединения являются перспективными для дальнейшего их применения в медицине.
Ключевые слова: редкоземельные элементы, комплексные соединения лантана (III) и церия (III), аминокислоты, аспарагиновая кислота, лиганды

Н.В. Черкесова¹, Г.А. Мустафаев¹, А.Г. Мустафаев^2
1 ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
² ГАОУ ВО «Дагестанский государственный университет народного хозяйства»

Аннотация: Процессы, протекающие в системе кремний-кислород-азот, представляет большое практическое значение, поскольку диэлектрические слои из материалов этой системы широко применяются в качестве барьеров для проникновения примесей, элементов накопительных конденсаторов, полевых изолирующих слоев и т.д. Интерес к созданию таких диэлектриков повысился в связи с использованием в технологических процессах этапа быстрого термического отжига, сопровождающегося возникновением на поверхности раздела быстрых поверхностных состояний и механических напряжений. В результате исследования определено что МДП-структурах изменение порогового напряжения, связано с захватом электронов на образующиеся при этом в объеме полупроводника ловушки. МДП-структуры с азотированным оксидом по сравнению с обычным оксидом обладают лучшей стабильностью. Исследования показали, что подавление процесса образования состояний на поверхности раздела зависит от степени азотирования. Характеристики МДП-структур под воздействием облучения существенно зависят от температуры и длительности быстрой термической нитризации.
Ключевые слова: металл–диэлектрик–полупроводник (МДП), оксинитрид кремния, нитризация, подзатворный диэлектрик, диоксид кремния, термообработка

В.В. Туровцев¹, Е.М. Чернова², Е.А. Мирошниченко³, Ю.Д. Орлов^2
1 ФГБОУ ВО «Тверской государственный медицинский университет» Минздрава России
² ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
³ ФГБУН «Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН»

Аннотация: В работе представлены результаты исследования влияния свободной валентности (при отрыве атома водорода) на электронное строение радикалов нспиртов на примере радикалов производных н-гептанола (C●H₂(CH₂)₆OH, CH_3—C●H-(CH₂)₅OH, C₂H_5—C●H-(CH₂)₄OH, C₃H_7—C●H-(CH₂)₃OH, C₄H_9—C●H-(CH₂)₂OH, C₅H_11—●HCH₂OH, C₆H_13—C●H-OH, C7H_15—O●). Оптимизация геометрии и нахождение распределения электронной плотности в указанных соединениях получено методом функционала плотности B3LYP/6-311++G(3df,3pd) 6d 10f. Электронное строение выбранных молекул и радикалов исследовано в рамках «квантовой теории атомов в молекуле» (QTAIM): вычислены электронные параметры атомов и атомных групп, изучено распределение спиновой плотности, количественно охарактеризованы понятия «радикальный центр» и «свободная валентность». Рассмотрены индуктивный эффект и переносимость атомных групп, составлена качественная шкала групповых электроотрицательностей. Проведено сравнение возмущающего действия различных атомных групп, в том числе содержащих свободную валентность, на углеводородную цепь, посредством сравнения интегральных параметров групп, входящих в состав исследуемых соединений, с параметрами «стандартных» групп.
Ключевые слова: квантовая теория атомов в молекуле, электронная плотность, электроотрицательность, индуктивный эффект, спиновая плотность, свободная валентность, радикальный центр

С.Д. Хижняк, А.И. Иванова, В.М. Волкова, Е.В. Барабанова, П.М. Пахомов
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Аннотация: В настоящей работе представлены результаты исследования зеленого или биосинтеза наночастиц серебра с использованием водных экстрактов листьев клена и дуба. Эффективность процесса синтеза, размер и форма образующихся наночастиц изучены с помощью методов спектроскопии УФ-видимого диапазона, динамического светорассеяния, атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что образование наночастиц серебра сопровождается появлением в электронных спектрах водных экстрактов полосы плазмонного резонанса, максимум которой зависит от концентрации нитрата серебра и находится в диапазоне ~420-429 нм в спектрах листьев клена, а в спектрах экстрактов дуба наблюдается сдвиг в сторону больших длин волн ~425-435 нм, что соответствует формированию наночастиц большего размера. Согласно данным динамического светорассеяния размер наночастиц в экстрактах клена составляет ~60-68 нм, а в образцах дуба ~107 нм. Зафиксированные с помощью атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии различия в размерах и форме наночастиц, полученных в фитоэкстрактах клена и дуба, объясняются различным составом биоактивных веществ в растениях, участвующих в восстановлении ионов серебра и стабилизации поверхности наночастиц серебра.
Ключевые слова: зеленый синтез, наночастицы серебра, полоса поверхностного плазмонного резонанса, сканирующая электронная микроскопия

