Синтезированы ранее не описанные в литературе комплексы гексаметилентетрамина (ГМТА) с вольфрамосиликатами состава: Rb5[SiW11O39Fe(ГМТА)]?20H2O, Cs5[SiW11O39Fe(ГМТА)]?6H2O, Rb6[SiW11O39Zn(ГМТА)]?12H2O, Cs6[SiW11O39Zn(ГМТА)]?10H2O со структурой аниона Кеггина, которые изучены методами электронной и ИК-спектроскопии, ядерного магнитного резонанса, термического и рентгенофазового анализа. Электронные спектры поглощения комплексов ГМТА с вольфрамосиликатоферратами в области 270…600 нм указывают на октаэдрическое окружение атомов железа (III), а смещение максимума поглощения 290 нм для Rb5[SiW11O39Fe(H2O)]·10H2O до 310 нм для Rb5[SiW11O39Fe(ГМТА)]·20H2O указывает на изменение лигандов в ближайшем окружении атомов железа и образование комплексов ГМТА с вольфрамосиликатом. Об этом также свидетельствуют результаты ядерного магнитного резонанса растворов синтезированных цинксодержащих соединений в D2O: химический сдвиг протонов 1H метиленовых групп CH2 в ГМТА составляет 4,56 м.д., в комплексе Rb6[SiW11O39Zn(ГМТА)]·12H2O – 4,64 м.д.; для атомов углерода 13C в ГМТА химический сдвиг составляет 71,1 м.д., а в комплексе Rb6[SiW11O39Zn(ГМТА)]·12H2O – 71,2 м.д. По данным термического анализа (ТА), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и рентгенофазового анализа (РФА), продуктами термолиза синтезированных соединений при 650 ? являются фазы со структурой пирохлора и гексагональных вольфрамовых бронз. Изучены каталитические свойства Rb5[SiW11O39Fe(ГМТА)]?20H2O в процессе получения углеродных наноматериалов. Получен гибридный углерод-минеральный материал наноуглерод – WOХ, который охарактеризован методами РФА и электронной микроскопии, обладает высокой электропроводностью и химической стойкостью по отношению к концентрированным растворам кислот. Результаты работы могут быть полезны для низкотемпературного синтеза соединений со структурой пирохлора, гексагональной вольфрамовой бронзы и гибридных углерод-минеральных наноструктур.
Ярослав Анатольевич Мороз – кандидат химических наук, старший научный сотрудник, Институт физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко, Донецк, Россия
Николай Степанович Лозинский – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко, Донецк, Россия
Анатолий Павлович Прудченко – кандидат химических наук, старший научный сотрудник, Институт физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко, Донецк, Россия
Александр Николаевич Лопанов – доктор технических наук, профессор, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, Белгород, Россия
Константин Александрович Чебышев – кандидат химических наук, доцент, кафедра физической и неорганической химии, Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь, Россия
1. Roy S., Crans D. C., Parac-Vogt T. N., et al. Polyoxometalates in catalysis, biology, energy and materials science. Lausanne: Frontiers Media SA, 2019. 224 p. DOI: 10.3389/978-2-88963-233-6
2. Camarillo-Cisneros J., Arzola-Alvarez C., Cabral-Lares R. M., et al. Optical properties of W1-xXMoXO30,33H2O semiconductor oxides synthesized by hydrothermal and microwave techniques // Inorganic Chemistry Communication 2020. V. 119. Art. ID 107984. 9 p. DOI: 10.3390/polym11111740
3. Лозинский Н. С., Лопанов А. Н., Мороз Я. А. и др. Синтез и термические превращения комплексов вольфрамофосфатометаллатов с гексаметилентетрамином // Журнал неорганической химии. 2024. Т. 69, № 7. С. 1029 – 1038.
4. Помогайло А. Д., Джардималиева Г. И. Металлополимерные гибридные нанокомпозиты. М.: Наука, 2015. С. 136 – 149.
