Журнал неорганической химии
ISSN (print): 0044-457X
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 80732 от 09.04.2021
Учредитель: Российская академия наук, Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Главный редактор: Кузнецов Николай Тимофеевич
Число выпусков в год: 12
Индексация: РИНЦ, перечень ВАК, Ядро РИНЦ, RSCI, CrossRef, Белый список (2 уровень)
"Журнал неорганической химии" – ежемесячное периодическое издание Российской академии наук, публикующее оригинальные статьи и обзоры по всем направлениям современной неорганической химии. Журнал является одним из старейших (основан в 1956 г.) и наиболее авторитетных отечественных научных изданий. Почти с самого начала своего существования (с 1958 г.) он в полном объеме переводится на английский язык под названием «Russian Journal of Inorganic Chemistry».
Журнал неорганической химии входит в список журналов ВАК, представлен в системе РИНЦ, индексируется и реферируется в самых крупных библиографических базах данных.
Редакционная коллегия журнала с учетом мнения наиболее квалифицированных специалистов, выступающих в качестве рецензентов, отбирает для публикации наиболее важные и интересные работы, содержащие новые экспериментальные результаты и концепции в области синтеза и исследования неорганических соединений, создания передовых функциональных и конструкционных неорганических материалов, включая наноматериалы. В первую очередь публикуются результаты фундаментальных исследований, отличающиеся новизной и представляющие интерес для широкого круга читателей – специалистов в области неорганической химии и смежных наук.
Основные научные направления журнала включают экспериментальные и теоретические исследования в области синтеза и свойств неорганических и координационных соединений, теоретическую неорганическую химию, физические методы исследования неорганических веществ, физико-химический анализ неорганических систем, физикохимию растворов и создание неорганических материалов и наноматериалов.
Особое внимание и поддержку получают статьи, направленные на установление закономерностей, связывающих состав, строение вещества и дисперсность с его свойствами, – основу создания практически значимых материалов и технологических процессов.
Журнал основан в 1956 году .
Текущий выпуск
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 70, № 1 (2025)
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Влияние условий синтеза на оптические свойства люминофоров NaGdGeO4 и NaYGeO4 :Tm3+, Bi3+ или Bi3+/Eu3+
Аннотация
Образцы NaGdGeO4, NaY0.975Tm0.025GeO4, NaY0.975Bi0.025GeO4 и NaY0.875Bi0.025Eu0.1GeO4 синтезированы различными методами. Согласно данным порошковой рентгеновской дифракции, германаты кристаллизуются в орторомбической сингонии (пр. гр. Pnma, Z = 4). Дана оценка влияния условий синтеза на поверхностные характеристики и оптические свойства образцов, в частности, проведено спекание образцов под действием теплового и СВЧ-излучения и изучены люминесцентные свойства соединений: NaY0.975Tm0.025GeO4 − в ближнем ИК-диапазоне (1100–2100 нм, λex = 808 нм), NaGdGeO4 − в УФ-области (300–320 нм, λex = 257 нм), NaY0.975Bi0.025GeO4 и NaY0.875Bi0.025Eu0.1GeO4 − в УФ- и видимом диапазоне длин волн (300–700 нм, λex = 298 нм). В последнем случае дополнительно исследовано влияние условий отжига на длительность послесвечения.
3–13
Синтез и антибактериальные свойства нанокомпозиций оксида алюминия и серебра
Аннотация
Установлена возможность получения дисперсных нанокомпозиций на основе оксида алюминия и металлического серебра. Композиции могут быть получены в одном реакционном цикле с использованием прекурсоров в виде водных растворов, содержащих нитраты алюминия и серебра, а также органический компонент: поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, глицин, глицерин. Электронно-микроскопические и рентгеновские исследования показали, что наночастицы серебра распределены на поверхности агрегатов оксида алюминия, содержащих фазы гидратированного оксида алюминия, α-Al2O3, низкотемпературных модификаций оксида алюминия. Полученные образцы композиций обладают приемлемыми для практического применения антибактериальными свойствами. Наилучшие характеристики в этом плане при проведении экспериментов на культурах кишечной палочки (Escherichia coli) имеют образцы, полученные из прекурсоров с поливиниловым спиртом и поливинилпирролидоном, подвергнутые окончательной термообработке при температуре 850°С в течение 8 ч.
