ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ , НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ)
Using the method of differential thermal analysis and the method of isothermal effects, we investigated the thermal transformations of the intercalation products of representatives of dirhenium(III) complexes of all structural types into the interlayer space of zirconium phosphate. Each of the sampl...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/50 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871465525789327360 |
|---|---|
| author | Slipkan, Anastasiia Kytova, Dina Shtemenko, Alexander |
| author_facet | Slipkan, Anastasiia Kytova, Dina Shtemenko, Alexander |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Anastasiia Slipkan",
"institution": "Ukrainian State University of Chemical Technology, 8 Gagarin Avenue, c. Dnipro, 49005, Ukraine "
},
{
"author": "Dina Kytova",
"institution": "Ukrainian State University of Chemical Technol-ogy, 8 Gagarin Avenue, c. Dnipro, 49005, Ukraine "
},
{
"author": "Alexander Shtemenko",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Slipkan, Anastasiia |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:40Z |
| description | Using the method of differential thermal analysis and the method of isothermal effects, we investigated the thermal transformations of the intercalation products of representatives of dirhenium(III) complexes of all structural types into the interlayer space of zirconium phosphate. Each of the samples was heated in the temperature range from 40 to 500°C. On the obtained thermograms of the samples, two main endothermic effects were observed, the first of which corresponds to the separation of water of crystallization from zirconium phosphate, and the second to the thermal transformations of dirhenium(III) complexes. The first weight loss for all intercalation products was 8.87–9.80%, that is, the percentage of water in the post samples was the same. The weight loss corresponding to the thermal transformation of dirhenium(III) complexes in the obtained nanoparticles was 6.15–11.24% and 12.30–29.90% for molar ratios of the substance / zirconium phosphate, respectively, 1/30 and 1/5, which fully consistent with the proposed mechanism for the thermal decomposition of nanoparticles. As a result of research, it was determined that rhenium is not released from nanoparticles to the fullest extent when heated to 500°C, which indicates the formation of nonvolatile products, such as ReO2. In addition, for some products of intercalation, such as trichlorotri-µ-carboxylates dirhenium(III), the weight loss is small compared with other representatives of nanoparticles, which is due to the difficult conversion of the complex compound as a result of the polymer structure of the complex. Thermal decomposition of phosphate ligands also prevents the complete elimination of the rhenium(III)  compound due to the hydration of phosphate groups, which are coordinated in the axial position of the complex compound with the formation of pyrophosphates. Thus, the features of the behavior of samples during thermal studies are due to the structure of the complex compound formed in the interlayer space of zirconium phosphate during the intercalation process. |
| doi_str_mv | 10.33609/0041-6045.85.5.2019.46-53 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
Фізична хімія
46 ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2019, т . 85, No 5
УДК 546.719:54-386 doi: 10.33609/0041-6045.85.5.2019.46-53
А.В.Сліпкань*, Д.Є.Китова, О.В.Штеменко
ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ ,
НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ)
ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет»,
просп. Гагаріна, 8, м. Дніпро, 49005, Україна
*e-mail: n.kolesova1993@gmail.com
За допомогою методів диференційного термічного аналізу та ізотермічних витримок до-
сліджено термічні перетворення продуктів інтеркаляції кластерних сполук диренію(ІІІ)
усіх структурних типів у міжшаровий простір цирконій гідрофосфату. На термограмах
зразків спостерігали два основних ендотермічних ефекти, перший з яких відповідає від-
щепленню кристалізаційної води цирконій гідрофосфату , а другий – термічним перетво-
ренням комплексних сполук диренію(ІІІ). Втрата маси, яка відповідає термічним перет-
воренням комплексних сполук диренію(ІІІ), в отриманих наночастках склала 6,15–11,24
та 12,30–29,90 % для мольних співвідношень речовина:цирконій гідрофосфат 1:30 та 1:5
відповідно, що узгоджується із запропонованим механізмом термічного розкладу
наночасток.
К л ю ч о в і с л о в а: сполуки д ире нію(ІІІ ) , на ночастки, цирконій г ід рофос-
фат, д ифе ре нційний терм іч ний а наліз , із отерм іч ні в ит римки.
ВСТУП. Дослідження процесів, що від-
буваються при нагріванні твердих продуктів
взаємодії неорганічної матриці та біологічно
активної речовини, є одним із найбільш ін-
формативних методів аналізу. За допомо-
гою методу термічних перетворень можна
дослідити відсоток включення активної ре-
човини, міцність утворених зв’язків та особ-
ливості процесу руйнування речовини, що
аналізують.
У даній роботі описано процес терміч-
ного розкладу наночасток цирконій гідрофо-
сфату, навантажених комплексними сполу-
ками диренію(ІІІ) усіх структурних типів [1].
Слід відмітити, що кожен із складових нової
фази (комплексна сполука диренію(ІІІ) та
цирконій гідрофосфат) має характерний діа-
пазон температур, в яких відбуваються спе-
цифічні перетворення. У попередніх роботах
було розглянуто процес інтеркаляції компле-
ксних сполук диренію(ІІІ) всіх структурних
типів та досліджено деякі фізико-хімічні вла-
стивості утворених продуктів [2–5]. Показа-
но, що в результаті процесу інтеркаляції
комплексна сполука диренію(ІІІ) координу-
ється до наночасток цирконій гідрофосфату
через фосфатні групи, що визначає спе-
цифіку термічних перетворень утворених
продуктів.
