Стабильность плёнок фталоцианина марганца(II) на воздухе
DOI: 10.6060/mhc224426y
Аннотация
Фталоцианинат марганца (PcMn) выделяется среди известных парамагнитных молекул тем, что является одновременно необычным и неустойчивым комплексом. Вероятно, эти характеристики взаимосвязаны, что затрудняет интерпретацию экспериментальных данных. Примечательно, что вывод о нестабильности PcMn следует из координационной активности и окислительно-восстановительного поведения молекул в растворах, тогда как «необычные» магнитные и электрические свойства измеряются в твердой фазе. В данной работе рассматриваются пленки PcMn, которые в течение месяца выдерживались в инертной атмосфере, а также в обычных лабораторных условиях и исследовались методами оптической спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии, масс-спектроскопии вторичных ионов и методами контроля морфологии. Показано, что старение твердофазных образцов PcMn влияет на молекулярную упаковку и микроструктуру кристаллов, вызывает изменение морфологии их поверхности и концентрации примесей. Однако эти изменения обратимы и не связаны с объемными гетерогенными химическими реакциями, в частности с окислением.
Литература
Bartolomé J., Monton C., Schuller I.K. In: Molecular Magnets, Ch. 9, Magnetism of Metal Phthalocyanines. Berlin: Springer-Verlag 2014, p. 221-245.https://doi.org/10.1007/978-3-642-40609-6_9
Yamada H., T Shimada., Koma A. J. Chem. Phys. 1998, 108, 10256. https://doi.org/10.1063/1.476486
Schlettwein D., Meyer J.P., Jaeger N.I. J. Porphyrins Phthalocyanines 2000, 4, 23. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1409(200001/02)4:1<23::AID-JPP181>3.0.CO;2-6
Rajesh K.R., Menon C.S. Eur. Phys. J., B 2005, 47, 171. https://doi.org/10.1140/epjb/e2005-00317-x
Yunin P.A., Sachkov Y.I., Travkin V.V., Skorokhodov E.V., Pakhomov G.L. Vacuum 2021, 194, 110584. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110584
van Faassen E., Kerp H. Sensor Actuat B-Chem 2003, 88, 329. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(02)00379-9
Friedrich R., Hahn T., Kortus J., Fronk M., Haidu F., Salvan G., Zahn D.R.T., Schlesinger M., Mehring M., Roth F., Mahns B., Knupfer M. J. Chem. Phys. 2012, 136, 064704. https://doi.org/10.1063/1.3683253
Nguyen A., Cosue C., Gredig T. FWS16 Meeting of The American Physical Society 2016, S2.00002
Cranston R.R., Lessard B.H. Rsc Adv 2021, 11, 21716. https://doi.org/10.1039/D1RA03853B
Pagenkopf F., Müller E., Knupfer M. J. Chem. Phys. 2018, 148, 044701. https://doi.org/10.1063/1.5008916
Haidu F., Fechner A., Salvan G., Gordan O.D., Fronk M., Lehmann D., Mahns B., Knupfer M., Zahn D.R.T. AIP Advances 2013, 3, 062124. https://doi.org/10.1063/1.4812230
Meyer J.P., Schlettwein D. Adv. Mater. Opt. Electron. 1996, 6, 239. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-0712(199609)6:5/6<239::AID-AMO274>3.0.CO;2-E
Mousazade Y., Najafpour M.M., Bagheri R., Jaglicic Z., Singh J.P., Chae K.H., Song Z.L., Rodionova M.V., Voloshin R.A., Shen J.R., Ramakrishna S., Allakhverdiev S.I. Dalton Trans. 2019, 48, 12147. https://doi.org/10.1039/C9DT01790A
Berger O., Fischer W.J., Adolphi B., Tierbach S., Melev V., Schreiber J. J. Mater. Sci.-Mater. Electron. 2000, 11, 331. https://doi.org/10.1023/A:1008933516940
Kumar P., Sharma A., Yadav S., Ghosh S. Org. Electron. 2013, 14, 1663. https://doi.org/10.1016/j.orgel.2013.03.027
Electronic Processes in Organic Molecular Crystals: The Phenomenon of Polarization and Localization (Silinsh E., Ed.), Zinatne: Riga, 1988. 329 p. [Электронные процессы в органических молекулярных кристаллах: Явление поляризации и локализации (Силиньш Э., ред.), Зинатне: Рига, 1988. 329 с.].