14–25
Синтез высокоэнтропийных слоистых двойных гидроксидов со структурой гидроталькита
Аннотация
Пятью различными способами (соосаждением при постоянном значении pH, соосаждением при постоянном либо переменном значении рН с последующей гидротермальной обработкой, сольвотермально-микроволновым, механохимическим с последующей гидротермальной обработкой) получены высокоэнтропийные шестикатионные слоистые двойные гидроксиды катионного состава MgNiCoAlFeY. Все образцы, за исключением полученного соосаждением при переменном значении рН, являются фазово чистыми с однородным распределением катионов. Образцы изучены методами рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, просвечивающей электронной микроскопии. Исследованы термические трансформации образцов. Метод синтеза влияет на характеристики образцов. Слоистый гидроксид, полученный гидротермальным методом при переменном значении рН, обладает магнитными свойствами. Наиболее крупные и морфологически близкие к гексагональной форме частицы формируются при соосаждении с последующей гидротермальной обработкой. Образец, полученный сольвотермально-микроволновым способом, отличается меньшей термоустойчивостью.
33–41
Синтез и свойства LiNiO2, близкого к стехиометрическому составу, полученного комбинированным способом синтеза
Аннотация
Комбинированным методом получен никелат лития LiNiO2 c близким к стехиометрическому составом и изучены его характеристики. Установлено, что LiNiO2 обладает высокими электрохимическими свойствами, включая теоретическую емкость 250–270 мА/г, что делает его перспективным катодным материалом для литий-ионных аккумуляторов, альтернативным LiCoO2. Однако коммерческое использование LiNiO₂ ограничивается сложностями в достижении стехиометрического состава и высокой стоимостью традиционных методов синтеза. С помощью рентгенофазового анализа и спектрометрии идентифицированы образующиеся фазы и определен их химический состав. Для исследования структуры и морфологии использованы методы электронной микроскопии и Брунауэра–Эммета–Теллера. По разработанной технологической схеме получен никелат лития состава Li(0.98)Ni(1.02)O2, обеспечивающего формирование наноразмерных образцов с высокой удельной поверхностью и улучшенными электрохимическими характеристиками. Результаты подчеркивают потенциал LiNiO2 как конкурентоспособного катодного материала для литий-ионных аккумуляторов.
42–53
Низкотемпературный синтез и люминесцентные свойства метафосфата лантана LaP3O9: Tb
Аннотация
Допированные тербием метафосфаты лантана La1–хTbхP3O9 (х = 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4), перспективные для получения неорганических люминофоров, синтезированы экстракционно-пиролитическим методом при низкой, по сравнению с известными методами, температуре. Кристаллическая структура и оптические свойства полученных образцов изучены методами рентгенофазового анализа, ИК- и люминесцентной спектроскопии, рассчитаны параметры элементарной ячейки. Соединения с ромбической структурой (пр. гр. C2221) получены в интервале температур 500–900°С. Все параметры элементарной ячейки линейно уменьшаются при введении тербия в метафосфат лантана. Соединения La1–хTbхP3O9 показывают интенсивную люминесценцию в области 450–650 нм. Образец La0.8Tb0.2P3O9, полученный за 1 ч отжига при температуре пиролиза 900°С, демонстрирует максимальную интенсивность люминесценции.
26–32
КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Влияние положения двойных связей ненасыщенных карбоновых кислот на характер образующихся координационных полимеров палладия(I)
Аннотация
Впервые в координационной химии палладия выделен новый класс полимеров палладия(I) с ненасыщенными монокарбоновыми кислотами, полученными при взаимодействии ацетата палладия(II) Pd3(μ-MeCO2)6 с монокарбоновыми 3-пентеновой и 4-пентеновой кислотами с двойной связью, не сопряженной с карбоксильной группой, циннамовой и кротоновой кислотами с двойной связью, сопряженной с карбоксильной группой, а также исследовано взаимодействие с дикарбоновой кислотой (итаконовой) с двойной связью, сопряженной только с одной карбоксильной группой подобно циннамовой и кротоновой кислотам. Анализ состава восьми новых синтезированных соединений, а также их ИК-, КР- и ЭПР-спектров показал, что полученные координационные полимеры Pd(I) [Pd(RCOО)6]n с 3-пентеновой {[Pd(π-C5H7O2)] ∙ H2O}n и 4-пентеновой [Pd(π-C5H7O2) ∙ C5H8O2)]n кислотами диамагнитны, а с циннамовой [Pd(C9H7O2)]n, кротоновой {[Pd(C4H5O2)]H2O}n и итаконовой {[Pd(C5H4O4)H2O] ∙ 2H2O}n кислотами парамагнитны. Остов полученных полимеров формируется мостиковыми карбоксилатными группами и связями Pd–Pd. Достраивание координационного полиэдра в случае комплексов с 3- или 4-пентеновой кислотой осуществляется координированием их двойной связи палладием, в полимерных комплексах с циннамовой и кротоновой кислотами – образующейся агостической связью, в комплексах с итаконовой кислотой – координированной молекулой воды. По данным ЭПР-спектроскопии, полимер с итаконовой кислотой содержит парамагнитные центры, характеризующиеся содержанием в них 1018 спин/г неспаренных электронов, стабильных в течение года, что позволяет рассматривать его в качестве прекурсора для создания гетерогенных катализаторов с повышенной каталитической активностью.