Мета роботи – дослідити термічні хара-
ктеристики наночасток цирконій гідрофос-
фату, навантажених представниками компле-
ксних сполук диренію(ІІІ) всіх структурних
типів та визначити втрати маси, що відпові-
дають відщепленню складових сполук ре-
нію при термічній обробці наночасток.
ЕКСПЕРИМЕНТ ТА ОБГОВОРЕННЯ
РЕЗУЛЬТАТІВ. Zr(HPO4)2∙6Н2О – цирконій
гідрофосфат (θ-ZrP) синтезовано за методи-
кою [6]. Отриманий осад білого кольору фі-
льтрували та промивали дистильованою во-
дою. Вихідні комплексні сполуки диренію
© А.В.Сліпкань, Д.Є.Китова, О.В.Штеменко, 2019
mailto:n.kolesova1993@gmail.com
Термічні характеристики наночасток цирконій гідрофосфату, навантажених..
ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2019, т . 85, No 5 47
(ІІІ) з пропіонатним лігандом одержано за
наступними методиками :
цис - Re2(C2H5COO)2Cl4 ∙ 2ДМСО [7],
транс-Re2(C2H5COO)2Cl4 [8],
Re2(C2H5COO)3Cl3 [8],
Re2(C2H5COO)4Cl2 [7].
Для синтезу цільових наночасток до ро-
зчину комплексної сполуки з концентрацією
5∙10-4 М додавали необхідну кількість ZrP у
мольному співвідношенні Re(III):ZrP 1:5 та
1:30. Розчин, в якому проходив процес ін-
тер-каляції, перемі-шували на магнітній
мішалці протягом 5 діб при кімнатній тем-
пературі. Отримані наночастки фільтру-вали,
багаторазово промивали дистильованою во-
дою та сушили у муфельній шафі за темпера-
тури 80оС [2–5].
Рис.1.Термограми зразків:
a – цис-Re2-(RCOO)2Cl4∙2ДМСО:ZrP=1:30;
б – цис-Re2-(RCOO)2Cl4∙ 2ДМСО:ZrP=1:5.
Термічні перетворення продуктів інтер-
каляції досліджували методом ДТА TERMO-
SCAN-2 ( НПО «Аналитприбор», м.С.-Пб ).
Швидкість розгортки 10о/хв, відкрита квар-
цева кювета, d=5мм. Еталон – Al2O3.
Втрату маси продуктів інтер-каляції в
результаті термічних перетворень було ви-
значено методом ізотермічних витримок. Для
цього кварцовий реактор для ізотермічних
витримок [8] нагрівали в інтервалі дослі-
джуваного екстремума температур у струме-
ні N2, кваліфікації ос.ч.
Рис. 2 Термограми зразків:
а – транс-Re2(RCOO)2Cl4:ZrP=1:30;
б – транс-Re2(RCOO)2Cl4:ZrP=1:5
Кількісну реакцію на почверний зв'язок
Re–Re здійснювали за допомогою нагрівання
в концентрованій HCl [9]. Наявність іона
Re2Cl82-визначали спектрофотометрично [10].
У результаті термічних досліджень продуктів
інтеркаляції комплексних сполук диренію
(ІІІ) усіх структурних типів у міжшаровому
просторі ZrP у мольних співвідношеннях
Re(III):ZrP 1:5 та 1:30 у діапазоні температур
40–500 оС спостерігали два основних енерге-
тичних ефекти (рис. 1–4), які супроводжува-
лися втратами маси.
Перший ендотермічний ефект за тем-
ператури 50–150 оС відповідає відщепленню
кристалізаційної води ZrP, другий (250–280
оС) – термічним перетворенням інтеркальо-
ваних комплексних сполук диренію(ІІ) [11].
Для прикладу, у цис - Re2(RCOO)2Cl4∙
2ДМСО: ZrP 1:5 та 1:30 перший фазовий пе-
рехід пов’язаний із втратою води кристаліч-
ного цирконій гідрофосфату [12] при 120 оС,
А.В. Сліпкань, Д.Є. Китова, О.В. Штеменко
48 ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2019, т . 85, No 5
Рис. 3 Термограми зразків:
a – Re2(RCOO)3Cl3:ZrP=1:30;
б – Re2(RCOO)3Cl3:ZrP=1:5
що відповідає 8,87 % втрати маси (за даними
ізотермічної витримки зразка в атмосфері
азоту). Згідно із спектроскопічними дослі-
дженнями процесу інтеркаляції [3], продук-
том взаємодії цис-Re2(RCOO)2Cl4∙2ДМСО з
наночастками цирконій гідрофосфату є ком-
плексна сполука диренію(ІІІ) цис-структур-
ного типу з фосфатними групами в аксіаль-
них положеннях. Другий фазовий перехід
відбувається у діапазоні температур 250–280
оС за рахунок дегідратації фосфатних груп,
що скоординовані в аксіальному положенні
комплексної сполуки диренію(ІІІ) з утворен-
ням пірофосфатів [13]. Цей процес призво-
дить до втрати маси у 29,9 % для мольного
співвідношення 1:5 та 10,9 % – для мольного
співвідношення 1:30 (за даними ізотермічних
витримок зразків).