Pakhomov G.L., Travkin V.V., Drozdov M.N., Sachkov Y.I., Yunin P.A. Appl. Surf. Sci. 2022, 578, 152084. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.152084
Slota R., Dyrda G. Inorg. Chem. 2003, 42, 5743. https://doi.org/10.1021/ic0260217
Dolotova O.V., Bundina N.I., Kaliya O.L., Lukyanets E.A. J. Porphyrins Phthalocyanines 1997, 1, 355. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1409(199710)1:4<355::AID-JPP39>3.3.CO;2-Z
Williamson B.E., Vancott T.C., Boyle M.E., Misener G.C., Stillman M.J., Schatz P.N. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 2412. https://doi.org/10.1021/ja00033a016
Lever A.B.P., Wilshire J.P., Quan S.K. Inorg. Chem. 1981, 20, 761. https://doi.org/10.1021/ic50217a025
Mason R., Williams G.A., Fielding P.E. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1979, 676. https://doi.org/10.1039/dt9790000676
Iwatsu F. J. Phys. Chem. 1988, 92, 1678. https://doi.org/10.1021/j100317a057
Yim S., Heutz S., Jones T.S. J. Appl. Phys. 2002, 91, 3632. https://doi.org/10.1063/1.1446218
Jiang H., Hu P., Ye J., Ganguly R., Li Y.X., Long Y., Fichou D., Hu W.P., Kloc C. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 10112. https://doi.org/10.1002/anie.201803363
Batsanov S.S. Inorg. Mater. 2001, 37, 871. https://doi.org/10.1023/A:1011625728803
Muckley E.S., Miller N., Jacobs C.B., Gredig T., Ivanov I.N. Journal of Photonics for Energy 2016, 6, 045501. https://doi.org/10.1117/1.JPE.6.045501
Heutz S., Mitra C., Wu W., Fisher A.J., Kerridge A., Stoneham M., Harker A.H., Gardener J., Tseng H.H., Jones T.S., Renner C., Aeppli G. Adv. Mater. 2007, 19, 3618. https://doi.org/10.1002/adma.200701458
Rochford L.A., Keeble D.S., Holmes O.J., Clarkson G.J., Jones T.S. J. Mater. Chem., C 2014, 2, 6056. https://doi.org/10.1039/C4TC00759J
Gurvich L.V., Karachevtsev G.V., Kondratyev V.N., Lebedev Yu.A., Medvedev V.A., Potapov V.K., Khodeev Yu.S. The Energy of Chemical Bonds Breaking. Ionization Potentials and Electron Affinity, Moscow: Nauka, 1974, p. 351 [Гурвич Л.В., Карачевцев Г.В., Кондратьев В.Н., Лебедев Ю.А., Медведев В.А., Потапов В.К., Ходеев Ю.С. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону, Москва: Наука, 1974. 351 с.].
Travkin V., Yunin P., Stuzhin P., Pakhomov G. Materials Today: Proceedings 2020, 20, 12. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.07.708
Drozdov M.N., Yunin P.A., Travkin V.V., Koptyaev A.I., Pakhomov G.L. Adv. Mater. Interfaces 2019, 6, 1900364. https://doi.org/10.1002/admi.201900364
Travkin V.V., Luk'yanov A.Y., Drozdov M N., Vopilkin E A., Yunin P A., Pakhomov G L, Appl. Surf. Sci. 2016, 390, 703. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.08.174
Panina N., van de Ven R., Janssen F.F.B.J., Meekes H., Vlieg E., Deroover G. Cryst. Growth Des. 2009, 9, 840. https://doi.org/10.1021/cg800437y
Brumboiu I.E., Totani R., de Simone M., Coreno M., Grazioli C., Lozzi L., Herper H.C., Sanyal B., Eriksson O., Puglia C., Brena B. J. Phys. Chem. A 2014, 118, 927. https://doi.org/10.1021/jp4100747
Rückerl F., Waas D., Büchner B., Knupfer M., Zahn D.R.T., Haidu F., Hahn T., Kortus J. Beilstein J. Nanotechnol. 2017, 8, 1601. https://doi.org/10.3762/bjnano.8.160
Meng L., Wang K., Han Y.Y., Yao Y., Gao P., Huang C., Zhang W.H., Xu F.Q. Prog. Nat. Sci.-Mater. 2017, 27, 329. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2017.04.010
Liu K., Lei Y., Wang G. J. Chem. Phys. 2013, 139, 204306. https://doi.org/10.1063/1.4832696
Vesselli E. J. Phys. Mater. 2020, 3, 329-332. https://doi.org/10.1088/2515-7639/ab7ab2
Bagsican F.R., Winchester A., Ghosh S., Zhang X., Ma L.L., Wang M.J., Murakami H., Talapatra S., Vajtai R., Ajayan P.M., Kono J., Tonouchi M., Kawayama I. Sci. Rep. 2017, 7, 1774. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01883-1
Dolotova O., Konarev A., Volkov K., Negrimovsky V., Kaliya O.L. J. Porphyrins Phthalocyanines 2012, 16, 946. https://doi.org/10.1142/S1088424612501015
Bernstein J. Polymorphism in Molecular Crystals, Oxford: Clarendopress, 2002, p. 574.