54–62
Летучие β-дикетонатные комплексы Rb-Co: эффект введения эфира 18-краун-6 в качестве нейтрального лиганда
Аннотация
Гетерометаллические β-дикетонатные комплексы MI[M(L)n], содержащие s-элемент, представляют большой интерес с точки зрения их использования для получения галоидных перовскитов. Однако для MI = Rb такие соединения являются малоизученными, и сведения об их кристаллическом строении отсутствуют. Представленные в работе комплексы Rb[Co(hfac)3] (1) и неизвестный ранее [Rb(18C6)][Co(hfac)3] (2), где hfac – гексафторацетилацетонат-ион CF3COCHCOCF3–, 18C6 – эфир 18-краун-6, исследованы методами элементного анализа, ИК-спектроскопии, РСА, РФА и ТГА. Оба комплекса имеют цепочечное строение, причем введение нейтрального лиганда 18C6 эффективно уменьшает количество контактов между катионом и комплексным анионом [Co(hfac)3]–. Оба гетерометаллических комплекса термически более стабильны, чем Rb(hfac), причем соединение 1 частично переходит в газовую фазу уже при атмосферном давлении.
63–72
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Гексагональный борофен, стабилизированный смешанным допированием: структура, устойчивость, электронные и механические свойства
Аннотация
С помощью DFT-расчетов показана возможность стабилизации гексагональной сотовой формы борофена посредством смешанного допирования в системе B6Ga2Mg4, где плоский лист борофена размещен между двумя слоями, сформированными атомами магния и галлия. B6Ga2Mg4 представляет собой относительно мягкий материал с металлической проводимостью. Оценка термодинамической устойчивости этого соединения показала, что плавление будет происходить при температуре выше 1200 K.
73–80
Строение гидратированной и сульфатированной оловянной кислоты. Квантово-химическое моделирование
Аннотация
Различные комплексы H2SnO3 и их гидратированные и сульфатированные производные изучены квантово-химическим методом в рамках кластерного приближения с функционалом ωB97XD и базисами LanL2DZ(Sn) и 6-31G**(O,S,H), а также с учетом периодических граничных условий с функционалом PBE и базисом проектированных плоских волн PAW. Установлено, что среди гидратированных форм наименьшими по размеру кластерами с признаками кристалла SnO2 (2–3-кратнокоординированные атомы кислорода и 5–6-кратно координированные атомы олова) являются кластеры (H2SnO3)6 с диаметром описанной сферы d ~ 10 Å.Энергетически выгодно их объединение (в виде глобул (d ~ 20 Å), цепочек, пленок) за счет водородных связей друг с другом и молекулами воды. Возможно также их укрупнение за счет ковалентных связей Sn–O–Sn и Sn–OH–Sn с образованием разнообразных более крупных наночастиц, например (H2SnO3)12. Интересно, что часть из них представляет собой полые структуры. Молекулы серной кислоты, адсорбированные на поверхности кластеров (SnO2)n(H2O)m, связаны с поверхностными атомами Sn анионами SO4 2–, а отщепившиеся при этом протоны достраивают каналы проводимости, формируя в них катионы H3O+ и H5O2 + в дополнение к анионам ОН– и воде.
81–90
Термодинамическое моделирование условий фазообразования в системе CuO–CO2–H2O–NH3
Аннотация
Методом термодинамического моделирования исследовано фазообразование в системе CuO–CO2–H2O–NH3 в интервале температур 25–100°С при р = 0.1 МПа и концентрации аммиака 0, 0.01 и 2.0 моль/кг. Определены поля стабильности тенорита [CuO], малахита [Cu2CO3(OH)2] и азурита [Cu3(CO3)2(OH)2], рассчитаны составы равновесных с твердыми фазами растворов. Показано влияние температуры и концентрации аммиака на изменение фазовых соотношений в системе. Установлено, что при взаимодействии тенорита, малахита и азурита с растворами аммиака 1.0–3.0 моль/кг содержание меди в растворе возрастает с увеличением концентрации аммиака и уменьшается при повышении температуры. Представленные результаты являются основой для понимания механизма минералообразования в водных медно-карбонатных системах, а также для решения ряда экологических проблем и разработки технологических процессов аммиачного выщелачивания.