Екзотермічний ефект для продукту ін-
теркаляції у мольному співвідношенні 1:5
(рис.1, б) свідчить про згорання залишків
комплексної сполуки, що координується на
поверхні наночасток, оскільки її більше, ніж
у зразку 1:30.
Для продуктів інтеркаляції транс-тетра-
хлороди-µ-карбоксилатів диренію(ІІІ) обох
мольних співвідношень втрата маси у діапа-
зоні температур 100–150 оС за даними ізоте-
рмічних досліджень склала 8,87 %, що відпо-
відає відщепленню кристалізаційної води ци-
рконій гідро фосфату.
Рис.4 Термограми зразків:
а – Re2(RCOO)4Cl2:ZrP=1:30;
б – Re2(RCOO)4Cl2:ZrP=1:5
Подібна картина другого ендоефекту у
діапазоні температур 250–280 оС спостеріга-
ється і для продуктів інтеркаляції цис-тетра-
хлороди-µ-карбоксилатів диренію(ІІІ), але з
більшим відсотком включення комплексної
сполуки. Така картина пояснюється тим, що
у результаті інтеркаляції системи транс-
Re2(RCOO)2Cl4/ZrP продуктом взаємодії з
матрицею буде також цис-тетрахлороди-µ-
карбоксилат дирнію(ІІІ) з фосфатними гру-
пами в аксіальних положеннях [2], як і у ви-
падку інтеркаляції представників карбокси-
латів диренію(ІІІ) цис-структурного типу.
Тому друга втрата маси для цього зразку
відбувається у діапазоні температур 250–280
оС. За результатами ізотермічних витримок,
вона склала 11,11 % для мольного співвідно-
шення 1:30 та 15,17 % для мольного спів-
відношення 1:5.Термічні дослідження проду-
ктів інтеркаляції трихлоротри-µ-карбоксила-
тів диренію(ІІІ) у діапазоні температур 90–
150 оС свідчать про відщеплення кристаліза
Термічні характеристики наночасток цирконій гідрофосфату, навантажених..
ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2019, т . 85, No 5 49
ційної води ZrP. Втрата маси при ізотерміч-
них витримках у діапазоні вказаних те-
мператур склала 9,80% для обох мольних
співвідношень.
Другий ендотермічний ефект для про-
дукту інтеркаляції трихлоротри-µ-карбокси-
латів, на відміну від продуктів інтеркаляції
інших структурних типів карбоксилатів ди-
ренію(ІІІ), дуже незначний. Втрата маси у
діапазоні температур 200–350оС склала 6,15
% для мольного співвідношення 1:30 та 12,30
% для мольного співвідношення 1:5.
Судячи з термограми (рис.3), у резуль-
таті нагрівання трихлоротри-µ-карбоксилатів
продукт інтеркаляції зазнає повільної дестру-
кції з утворенням продуктів окиснення ком-
плексної сполуки диренію(ІІІ), що обумовле-
но складною полімерною будовою комплек-
сної сполуки [14].
За результатами ізотермічних витримок
наночасток, навантажених дихлоротетра-µ-
карбоксилатами диренію(ІІІ) втрата маси у
діапазоні температур 100-150оС склала 8,7%
для продуктів інтеркаляції обох мольних спі-
ввідношень. Другий енергетичний ефект при
температурі 250–300 оС відповідає утворен-
ню продукту термічної деструкції сполуки
диренію(ІІІ) за рахунок дегідратації фосфат-
них груп цирконій гідрофосфату, скоордино-
ваних до кластерного фрагменту Re-Re [13].
Результати ізотермічних витримок у цьому
діапазоні температур показали втрату маси
11,24% для мольного співвідношення 1:30
та 27,3% для мольного співвідношення 1:5.
Т а б л и ц я 1
Втрати мас, що відповідають термічним перетворенням комплексних сполук дире-
нію(ІІІ) в отриманих зразках у порівнянні із загальним відсотком включення комплекс-
них сполук диренію(ІІІ) у наночастках
Продукт інтеркаляції
Re/ZrP=1/30 Re/ZrP=1/5
Втрата
маси, %
Відсоток
включен-
ня, %
Втрата
маси, %
Відсоток вклю-
чення, %
cis-
Re2(RCOO)2Cl4∙2ДМС
О / ZrP
10,90 12,90 29,90 37,00
trans Re2(RCOO)2Cl4 /
ZrP
11,11 12,10 15,17 25,50
Re2(RCOO)3Cl3 / ZrP 6,15 10,20 12,30 29,90
Re2(RCOO)4Cl2 / ZrP 11,24 12,20 27,30 35,30
За даними термічних перетворень
продуктів інтеркаляції комплексних сполук
диренію(ІІІ) можна спрогнозувати схему
реакції розкладу, що відбувається у зразку
при термічній обробці на прикладі
Re2(RCOO)4Cl2/ZrP [11,12]:
Zr(HPO4)2∙Re2(RCOO)2Cl4 → H2O(г) +
RCOOH(г) + Cl2(г) + trans-Re2(RCOO)2Cl4(г)
+ ReO2(тв) + ZrP2O7(тв)
Відсоток включення комплексних спо-
лук диренію(ІІІ) у міжшаровому просторі
цирконій гідрофосфату було визначено за
допомогою кількісного [9] аналізу на поч-
верний зв'язок Re-Re. Було встановлено, що
втрати маси, що відповідають деструкції
комплексу диренію(ІІІ) при термічних пере-
твореннях продуктів інтеркаляції дещо
менші за отримані дані.