В.Е. Супрунчук
ФГAОУ ВО «СевероКавказский федеральный университет»

Аннотация: Магнитоуправляемый транспорт лекарственных веществ с целенаправленным высвобождением молекулярного груза способствует расширению возможностей клинической терапии. В работе исследуется возможность создания наночастиц, на основе фукоидана модифицированного магнетитом, для биомедицинских целей. Изучена возможность иммобилизации модельного фибринолитического фермента с помощью сшивающего агента. Максимальная загрузка фермента составляет 2,06±0,09% масс. Размер частиц с иммобилизованной альтеплазой по данным сканирующей электронной микроскопии составил 94,4±24,3 нм, гидродинамический диаметр – 370 нм, дзета-потенциал – -1,66±0,06 мВ. Намагниченность насыщения образца составляет 6 Гс·см³/г. Для пониманиямеханизмов высвобождения молекулярного груза проведены исследования с использованием различных моделей: нулевой порядок, модель Вейбулла, уравнение Хилла, модель Хигучи, модель Корсмейер-Пеппаса. Использование математического моделирования показало, что наилучшей моделью для описания этого процесса является кинетическое уравнение Корсмейер-Пеппаса (r² = 0,97), а процесс высвобождения контролируется диффузией Фика. Полученный биокомпозитный материал является перспективным кандидатом в качестве наноносителя для ферментативного агента.
Ключевые слова: фукоидан, магнетит, магнитные наночастицы, таргетинг, адресная доставка, альтеплаза, кинетика выпуска, переменное магнитное поле

Т.В. Свиридова, З.А. Якубовская, В.Б. Оджаев, Д.В. Свиридов
Белорусский государственный университе

Аннотация: В работе приведены результаты изучения характера изменения топологии поверхности в результате фотостимулированной полимеризации фоторезистных слоев на основе высших оксидов – неорганических полимеров. С использованием атомносиловой микроскопии выполнено исследование изменения наноструктуры поверхности тонких пленок смешанных оксидов молибдена-ванадия (V₂O₅:MoO₃ = 3:2) в процессе УФ-стимулированной полимеризации. Фрактальный анализ атомно-силовых изображений позволил установить, что твердофазная полимеризация в смешаннооксидных слоях, полученных путем конденсации соответствующих оксокислот, протекает с участием смешанных оксоолигомеров по 3D-механизму. При этом теряется анизотропия, характерная для исходной пленки и обусловленная направленной агломерацией лентообразных смешанных оксоолигомеров, входящих в ее состав. Развивающиеся в смешаннооксидном слое полимеризационные процессы приводят к образованию агломератов зерен, состоящих из четко огранённых псевдокристаллитов нанометрового размера. Одновременно в процессе экспонирования происходит твердофазная рекристаллизации аморфизированной оксидной пленки, результатом чего является увеличение значения среднего отклонения профиля поверхности. В процессе избирательного кислотного травления происходит обнажение скрытой внутренней структуры фоточувствительного оксидного слоя и дробление псевдокристаллитов, что приводит к снижению шероховатости поверхности до исходной величины. Указанные особенности структуры фоточувствительных смешаннооксидных пленок MoO₃/V₂O₅ имеют принципиальное значение для создания неорганических фоторезистов.
Ключевые слова: фотополимеризация, смешанные оксиды молибдена-ванадия, тонкие пленки, наноструктура, неорганические фоторезисты, атомно-силовая микроскопия

А.А. Остроушко¹, М.О. Тонкушина¹, Т.Ю. Жуланова^1,2, Е.В. Кудюков¹, А.Я. Голуб¹, О.В. Русских^1
1 ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
² ФГБУН «Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук»

Аннотация: Изучены процессы получения гексаферрита стронция (материал постоянных магнитов) в реакциях горения с последующей термообработкой нитрат-органических прекурсоров, содержащих глицин или поливиниловый спирт. Образование железо-глициновых комплексов органических компонентов прекурсоров оказывает влияние на формирование морфологии получаемых образцов. При использовании глицин-содержащих систем в ходе горения возникает разветвленная волокнистая текстура материала с протяженными внутренними полостями, где имеются удлиненные оксидные частицы. Такие образцы обладают более высокой коэрцитивной силой, внешнее магнитное поле существенного влияния на формирование текстуры в ходе горения не оказывает. Установлено наличие генерирования зарядов в прекурсорах при их горении, что проявляется в появлении разности потенциалов земля – прекурсор. В данном случае возникновение меньших по интенсивности зарядов позволяет получить образцы с более высокой намагниченностью, а также с большей способностью к повышению магнитных характеристик при дальнейшей термомагнитной обработке.
Ключевые слова: гексаферрит стронция, синтез, нитрат-органические прекурсоры, магнитные свойств, текстурирование

