Гибридные органо-неорганические материалы на основе слоистого гидроксида иттрия и фосфорильных порфиринов

1.

Гибридные органо-неорганические материалы на основе
слоистого гидроксида иттрия и фосфорильных
порфиринов
Шейченко Е.Д.1,2, Япрынцев А.Д.2, Волостных М.В3.
1 Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва, Россия
2 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова, Москва, Россия
Слоистые гидроксиды 3 РЗЭ (СГ РЗЭ) - новый класс слоистых неорганических анионообменных материалов [1]. Варьируя
Институт
физической
и электрохимии
Н. Фрумкина
РАН, Москва,
Россиянанореакторы и др [2].
интеркалируемые в СГ анионы,
можно
получать химии
различные
материалыимени
в том А.
числе,
катализаторы,
люминофоры,
Ранее в СГ РЗЭ были интеркалированы водорастворимые анионные порфирины, содержащих -SO3- функциональную терминальную группу [3], что
привело к повышению термической стабильности интеркалированных соединений, изменению их фотоактивных и ферментоподобных свойств. .
Существует проблема вымывания порфирина из гибридных материалов, одним из способов решения которой является использование порфиринов,
содержащих якорные группы (например, фосфорильные). Целью данной работы стало получение новых гибридных материалов на основе
тетразамещенных [(гидроксоэтоксифосфорил)фенил]порфиринов и их металлокомплексов со слоистым гидроксидом иттрия.
TPOH
СГ РЗЭ
Анионы = Cl-, NO3M = Eu, Y, Tb, Gd и др.
соосаждение
R = Ph-(P(O)(OEt)OH
M = H2, Pd
Синтез
1 ⃣
Y2(OH)5Cl_TPOH
pH= 6
YCl3
0.1 M
1) Gándara F. et al./ Angew. Chemie, 2006. V. 45. No 47. P. 7998
2) Япрынцев А.Д. и др./ Успехи Химии 2020. Том. 89. № 6
3) Teplonogova M. et al./J. of Mol. Sci. 2022. V. 23, P.15373
2 ⃣ Метиленовый
Промывка и сушка при 50 ºC
TPPP
✨ Гибридные материалы✨
• люминесцентные материалы
• фотокатализаторы
• сорбенты
синий
Обесцвечивание
раствора красителя
Y2(OH)5Cl_TPOH
110 ºC
30 минут
24 часа
в темноте
M = H2, Pd
Результаты
1 ⃣
• Получение гибридного материала
РФА слоистого гидроксида иттрия состава Y2(OH)5Cl и продуктов его взаимодействия с
TPOH, PdTPOH и TSPP
• Сорбционные эксперименты
УФ – видимые спектры реакционной смеси до начала синтеза и
через 24 часа
УФ-видимые спектры раствора метиленового синего MB (с = 5 мг/л, V = 2 мл) в присутствии полученных гибридных
материалов
Y2(OH)5Cl_TPOH
2 ⃣
Y2(OH)5Cl_PdTPOH
Зависимость количества поглощенного красителя (c = 50 мг/л) от времени для гибридных материалов
Y2(OH)5Cl_PdTPOH
Количество сорбированного красителя q (мг/г)
Y2(OH)5Cl_TPOH
ИК-спектроскопия СГ иттрия и продуктов его взаимодействия с фосфорильными порфиринами
Время, мин
Время, мин
Выводы
Впервые были получены гибридные материалы на основе
слоистого
иттрия
и
мезо-тетракис[(4-
гидроксоэтоксифосфорил)фенил]порфирина
Данные РСМА для полученных гибридных материалов
Образец
гидроксида
Соотношение Y:P
Соотношение Y:Cl
Соотношение Y:Pd
Y2(OH)5Cl_TPOH
3.64 : 1
7:1
-
Y2(OH)5Cl_PdTPOH
1.92 : 1
6:1
9.1 : 1
и
его
металлокомплекса с палладием(II). Показано, что порфирин не
интеркалируется
в
межслоевое
пространство
СГ
иттрия,
а
прививается на поверхность, образуя губчатые пористые структуры
Y2(OH)5Cl
Y2(OH)5Cl_TPOH
Y2(OH)5Cl_PdTPOH
на
поверхности
исследуемые
пластинок.
гибридные
Продемонстрированно,
материалы
способны
что
сорбировать
катионный краситель метиленовый синий из водных растворов.
Полученный
результат
очень
важный,
так
как
открывает
перспективу применения новых композитов в качестве сорбентов
Площадь поверхности: 12 м2/г
62 м2/г
60 м2/г
для удаления органических загрязнителей из воды.