А.В. Сліпкань, Д.Є. Китова, О.В. Штеменко
50 ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2019, т . 85, No 5
У табл.1 наведено втрати мас, що від-
повідають термічній деструкції комплексних
сполук диренію(ІІІ) при термічних перетво-
реннях продуктів інтеркаляції у діапазоні те-
мператур 250-300 оС у порівнянні із загаль-
ним відсотком включення комплексних спо-
лук диренію(ІІІ) у наночастках.
Отримані данні свідчать про те, що у
результаті термічних перетворень продуктів
інтеркаляції комплексні сполуки диренію(ІІІ)
зазнають термічної деструкції із утворення
нелеткої форми сполуки ренію, такої як
ReO2. Повному згоранню сполуки перешко-
джає розташування її між шарами цирконій
гідрофосфату, який залишається незмінним у
діапазоні температур, у якому було проведе-
но дослідження. Різниця поведінки продуктів
інтеркаляції із різним мольним співвідно-
шенням речовина/цирконій гідрофосфат про-
стежується у різниці втрати маси, що харак-
терна для термічної деструкції комплексної
сполуки. Так, для мольного співвідношення
1/30 втрата маси у діапазоні температур 250-
300оС склала 6-11%, що близько до значень
відсотку включення. Для мольного спів-
відношення 1/5 різниця між втратами мас у
діапазоні температур 250-300 оС та відсот-
ком включення комплексної сполуки більша
і становить близько 10 %. Така особливість
вказує на те, що у продукті інтеркаляції із
мольним спів-відношенням 1/30 комплексна
сполука у більшій мірі координується на
поверхні наночасток та зазнає майже повного
згорання у вказаному діапазоні температур.
У продукті інтеркаляції із мольним спів-
відношенням 1/5 комплексна сполука у
більшій мірі розташована між шарами
цирконій гідрофосфату, тому термічної
деструкції їй зазнавати складніше.
ВИСНОВКИ. Особливості тер-мічних
перетворень продуктів інтеркаляції ком-
плексних сполук диренію(ІІІ) обумовлені бу-
довою утворених продуктів. Втрата маси, що
відповідає термічним перетворенням сполук
диренію(ІІІ), становить 6–11 % та 12–39%
для мольних співвідношень речовина/ZrP
1/30 та 1/5 відповідно. Слід відмітити, що в
результаті термічної обробки галогенокарбо-
ксилати ренію(ІІІ) утворюють летку форму
комплексної сполуки диренію(ІІІ) транс-
конфігурації не в повній мірі – частина ренію
залишається в зразку, але у вигляді ReO2.
Тому втрату маси, характерну для виділення
леткої сполуки диренію(ІІІ) транс-
конфігурації , не можна назвати відсотком
включення комплексної сполуки диренію(ІІІ)
у наночастках цирконій гідрофосфату.
ВДЯЧНІСТЬ. Висловлюємо вдячність
професору кафедри неорганічної хімії ДВНЗ
УДХТУ І.Л. Коваленку за співпрацю і плідне
обговорення результатів диференційного те-
рмічного аналізу.
ТЕРМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНО-
ЧАСТИЦ ЦИРКОНИЙ ГИДРОФОСФАТА, НА-
ГРУЖЕННЫХ КОМПЛЕКСНЫМИ СОЕДИНЕ-
НИЯМИ ДИРЕНИЯ(III)
А.В. Слипкань* , Д.Е. Китова, А.В. Штеменко
ГВУЗ «Украинский государственный химико-
технологический университет»,
просп. Гагарина, 8, г. Днепр, 49005
* e-mail: n.kolesova1993@gmail.com
С помощью методов дифференциального
термического анализа и изотермических выдер-
жек исследованы термические превращения про-
дуктов интеркаляции кластерных соединений
дирения(III) всех структурных типов в межслой-
ное пространство цирконий гидрофосфата. На
термограммах образцов наблюдали два основных
эндотермических эффекта, первый из которых
соответствует отщеплению кристаллизационной
воды цирконий гидрофосфата, а второй – терми-
ческим преобразованиям комплексных соедине-
ний дирения(III). Потеря массы, соответствую-
щая термическому преобразованию комплексных
соединений дирения(III) в полученных наноча-
стицах. составила 6,15–11,24 и 12,30–29,90 %
для мольных соотношений вещество:цирконий
гидрофосфат 1:30 и 1:5 соответственно, что пол-
ностью согласуется с предложенным механизмом
термического разложения наночастиц.
mailto:n.kolesova1993@gmail.com
Термічні характеристики наночасток цирконій гідрофосфату, навантажених..
ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2019, т . 85, No 5 51
К л ю ч е в ы е с л о в а: соединения дирения(III),
наночастицы, цирконий гидрофосфат, дифферен-
циальный термический анализ, изотермические
выдержки.
THERMAL CHARACTERISTICS OF ZIRCONI-
UM PHOSPHATE NANOPARTICLES LOADED
WITH DIRHENIUM(III) COMPLEXES
A.V. Slipkan* , D.E. Kytova, A.V. Shtemenko
Ukrainian State University of Chemical Technol-
ogy, 8 Gagarin Avenue, c. Dnipro, 49005, Ukraine
* e-mail: n.kolesova1993@gmail.com
Using the method of differential thermal
analysis and the method of isothermal effects, we
investigated the thermal transformations of the inter-
calation products of representatives of dirhenium(III)
complexes of all structural types into the interlayer
space of zirconium phosphate. Each of the samples
was heated in the temperature range from 40 to
500 C. On the obtained thermograms of the samples,
two main endothermic effects were observed, the
first of which corresponds to the separation of water
of crystallization from zirconium phosphate, and the
second to the thermal transformations of
dirhenium(III) complexes. The first weight loss for
all intercalation products was 8.87–9.80%, that is,
the percentage of water in the post samples was the
same. The weight loss corresponding to the thermal
transformation of dirhenium(III) complexes in the
obtained nanoparticles was 6.15–11.24 and 12.30–
29.90 % for molar ratios of the substance / zirconi-
um phosphate, respectively, 1:30 and 1:5, which ful-
ly consistent with the proposed mechanism for the
thermal decomposition of nanoparticles.
As a result of research, it was determined
that rhenium is not released from nanoparticles to the
fullest extent when heated to 500 °C, which indicates
the formation of nonvolatile products, such as ReO2.
In addition, for some products of intercalation, such
as trichlorotri-µ-carboxylates dirhenium(III), the
weight loss is small compared with other representa-
tives of nanoparticles, which is due to the difficult
conversion of the complex compound as a result of
the polymer structure of the complex. Thermal de-
composition of phosphate ligands also prevents the
complete elimination of the rhenium(III) compound
due to the hydration of phosphate groups, which are
coordinated in the axial position of the complex
compound with the formation of pyrophosphates.
Thus, the features of the behavior of samples during
thermal studies are due to the structure of the com-
plex compound formed in the interlayer space of zir-
conium phosphate during the intercalation process.
K e y w o r d s: dirhenium(III) complexes, nano-
particles, zirconium phosphate, differentialg
thermal analysis, isothermal extracts.
ЛІТЕРАТУРА
1. Голиченко А.А., Штеменко А.В., Кожура
О.В. Новые методы синтеза изомерных гало-
генокарбоксилатов дирения(ІІІ) // Вопросы
химии и хим. технол. – 2001. – № 6. – С. 14-
16.
2. Сліпкань А.В., Китова Д.Є., Штеменко О.В.
Шаруваті наночастки цирконій гідрофосфату
як форма упаковки для trans-Re2(RCOO)2Cl4
// Там само. -2016. -3, № 107. -С. 21–25.
3. Сліпкань А.В., Китова Д.Є., Штеменко О.В.
Дослідження процесів інтеркаляції біядер-
них галогенокарбоксилатів ренію(ІІІ) cis-
конфігурації у шаруваті наночастки цирко-
ній гідрофосфату // Там само. -2016. -5-6,
№109. –С. 20–25.
4. Сліпкань А.В., Китова Д.Є., Штеменко О.В.
Наночастки цирконій гідрофосфату як форма
упаковки для дигалогенотетра-μ-
карбоксилатів диренію(ІІІ) // Укр. хим. журн.
-2017. -83, № 7-8. -С. 35–41.
5. Сліпкань А.В., Китова Д.Є., Штеменко О.В.
Наночастки цирконій гідрофосфату, наван-
тажені трихлоротри-μ-карбоксилатами дире-
нію(ІІІ). // Вопросы химии и хим. технол. -
2018. -№ 2. -С. 39–45.
6. Marti A.A., Colon J.L. Direct ion exchange of
tris(2,2'-bipyridine) ruthenium(II) into an α-
zirconium phosphate framework // Inorganic
Chemistry. -2003. -9, № 42. -Р. 2830–2832.
7. Штеменко А.В., Котельникова А.С. Образо-
вание биядерных галогенкарбоксилатных
соединений рения с четверной связью ме-
талл-металл // Изв. Академии наук СССР.
Сер. хим. -1980. -№ 11. -С. 2630–2632.
8. Штеменко А.В., Багиров Ш.А., Котельнико-
ва А.С. и др. Тетрагалогендиацетатные ком-
плексы Re2
6+ транс-конфигурации // Журнал
mailto:n.kolesova1993@gmail.com
https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=Q6Bm_9QAAAAJ&citation_for_view=Q6Bm_9QAAAAJ:d1gkVwhDpl0C
https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=Q6Bm_9QAAAAJ&citation_for_view=Q6Bm_9QAAAAJ:d1gkVwhDpl0C
https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=Q6Bm_9QAAAAJ&citation_for_view=Q6Bm_9QAAAAJ:d1gkVwhDpl0C
А.В. Сліпкань, Д.Є. Китова, О.В. Штеменко
52 ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2019, т . 85, No 5
неорган. химии. -1981. - 26, № 1. -С. 111–
114.
