Том 70, № 6 (2025)

Методом щелочного осаждения водных растворов солей двух- и трехвалентного железа получены магнитные порошки наночастиц оксида железа. Синтез наночастиц состава Fe_3−хGd_xO₄ (x = 0.05; 0.1) выполнен путем добавления в исходный раствор смеси солей железа расчетного количества Gd(NO₃)₃ ∙ 6H₂O. Фазовый состав и магнитные свойства синтезированных порошков исследованы методами рентгенофазового анализа, мессбауэровской спектроскопии на изотопе ⁵⁷Fe и магнитометрии при температурах 7, 20 и 300 K. Проведенные исследования подтвердили формирование наночастиц нестехиометрического магнетита Fe_3−dO₄, а также магнетита, легированного ионами Gd³⁺. Выявлена взаимосвязь среднего диаметра наночастиц исходного порошка Fe_3−dO₄ и легированного порошка Fe_3−хGd_xO₄ от состава исходных реагентов, а также от содержания Gd (x).

Исследован процесс осаждения висмута(III) из хлорнокислых растворов при добавлении к ним малоновой кислоты в зависимости от молярного отношения малонат-ионов к висмуту в системе. Синтезирован основной малонат висмута BiОН(C₃H₂O₄) (соединение I) и одинаковые по составу, но разные по структуре малонаты висмута, содержащие молекулу воды: Bi(C₃H₂O₄)(C₃H₃O₄)H₂O (II) и [Bi(C₃H₂O₄)(C₃H₃O₄)] ∙ H₂O (III). Основной малонат висмута получен в рентгеноаморфном виде, для двух других соединений методом рентгеноструктурного анализа определены кристаллические структуры. В соединении II молекула воды координирует висмут и является лигандом, а в соединении III – нет. Оба соединения являются одномерными (1D) координационными полимерами. После прокаливания соединений II и III при 120°С в результате дегидратации образуется безводный малонат висмута состава Bi(C₃H₂O₄)(C₃H₃O₄) (IV). Соединения I–IV охарактеризованы методами ИК-спектроскопии, термического анализа, порошковой дифрактометрии, их состав подтвержден методом элементного анализа. Рассмотрены особенности строения полимеров II и III, проведен топологический анализ электронной плотности контактов Bi–O, выделены основные и вторичные связи в координационных полиэдрах.

Предложен новый эффективный способ синтеза твердого электролита с высокой литий-ионной проводимостью со структурой NASICON состава Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ (LATP). Преимущество разработанного способа заключается в использовании жидкофазного прекурсора на основе оксалатного комплекса титана. Установлено, что при температуре 750°С образуется однофазный хорошо окристаллизованный LATP. Значение общей ионной проводимости LATP после спекания при 900°C, измеренное методом импедансной спектроскопии, составляло 2.6 × 10^–4 См/см при комнатной температуре, а энергия активации проводимости – 0.28 эВ. Представленный способ синтеза перспективен для масштабирования и массового производства.

Изучено комплексообразование кобальта(II) с азагетероциклическими лигандами L (L – 2,2ʹ-бипиридил (Bipy), 1,10-фенантролин (Phen), 2,2ʹ-бипиридиламин (BPA)) в присутствии моногидроксизамещенного производного клозо-додекаборатного аниона [B₁₂H₁₁OH]^2–. В зависимости от природы используемого органического лиганда и условий синтеза получены и структурно охарактеризованы координационные соединения [Co^III(Bipy)₂Cl₂]₂[B₁₂H₁₁OH], [Co^II(Phen)₃][B₁₂H₁₁OH] и [Co^II(Bipy)₃][B₁₂H₁₁OH] с кластерным анионом бора в качестве противоиона, а также смешаннолигандный комплекс [Co^II(BPA)₂Cl₂] известного строения. Впервые для системы, содержащей кобальт(II) и замещенное производное кластерного аниона бора, наблюдается окислительно-восстановительная реакция на воздухе без введения дополнительных окисляющих агентов, приводящая к образованию комплекса кобальта(III).

С использованием неэмпирического релятивистского метода присоединенных цилиндрических волн рассчитаны зависимости электронной структуры однослойных нанотрубок BN (n₁, n₂) с n₁ = 7 и 7 ≥ n₂ ≥ 0 от хиральности и спина. Все нанотрубки являются широкозонными полупроводниками с оптическими щелями 3.6–4.6 эВ и спин-орбитальным расщеплением верха валентной зоны и минимума зоны проводимости 0.15‒0.004 мэВ. Энергии спинового расщепления в правовинтовых и левовинтовых нанотрубках совпадают, а спины имеют противоположное направление. Нанотрубка (7, 1) в наибольшей степени подходит для селективного спинового транспорта электронов, что может найти применение в элементах спинтроники.

Система LiCl–LiBr–Li₂SO₄ изучена методом дифференциального термического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии. При анализе фазового комплекса установлено, что поверхность ликвидуса системы состоит из полей кристаллизации Li₂SO₄ и непрерывного ряда твердых растворов LiCl_xBr_1–x. Определен состав точки минимума М 457, экв. %: LiCl – 18; LiBr – 42; Li₂SO₄ – 40. Температура кристаллизации составляет 457°С, удельная энтальпия фазового перехода – 248.1 ± 7.5 Дж/г. Для выявления фазовых реакций в системе LiCl–LiBr–Li₂SO₄ построена пространственная 3D-модель и смоделирована разъемная модель объемов кристаллизации фаз системы, а также в качестве демонстрации возможностей использования 3D-модели построена диаграмма материального баланса равновесных сосуществующих фаз для произвольно выбранной фигуративной точки изучаемой системы. Для построения модели в программе КОМПАС-3D использованы данные по температурам плавления и эвтектическим составам элементов огранения меньшей мерности, а также по экспериментально изученным в работе политермическим сечениям трехкомпонентной системы LiCl–LiBr–Li₂SO₄.

Комбинацией методов pH-потенциометрического и УФ-спектрофотометрического титрования при I = 0.1 моль/л (KCl/NaClO₄) и t = (25 ± 1)°С изучены протолитические и комплексообразующие свойства некоторых изомеров ароматических аминокислот в водном растворе. Определены показатели констант кислотной диссоциации аммонийных (pK_a0) и карбоксильных групп (pK_a1) в структуре изомеров бензолкарбоновых аминокислот: антраниловой кислоты (L1), мета-аминобензойной кислоты (L2) и пара-аминобензойной кислоты (L3); аммонийных групп (pK_a1) в структуре изомеров бензолсульфоновых аминокислот: ортаниловой кислоты (L4), метаниловой кислоты (L5), сульфаниловой кислоты (L6). Показано, что основность аминогруппы в структуре реагентов уменьшается в ряду изомеров: мета-, пара-, орто-изомер. Несмотря на то, что орто-изомеры характеризуются меньшей основностью аминогруппы, их металлокомплексы обладают наиболее высокой устойчивостью. Установлено, что антраниловая кислота проявляет селективные свойства по отношению к ионам меди(II), а ортаниловая кислота – к ионам серебра(I). Определены спектральные характеристики металлокомплексов изомеров бензолсульфоновых аминокислот c ионами переходных металлов: серебра(I), меди(II), никеля(II) и кобальта(II).