Усиление активности гибридных фотокатализаторов на основе оксида графена и фталоцианината цинка в электрическом поле
Аннотация
Оптимизирован метод синтеза гибридного фотокатализатора ОГ/ZnPc* на основе натриевой соли 2,3,9,10, 16,17,23,24-октакарбоксифталоцианината цинка (ZnPc*) и оксида графена (ОГ). Сборка гибрида производилась за счёт нековалентного взаимодействия через металлокластер – ацетат цинка(II) (Zn(OAc)₂), что предотвращает контактное тушение возбужденного триплетного состояния хромофора поверхностью ОГ. Структура гибридного материала подтверждена методами флуоресцентной микроскопии, КР-спектро-скопии и порошковой рентгеновской дифракции. Фотокаталитическая активность гибрида ОГ/ZnPc* исследована в модельной реакции разложения 1,5-дигидроксинафталина (ДГН) под действием видимого света. Дополнительно изучено влияние статического внешнего электрического поля (ВЭП) на эффективность гибридного фотокатализатора. Установлено, что применение ВЭП с напряжением до 4 кВ позволяет увеличить скорость реакции разложения ДГН в 1,5 раза. Полученные данные подтверждают возможность усиления фотокаталитической активности гибридных фотокатализаторов на основе ОГ, сенсибилизиро-ванных различными гетероциклическими хромофорами, за счёт воздействия ВЭП.
Литература
Anastas P.T., Bartlett L.B., Kirchhoff M.M., Williamson T.C. Catalysis Today 2000, 55, 11. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(99)00222-9
Hung Y.T., Turner B. Treatment of Wastewaters from Chemical Industries. In: Integrated Natural Resources Research. Handbook of Environmental Engineering, Vol. 22 (Wang L.K., Wang M.H.S., Hung Y.T., Eds.) Springer, Cham, 2021. pp. 69-102. https://doi.org/10.1007/978-3-030-61002-9_3
a) Singh, P.K., Kumar, U., Kumar, I. et al. Critical review on toxic contaminants in surface water ecosystem: sources, monitoring, and its impact on human health. Environ. Sci. Pollut. Res. 2024, 31, 56428–56462. https://doi.org/10.1007/s11356-024-34932-0
b) Medvedeva I.V., Medvedeva O.M., Studenok A.G., Studenok G.A., Tseytlin E.M. ChemChemTech 2023, 66(1), 6–27. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236601.6538
Ferreira M.E.C., Bergamasco R., Yamaguchi N.U. Journal of Water Process Engeneering 2025, 73, 107734. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2025.107734
Ahmed S. N., Haider W. Nanotechnology 2018, 29, 342001. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aac6ea
Li H., Ye R., Zhou X. Colloid J. 2024, 86, 490. https://doi.org/10.1134/S1061933X2460012X
Kumar A., Sharma P., Yadav D.D., Jha R. Colloid J. 2024, 86, 476. https://doi.org/10.1134/S1061933X2360118X
Jagadeeswar V., Dhinesh V., Roopan S.M., Samuel E.J.J. Colloid J. 2023, 85, 827. https://doi.org/10.1134/S1061933X23600513
Opoku F., Govender K.K., van Sittert C.G.C.E., Govender P.P. Adv. Sustainable Syst. 2017, 1, 1700006. https://doi.org/10.1002/adsu.201700006
Garland M.J., Cassidy C.M., Woolfson D., Donnelly R.F. Future Medicinal Chemistry 2009, 1, 667. https://doi.org/10.4155/fmc.09.55
Di Y.M., Liu J.Y., Li M.H., Zhang S.Q., You M.H., Lin M.J. Small 2022, 18, 2201159. https://doi.org/10.1002/smll.202201159
Nugmanova A.G., Safonova E.A., Baranchikov A.E., Tameev A.R., Shkolin A.V., Mitrofanov A.A., Eliseev A.A., Meshkov I.N., Kalinina M.A. Appl. Surf. Sci. 2022, 579, 152080. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.152080
Romero N.A., Nicewicz D.A. Chem. Rev. 2016, 116, 10075-10166. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00057
Hu C., Tu S., Tian N., Ma T., Zhang Y., Huang H. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 16309. https://doi.org/10.1002/anie.202009518
Li J., Ren J., Li S., Li G., Li M.M.J., Li R., Kang Y.S., Zou X., Luo Y., Liu B., Zhao Y. Green Energy Environ. 2024, 9, 859. https://doi.org/10.1016/j.gee.2023.05.003
Kumar K.S., Pittala S., Sanyadanam S., Paik P. RSC Adv. 2015, 5, 14768. https://doi.org/10.1039/C4RA10800K
Nugmanova A.G., Sokolov M.R., Alexandrov A.E., Kniazeva M.A., Eremchev I.Y., Naumov A.V., Boukhvalov D.W., König B., Kalinina M.A. J. Mater. Chem. A 2025, 13, 200. https://doi.org/10.1039/D4TA06034B
Senge M.O., Sergeeva N.N., Hale K.J. Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 4730. https://doi.org/10.1039/C7CS00719A
Hiroto S., Miyake Y., Shinokubo H. Chem. Rev. 2017, 117, 2910-3043. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00427
Giordano M., Cardano F., Barolo C., Viscardi G., Fin A. Adv. Funct. Mater. 2024, 35, 2411230. https://doi.org/10.1002/adfm.202411230
Barker C.A., Zeng X., Bettington S., Batsanov A.S., Bryce M.R., Beeby A. Chem. Eur. J. 2007, 13, 6710. https://doi.org/10.1002/chem.200700054
Zvyagina A.I., Shiryaeva O.A., Afonyushkina E.Y., Kapitanova O.O., Averin A.A., Kormschikov I.D., Martynov A.G., Gorbunova Y.G., Veselova I.A., Kalinina M.A. Small Methods 2025, 9, 2401420. https://doi.org/10.1002/smtd.202401420
Gregory P. J. Porphyrins Phthalocyanines 2000, 4, 432. https://doi.org/10.1002/(sici)1099-1409(200006/07)4:4<432::aid-jpp254>3.0.co;2-n
Marais E., Klein R., Antunes E., Nyokong T. J. Mol. Catal. A: Chem. 2007, 261, 36. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2006.07.055
Sladkevich S., Gun J., Prikhodchenko P.V., Gutkin V., Mikhaylov A.A., Novotortsev V.M., Zhu J.X., Yang D., Hng H.H., Tay Y.Y., Tsakadze Z., Lev O. Nanotechnol. 2012, 23, 485601. https://doi.org/10.1088/0957-4484/23/48/485601
Nugmanova A.G., Gorshkova A.I., Yagodin A.V., Averin A.A., Kalinina M.A. Colloid J. 2023, 85, 961. https://doi.org/10.1134/S1061933X23600859
Fatimah S., Ragadhita R., Al Husaeni D.F., Nandiyanto A.B.D. ASEAN J. Sci. Eng. 2022, 2, 65. https://doi.org/10.17509/ajse.v2i1.37647