9. Штеменко О.В., Бовикін Б.О., Кожура О.В.
Синтез біядерних кластерів ренію(ІІІ) з амі-
нокислотами // Укр. хим. журн. -1997. -63,
№ 11. -С. 35–38.
10. Poineau F., Sattelberger A.P., Conradson S.D.
Octachloro- and octabromoditechnetate(III) and
their rhenium(III) congeners // Inorg. Chem. -
2008. -47, № 6. -P. 1991–1999.
11. Штеменко А.В., Бовыкин Б.А., Шрам В.П. и
др. Термическое разложение биядерных га-
логенокарбоксилатов рения(ІІІ) // Журн. не-
орган. химии. -1985. -30, №12. -С.3085–3089.
12. Mosby B.M., Diaz A., Bakhmutov V., Clearfield
A. Surface functionalization of zirconium
phosphate nanoplatelets for the design of
polymer fillers// ACS Appl. Mater. Interfaces. -
2014. -№ 6. -P. 585–592.
13. Столяренко В.Г., Курячая Е.В., Штеменко
А.В. Дифосфаты дирения(ІІІ). Синтез и спек-
тральные характеристики // Вопросы химии
и химической технологи. – 2004. – №3. – С.
30-33.
14. Козьмин П.А, Суражская М.Д., Ларина Т.Б.
Строение кристаллов соединения
Re2Cl3(HCOO)3 // Координац. химия. -1980.
-6, №6. -С.963–966.
REFERENCES
1. Golichenko A.A., Shtemenko A.V., Kozhura
O.V. New methods for the synthesis of isomeric
dirhenium halohenocarboxylates (III).
Questions of chemistry and chemical
technology. 2001. 6: 14. [in Russian].
2. Slipkan A.V., Kytova D.E., Shtemenko A.V.
Layered zirconium phosphate nanoparticles as a
form of packaging trans-Re2(RCOO)2Cl4.
Questions of chemistry and chemical
technology. 2016. 3 (107): 21. [in Ukrainian].
3. Slipkan A.V., Kytova D.E., Shtemenko A.V.
Investigation of intercalation binuclear
halohenokarboksylates rhenium(ІІІ) cis-
configurations in layered zirconium phosphate
nanoparticles. Questions of chemistry and chem-
ical technology. 2016. 5-6 (109): 20. [in Ukrain-
ian].
4
4. Slipkan A.V., Kytova D.E., Shtemenko A.V.
Nanoparticles of zirconium phosphate form of
packaging for dihalohenotetra-μ-carboxylates
dirhenium(III). Ukrainian Chemistry Journal.
2017. 83(7-8): 35. [in Ukrainian].
5. Slipkan A.V., Kytova D.E., Shtemenko A.V.
Nanoparticles of zirconium phosphate, loaded
with trichlorotri-μ-carboxylates dirhenium(III).
Questions of chemistry and chemical technolo-
gy. 2018. 2: 39. [in Ukrainian].
6. Marti A.A., Colon J.L. Direct ion exchange of
tris(2,2'-bipyridine) ruthenium(II) into an α-
zirconium phosphate framework. Inorganic
Chemistry. 2003. 9(42): 2830.
6
7. Shtemenko A.V., Kotelnikova A.S. The
formation of binuclear halohenocarboxylates
dirhenium(III) compounds with a metal-to-
metal quadruple bond. Proceedings of the
Academy of Sciences of the USSR. Chemical
series. 1980. 11: 2630. [in Russian].
8. Shtemenko A.V., Bagirov Sh.A., Kotelnikova
A.S., Lebedev V.G., Kazimov O.I., Alieva A.I.
Tetrahalohenodiacetates complexes of Re2
6 +
trans-configurations. Journal of Inorganic
Chemistry. 1981. 26(1): 111. [in Russian].
9. Shtemenko A.V., Bovikin B.O., Kozhura O.V.
Synthesis of binuclear clusters of rhenium(III)
with amino acids. Ukrainian Chemistry Journal.
1997. 63(11): 35. [in Ukrainian].
10. Poineau F., Sattelberger A.P., Conradson S.D.
Octachloro- and octabromoditechnetate(III) and
their rhenium(III) congeners. Inorganic Chemis-
try. 2008. 47(6): 1991.
11. Shtemenko A.V., Bovykin B.A., Shram V.P.
Thermal decomposition of binuclear
halocarboxylates rhenium(III). Journal of
Inorganic Chemistry. 1985. 30(12): 3085. [in
Russian].
12. Mosby B.M., Diaz A., Bakhmutov V., Clear-
field A. Surface functionalization of zirconium
phosphate nanoplatelets for the design of poly-
mer fillers. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014.
6: 585.
https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=Q6Bm_9QAAAAJ&citation_for_view=Q6Bm_9QAAAAJ:d1gkVwhDpl0C
https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=Q6Bm_9QAAAAJ&citation_for_view=Q6Bm_9QAAAAJ:d1gkVwhDpl0C
https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=Q6Bm_9QAAAAJ&citation_for_view=Q6Bm_9QAAAAJ:d1gkVwhDpl0C
Термічні характеристики наночасток цирконій гідрофосфату, навантажених..
ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2019, т . 85, No 5 53
13. Stolyarenko V.G., Kuryachaya E.V., Shtemenko
A.V. Diphosphates dirhenium(III). Synthesis
and spectral characteristics. Questions of
chemistry and chemical technology. 2004. 3:
30. [in Russian].
14. Kozmin P.A., Surazhskaya M.D., Larina T.B.
The crystal structure of the compound
Re2Cl3(HCOO)3. Coordination Chemistry.
1980. 6(6): 963. [in Russian].
Надійшла 25.04.2019
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-50 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:03:25Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/c6/d9171e41e1fd308d0ba5ff9034bcd7c6.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-502026-07-22T08:23:40Z THERMAL CHARACTERISTICS OF ZIRCONIUM PHOSPHATE NANOPARTICLES LOADED WITH DIRHENIUM(III) COMPLEXES ТЕРМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТИЦ ЦИРКОНИЙ ГИДРОФОСФАТА, НАГРУЖЕННЫХ КОМПЛЕКСНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ДИРЕНИЯ(III) ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ , НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ) Slipkan, Anastasiia Kytova, Dina Shtemenko, Alexander dirhenium(III) complexes, nano-particles, zirconium phosphate, differentialg thermal analysis, isothermal extracts. соединения дирения(III), наночастицы, цирконий гидрофосфат, дифферен- циальный термический анализ, изотермические выдержки. сполук и д ире нію (ІІІ ) , на ночастк и, цирк оній г ід рофос- фат, д ифе ре нційний терм іч ний а наліз , із отерм іч ні в ит римк и. Using the method of differential thermal analysis and the method of isothermal effects, we investigated the thermal transformations of the intercalation products of representatives of dirhenium(III) complexes of all structural types into the interlayer space of zirconium phosphate. Each of the samples was heated in the temperature range from 40 to 500°C. On the obtained thermograms of the samples, two main endothermic effects were observed, the first of which corresponds to the separation of water of crystallization from zirconium phosphate, and the second to the thermal transformations of dirhenium(III) complexes. The first weight loss for all intercalation products was 8.87–9.80%, that is, the percentage of water in the post samples was the same. The weight loss corresponding to the thermal transformation of dirhenium(III) complexes in the obtained nanoparticles was 6.15–11.24% and 12.30–29.90% for molar ratios of the substance / zirconium phosphate, respectively, 1/30 and 1/5, which fully consistent with the proposed mechanism for the thermal decomposition of nanoparticles. As a result of research, it was determined that rhenium is not released from nanoparticles to the fullest extent when heated to 500°C, which indicates the formation of nonvolatile products, such as ReO2. In addition, for some products of intercalation, such as trichlorotri-µ-carboxylates dirhenium(III), the weight loss is small compared with other representatives of nanoparticles, which is due to the difficult conversion of the complex compound as a result of the polymer structure of the complex. Thermal decomposition of phosphate ligands also prevents the complete elimination of the rhenium(III)  compound due to the hydration of phosphate groups, which are coordinated in the axial position of the complex compound with the formation of pyrophosphates. Thus, the features of the behavior of samples during thermal studies are due to the structure of the complex compound formed in the interlayer space of zirconium phosphate during the intercalation process. Using the method of differential thermal analysis and the method of isothermal effects, we investigated the thermal transformations of the intercalation products of representatives of dirhenium(III) complexes of all structural types into the interlayer space of zirconium phosphate. Each of the samples was heated in the temperature range from 40 to 500°C. On the obtained thermograms of the samples, two main endothermic effects were observed, the first of which corresponds to the separation of water of crystallization from zirconium phosphate, and the second to the thermal transformations of dirhenium(III) complexes. The first weight loss for all intercalation products was 8.87–9.80%, that is, the percentage of water in the post samples was the same. The weight loss corresponding to the thermal transformation of dirhenium(III) complexes in the obtained nanoparticles was 6.15–11.24% and 12.30–29.90% for molar ratios of the substance / zirconium phosphate, respectively, 1/30 and 1/5, which fully consistent with the proposed mechanism for the thermal decomposition of nanoparticles. As a result of research, it was determined that rhenium is not released from nanoparticles to the fullest extent when heated to 500°C, which indicates the formation of nonvolatile products, such as ReO2. In addition, for some products of intercalation, such as trichlorotri-µ-carboxylates dirhenium(III), the weight loss is small compared with other representatives of nanoparticles, which is due to the difficult conversion of the complex compound as a result of the polymer structure of the complex. Thermal decomposition of phosphate ligands also prevents the complete elimination of the rhenium(III)  compound due to the hydration of phosphate groups, which are coordinated in the axial position of the complex compound with the formation of pyrophosphates. Thus, the features of the behavior of samples during thermal studies are due to the structure of the complex compound formed in the interlayer space of zirconium phosphate during the intercalation process. Using the method of differential thermal analysis and the