С.С. Налимова¹, З.В. Шомахов², А.Д. Чупрова¹, А.М. Гукетлов^2
1 ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
² ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»

Аннотация: В последние годы активно исследуются различные дихалькогениды переходных металлов, которые представляют интерес для множества областей применений, в том числе газовых сенсоров. В данной работе газочувствительные наноструктуры на основе дисульфида молибдена и оксида молибдена получены гидротермальным методом. Химический состав поверхности полученных образцов исследован с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Проанализированы газочувствительные свойства синтезированных структур к парам изопропилоовго спирта и ацетона при вариации температуры детектирования. Показано, что в результате термообработки при 150°С происходит частичное окисление дисульфида молибдена. Отжиг образцов MoS₂ при 400°С приводит к полному окислению до MoO₃. Анализ газочувствительных свойств структур показал, что максимальный отклик к парам изопропилового спирта и ацетона имеет оксид молибдена во всем исследуемом температурном диапазоне. Как дисульфид молибдена, так и оксид молибдена показывают лучший отклик к парам изопропилового спирта по сравнению с ацетоном.
Ключевые слова: хемосорбционные газовые сенсоры, дисульфид молибдена, оксид молибдена, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

О.Н. Мусская, В.К. Крутько, И.Е. Глазов, А.И. Кулак
ГНУ «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси»

Аннотация: Жидкофазным синтезом из водных растворов хлорида кальция и гидрофосфата аммония при мольных соотношениях Са/Р 1,0-1,67 и величине рН 5-11 в присутствии полифенольного соединения (галловой кислоты) получены кислые, средние и основные фосфаты кальция. Методами рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии показано, что в слабокислой среде (рН 5-6) при мольном соотношении Са/Р 1,0 образуется брушит, размеры элементарной ячейки которого могут уменьшаться в присутствии галловой кислоты. В щелочной среде (рН 8-11) полифенольное соединение хелатирует ионы кальция, что приводит к образованию аморфизированного фосфата кальция, который после прогрева при 800°С превращается в β-трикальцийфосфат и гидроксиапатит. Выявлено, что наличие галловой кислоты способствует образованию основного фосфата кальция при более низком мольном соотношении (Са/Р 1,5), чем для стехиометрического гидроксиапатита (Са/Р 1,67). Методом термического анализа показано, что жидкофазный синтез фосфатов кальция в присутствии галловой кислоты способствует переходу брушита в пирофосфат кальция, а аморфизированных фосфатов кальция – в трикальцийфосфат и гидроксиапатит, при высокотемпературной обработке.
Ключевые слова: галловая кислота, жидкофазный синтез, брушит, аморфизированные фосфаты кальция, гидроксиапатит, трикальцийфосфат, пирофосфат кальция

С.Ю. Меньшиков¹, А.Н. Малышев^1,2, В.С. Курмачева¹, М.О. Тонкушина², А.А. Остроушко^2
1 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
² ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Аннотация: Изучены каталитические свойства FeSO₄, нанокластерного железомолибденового полиоксометаллата {Mo₇₂Fe₃₀} и нанокластерного молибденового полиоксометаллата {Mo₁₃₂} при окислении фенола в этанолоизобутанольном растворе персульфатом. Для определения продуктов окисления, фенола, этанола и изобутанола кислотной природы в реакционную смесь в каждом эксперименте добавлялся сульфокатионит КУ-2, чтобы катализировать реакцию этерификации кислотных продуктов окисления с исходными спиртами. Продукты кислотной этерификации идентифицировались методом газо-жидкостной хроматографии с масс-спектроскопическим детектором. По конверсии фенола, этанола и изобутанола проведено сравнение каталитических свойств гомогенного катализатора FeSO₄ (аналогичного реактиву Фентона) с гетерогенными катализаторами (полиоксометаллатами). Эти данные позволяют предполагать возможность дальнейшего поиска гетерогенных катализаторов, содержащих в своем составе Fe и Mo, при деструкции фенола перекисными соединениями.
Ключевые слова: полиоксометаллат, кеплерат, FeSO4, каталитические свойства, окисление фенола в этанольно-изобутанольной среде, персульфат калия, газовая хроматомасс-спектрометрия