91–101
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Термохимия и фторирующая способность тетрафторида церия
Аннотация
Критически рассмотрены литературные экспериментальные данные по термической устойчивости и фторирующей способности фторида церия(IV). Из опытов совместного фторирования CeF3(к) и платины определено значение ΔfH°(CeF4, к, 298 K) = –1939.9 ± 7.6 кДж/моль. Выбрана наиболее надежная величина энтальпии сублимации тетрафторида церия ΔsH°(CeF4, 298 K) = 270.2 ± 1.7 и рассчитана ΔfH°(CeF4, г, 298 K) = –1669.6 ± 7.8 кДж/моль. Выполнено сравнение CeF4 (к) с другими твердофазными фторирующими агентами.
102–110
Фазовые превращения в системе KNd(SO4)2 ∙ H2O–SrSO4 ∙ 0.5H2O при нагревании до 1000°С
Аннотация
Методами рентгенофазового и термогравиметрического анализа установлено существование трех кристаллогидратных модификаций состава KNd(SO4)2 ∙ H2O и определены параметры их элементарных ячеек. Дегидратация в процессе нагревания KNd(SO4)2 ∙ H2O при температуре 250°С приводит к образованию частично обезвоженной модификации примерного состава KNd(SO4)2 ∙ 0.2H2O. Дальнейшее нагревание до 400°С завершается полной дегидратаций с образованием безводной моноклинной модификации KNd(SO4)2. Высокотемпературная триклинная модификация KNd(SO4)2 существует в температурном интервале 635–900°С и разлагается при нагревании выше 900°С. Тригональная модификация KNd(SO4)2 ∙ H2O образует твердые растворы с кристаллической матрицей SrSO4 ∙ 0.5H2O. Безводные модификации KNd(SO4)2 не образуют твердых растворов с безводной ромбической модификацией SrSO4.
111–120
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
Извлечение индия из сернокислых растворов углеродным композитом, модифицированным нанотрубками
Аннотация
Рассмотрены закономерности сорбционного извлечения индия из сернокислых растворов с помощью композитов на основе активированных углей, модифицированных углеродными нанотрубками. Методом сканирующей электронной микроскопии исследована их поверхность. Получены равновесные и кинетические характеристики сорбентов. Изотермы сорбции индия имеют выпуклую форму и описываются уравнением Ленгмюра. Аппроксимация кинетических данных с помощью моделей псевдопервого и псевдовторого порядка, внутренней диффузии, а также Еловича показала, что наибольший коэффициент корреляции наблюдается при использовании модели псевдовторого порядка. Процесс сорбции индия лимитирует внешняя диффузия. Проверена работоспособность углеродного композита при извлечении индия в четырех циклах сорбции–десорбции.
121–126
Композиционные твердые электролиты MWO4–SiO2 (M = Ca, Sr) и Ln2W3O12–SiO2 (Ln = La, Nd): синтез и исследование электротранспортных свойств
Аннотация
Синтезированы композиционные твердые электролиты на основе вольфраматов щелочноземельных MWO4–SiO2 (M = Ca, Sr) и редкоземельных металлов Ln2W3O12–SiO2 (Ln = La, Nd) с добавкой нанодисперсного оксида кремния, исследована их морфология, термические, структурные и электротранспортные свойства. Отсутствие тепловых эффектов на ДСК смесей вольфраматов c кремнеземом, а также рефлексов каких-либо посторонних фаз на дифрактограммах композитов свидетельствует об их термодинамической стабильности. Ионный характер проводимости исследуемых композитов подтвержден высокими значениями (0.8–0.9) суммы ионных чисел переноса (метод ЭДС) и отсутствием зависимости проводимости композитов от давления кислорода в газовой фазе. Концентрационная зависимость проводимости композитов (1–x)MWO4–xSiO2 (M = Ca, Sr) и (1–x)Ln2W3O12–xSiO2 (Ln = La, Nd) проходит через максимум при x = 0.03–0.30 (x – мольная доля). Лучшую проводимость (3.2 × 10–2 См/см) при 900°С имеет композит 0.70Nd2W3O12–0.30SiO2.
127-136