5. da Silva M. J., Rodrigues A. A., Lopes N. P. G. Keggin heteropolyacid salt catalysts in oxidation reactions: a review // Inorganics. 2023. V. 11. Art. ID 162. 23 p. DOI: 10.3390/inorganics11040162
6. Farsani M. R., Yadollahi B. Synthesis, characterization and catalytic performance of a Fe polyoxometalate/silica composite in the oxidation of alcohols with hydrogen peroxide // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2014. V. 392. P. 8 – 15. DOI: 10.1016/j.molcata.2014.05.001
7. Ivanova S. Hybrid organic-inorganic materials based on polyoxometalates and ionic liquids and their application in catalysis // Chemical Engineering. 2014. V. 2014. Art. ID 963792. 13 p. DOI: 10.1155/2014/963792
8. Chen W.-L., Chen B.-W., Tan H.-Q., et al. Ionothermal syntheses of three transition-metal-containing polyoxotungstate hybrids exhibiting the photocatalytic and electrocatalytic properties // Journal of Solid State Chemistry. 2010. V. 183, No. 2. P. 310 – 321. DOI: 10.1016/j.jssc.2009.11.016
9. Nunes M., Garcia-Orduna P., Atrian-Blasco E., et al. Polyoxometalate-ionic liquids for mitigating the effects of iron gall ink corrosion on cellulosic supports // ACS Omega. 2024. V. 9. P. 36609 - 36621. DOI: 10.1021/acsomega.4c04925
10. Martinetto Y., Pegot B., Roch-Marchal C., et al. Designing functional polyoxometalate-based ionic liquid crystals and ionic liquids // European Journal of Inorganic Chemistry. 2019. V. 2020, No. 3. P. 228 – 247. DOI: 10.1002/ejic.201900990
11. Herrmann S., Kostrzewa M., Wierschem A., et al. Polyoxometalate ionic liquids as self-repairing acid-resistant corrosion protection // Angewandte Chemie International Edition. 2014. V. 53, Nо. 49. P. 13596 – 13599. DOI: 10.1002/anie.201408171
12. Tajima Y., Takagi R., Nakajima T., et al. 11-Tungstophosphate with iron(II) and hydrogen peroxide efficiently detached bacterial biofilm // Biological and Pharmaceutical Bulletin. 2009. V. 32, No. 10. P. 1783 – 1789. DOI: 10.1248/bpb.32.1783
13. Lobiak E. V., Shlyakhova E. V., Bulusheva L. G., et al. Ni–Mo and Co–Mo alloy nanoparticles for catalytic chemical vapor deposition synthesis of carbon nanotubes // Journal of Alloys and Compounds. 2015. V. 621. P. 351 – 356. DOI: 10.1016/j.jallcom.2014.09.220
14. Lobiak E. V., Shlyakhova E. V., Gusel’nikov A. V., et al. Сarbon nanotube synthesis using Fe-Mo/MgO catalyst with different ratios of CH4 and H2 gases // Physica Status Solidi (B). 2017. V. 255, Art. No. 1700274. 6 p. DOI: 10.1002/pssb.201700274
15. Прудченко А. П., Мороз Я. А., Лозинский Н. С. и др. Полиоксовольфрамометаллаты 3d-металлов в синтезе гибридных углерод-минеральных наноматериалов CVD-методом // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. Тверь: Изд-во Тверского государственного университета, 2025. Вып. 17. С. 733 – 741. DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.733
16. Буракова Е. А., Бесперстова Г. С., Неверова М. А. и др. Особенности получения катализатора синтеза углеродных нанотрубок // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2019. Т. 81, № 2. С. 261 – 267. DOI: 10.20914/2310-1202-2019-2-261-267
17. Nunes M., Garcia-Orduna P., Atrian-Blasco E., et. al. Polyoxometalate-ionic liquids for mitigating the effects of iron gall ink corrosion on cellulosic supports // ACS Omega Journal. 2024. V. 9, No. 4. P. 36609 – 36621. DOI: 10.1021/acsomega.4c04925
18. Silaen L., Elfita E., Mohadi R., et al. Soft ion divalent metals toward adsorption on Zn/Al-POM layered double hydroxide // Journal of Ecological Engineering. 2021. V. 22, No. 10. P. 109 – 120. DOI: 10.12911/22998993/142122
19. da Silva M. J., da Silva Andrade P. H., Sampaio С. F., et. al. Transition metal-substituted potassium silicotungstate salts as catalysts for oxidation of terpene alcohols with hydrogen peroxide // Catalysis Letter. 2021. V. 151, No. 18. P. 2094 – 2106. DOI: 10.1007/s10562-020-03449-9
20. Fernandes D. M., Simoes S. M. N., Carapuca H. M., et. al. Novel poly(hexylmethacrylate) composite carbon electrodes modified with Keggin-type tungstophosphate tetra-butylammonium salts // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2010. V. 639, Nо. 1–2. P. 83 – 87. DOI: 10.1016/j.jelechem.2009.11.020
21. Vinogradoff V., Rimola A., Duvernay F., et al. The mechanism of hexamethylenetetramine (HMT) formation in the solid state at low temperature // Physical Chemistry Chemical Physics. 2012. V. 14. Р. 12309 – 12320. DOI: 10.1039/c2cp41963g
22. Жапиева Б. Н., Туленбаева М. А., Алтыбаева Д. Т. Строение комплексного соединения иодида магния с гексаметилентетрамином // Вестник науки и образования. 2017. Т. 1, № 3. C. 26 – 29.
23. Geng Ya., Dong T., Fang P., et al. Fast and effective glycolysis of poly (ethylene terephthalate) catalyzed by polyoxometalate // Polymer Degradation and Stability. 2015. V. 117. P. 30 – 36. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2015.03.019
24. Chen F., Ma J., Dong Zh., et al. Characterization and catalytic performance of heteropoly acid H4SiW12O40 supported on nanoporous materials // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2014. V. 14. P. 7293 – 7299. DOI: 10.1166/jnn.2014.8964
25. Chatterjee R., Mandal A. Synthesis and structural elucidation of POM based hybrid with a common cobalt centre: It’s antibacterial activity and future perspectives // International Journal for Multidisciplinary Research. 2023. V. 5, Nо. 2. P. 1 – 14. DOI: 10.36948/ijfmr.2023.v05i02.2650
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2026.09.pp.027-037
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