method of isothermal effects, we investigated the thermal transformations of the intercalation products of representatives of dirhenium(III) complexes of all structural types into the interlayer space of zirconium phosphate. Each of the samples was heated in the temperature range from 40 to 500°C. On the obtained thermograms of the samples, two main endothermic effects were observed, the first of which corresponds to the separation of water of crystallization from zirconium phosphate, and the second to the thermal transformations of dirhenium(III) complexes. The first weight loss for all intercalation products was 8.87–9.80%, that is, the percentage of water in the post samples was the same. The weight loss corresponding to the thermal transformation of dirhenium(III) complexes in the obtained nanoparticles was 6.15–11.24% and 12.30–29.90% for molar ratios of the substance / zirconium phosphate, respectively, 1/30 and 1/5, which fully consistent with the proposed mechanism for the thermal decomposition of nanoparticles. As a result of research, it was determined that rhenium is not released from nanoparticles to the fullest extent when heated to 500°C, which indicates the formation of nonvolatile products, such as ReO2. In addition, for some products of intercalation, such as trichlorotri-µ-carboxylates dirhenium(III), the weight loss is small compared with other representatives of nanoparticles, which is due to the difficult conversion of the complex compound as a result of the polymer structure of the complex. Thermal decomposition of phosphate ligands also prevents the complete elimination of the rhenium(III)  compound due to the hydration of phosphate groups, which are coordinated in the axial position of the complex compound with the formation of pyrophosphates. Thus, the features of the behavior of samples during thermal studies are due to the structure of the complex compound formed in the interlayer space of zirconium phosphate during the intercalation process. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2019-07-31 Article Article Physical chemistry Физическая xимия Фізична xімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/50 10.33609/0041-6045.85.5.2019.46-53 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 85 No. 5 (2019): Ukrainian Chemistry Journal; 46-53 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 85 ##issue.no## 5 (2019): Украинский химический журнал; 46-53 Український хімічний журнал; Том 85 № 5 (2019): Український хімічний журнал; 46-53 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/50/28 Copyright (c) 2019 Anastasiia Slipkan, Dina Kytova, Alexander Shtemenko https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | сполук и д ире нію (ІІІ ) на ночастк и цирк оній г ід рофос- фат д ифе ре нційний терм іч ний а наліз із отерм іч ні в ит римк и. Slipkan, Anastasiia Kytova, Dina Shtemenko, Alexander ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ , НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ) |
| title | ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ , НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ) |
| title_alt | THERMAL CHARACTERISTICS OF ZIRCONIUM PHOSPHATE NANOPARTICLES LOADED WITH DIRHENIUM(III) COMPLEXES ТЕРМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТИЦ ЦИРКОНИЙ ГИДРОФОСФАТА, НАГРУЖЕННЫХ КОМПЛЕКСНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ДИРЕНИЯ(III) |
| title_full | ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ , НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ) |
| title_fullStr | ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ , НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ) |
| title_full_unstemmed | ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ , НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ) |
| title_short | ТЕРМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТОК ЦИРКОНІЙ ГІДРОФОСФАТУ , НАВАНТАЖЕНИХ КОМПЛЕКСНИМИ СПОЛУКАМИ ДИРЕНІЮ(ІІІ) |
| title_sort | термічні характеристики наночасток цирконій гідрофосфату , навантажених комплексними сполуками диренію(ііі) |
| topic | сполук и д ире нію (ІІІ ) на ночастк и цирк оній г ід рофос- фат д ифе ре нційний терм іч ний а наліз із отерм іч ні в ит римк и. |
| topic_facet | dirhenium(III) complexes nano-particles zirconium phosphate differentialg thermal analysis isothermal extracts. соединения дирения(III) наночастицы цирконий гидрофосфат дифферен- циальный термический анализ изотермические выдержки. сполук и д ире нію (ІІІ ) на ночастк и цирк оній г ід рофос- фат д ифе ре нційний терм іч ний а наліз із отерм іч ні в ит римк и. |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/50 |
| work_keys_str_mv | AT slipkananastasiia thermalcharacteristicsofzirconiumphosphatenanoparticlesloadedwithdirheniumiiicomplexes AT kytovadina thermalcharacteristicsofzirconiumphosphatenanoparticlesloadedwithdirheniumiiicomplexes AT shtemenkoalexander thermalcharacteristicsofzirconiumphosphatenanoparticlesloadedwithdirheniumiiicomplexes AT slipkananastasiia termičeskieharakteristikinanočasticcirkonijgidrofosfatanagružennyhkompleksnymisoedineniâmidireniâiii AT kytovadina termičeskieharakteristikinanočasticcirkonijgidrofosfatanagružennyhkompleksnymisoedineniâmidireniâiii AT shtemenkoalexander termičeskieharakteristikinanočasticcirkonijgidrofosfatanagružennyhkompleksnymisoedineniâmidireniâiii AT slipkananastasiia termíčníharakteristikinanočastokcirkoníjgídrofosfatunavantaženihkompleksnimispolukamidireníûííí AT kytovadina termíčníharakteristikinanočastokcirkoníjgídrofosfatunavantaženihkompleksnimispolukamidireníûííí AT shtemenkoalexander termíčníharakteristikinanočastokcirkoníjgídrofosfatunavantaženihkompleksnimispolukamidireníûííí |