Наночастицы нитрида титана увеличивают эффективность и стабильность перовскитных солнечных элементов

Международный коллектив исследователей из Лаборатории солнечных фотопреобразователей Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН и южнокорейских Университетов Чунгнам и Донгук предложил использовать наночастицы нитрида титана при изготовлении пленок органо-неорганических галогенидов свинца со структурой перовскита для фотовольтаики. Полученные пленки демонстрируют улучшенную морфологию с увеличенным размером кристаллитов и уменьшенными границами между зернами. Эффективность преобразования солнечного света в электричество для солнечных элементов на основе пленок, модифицированных наночастицами нитрида титана, составила 21.37%, что существенно выше эффективности немодифицированных элементов (19.07%).
Результаты работы опубликованы в журнале «Advanced Functional Materials» и представляют значительный интерес, поскольку демонстрируют возможность использования доступных материалов для повышения эффективности перовскитных солнечных элементов.

O. Omelianovych, S. Sandhu, M.A. Ewusi, L. Larina, B. Kim, B.T. Trinh, A. Szaniel, I. Yoon, J.-J. Lee, H.-S. Choi «Stable and Efficient Perovskite Solar Cells by Controlling the Crystal Growth via Introduction of Plasmonic TiN Nanoparticles» // Adv. Funct. Mater., 2024, 2407343, https://doi.org/10.1002/adfm.202407343.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий»

#российскаянаука #науказарубежом

В журнале Nature опубликована интересная история о том, как Евросоюз заморозил финансирование программ научного сотрудничества и студенческого обмена (Horizon Europe и Erasmus+) для Венгрии. Упоминается, что такие действия Евросоюза привели к тому, что до 25% молодых венгерских исследователей задумались о поиске работы за границей. В результате действий Евросоюза по отношению к венгерским ученым уже начинает наблюдаться стигматизация, выражающаяся для венгров в затруднении международного сотрудничества.
Параллельно Венгрии вменяется снижение уровня академической свободы.
О причинах ухудшения внешнего отношения к Венгрии Nature скромно умалчивает.

https://www.nature.com/articles/d41586-024-02888-3

#науказарубежом #безтэга

Хиральные галогенидные комплексы сурьмы и висмута, перспективные для создания малошумных высокочувствительных фотодетекторов

Международный коллектив ученых из Уханьского университета (Китай) и Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН синтезировали новые хиральные перовскито-подобные соединения на основе висмута (III) и сурьмы (III), которые обладают высокой фотопроводимостью при относительно низкой темновой проводимости. Созданные на основе полученных соединений фотодетекторы демонстрируют высокую чувствительность и высокую скорость отклика при низком уровне шума и стабильности устройства.
Результаты работы опубликованы в журнале «Advanced Functional Materials» и свидетельствуют о высоком потенциале бессвинцовых перовскитоидов для оптоэлектронных применений.

Zhenglin Jia, Maria P. Davydova, Taisiya S. Sukhikh, Hailin Liu, Yong Liu, Alexander V. Artem'ev, Qianqian Lin. Optoelectronics of Lead-Free Antimony- and Bismuth-Based Metal Halides for Sensitive and Low-Noise Photodetection. Adv. Funct. Mater. 2024, 2413612. DOI: 10.1002/adfm.202413612. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202413612

Источник: ИНХ СО РАН

#российскаянаука #науказарубежом

Международный коллектив исследователей из Китая и США синтезировал новый пористый органический каркас, перспективный для улавливания радиоактивного йода в промышленности. Материал демонстрирует рекордно высокую емкость по йоду (48,35% масс.), в несколько раз превышающую емкость существующих аналогов.

Работа опубликована в журнале Angewandte Chemie International Edition в открытом доступе:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202411342

#науказарубежом

Исследователи из Северо-Западного университета (США) воспользовались разработанной ими уникальной методикой съемки снимков просвечивающей электронной микроскопии в реальном масштабе времени для того, чтобы визуализировать каталитическое образование воды на палладиевом катализаторе.

Видео размещено на YouTube:
https://m.youtube.com/watch?v=w4NRThvgJJo&t=12s&pp=2AEMkAIB

Статья авторов опубликована в PNAS: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2408277121

#науказарубежом

Группа исследователей под руководством Дирка Раабе из Института Макса Планка в Дюссельдорфе предложила одностадийный способ получения металлических сплавов, основанный на восстановлении смеси оксидов водородом. Этот способ является экономичным, поскольку не требует плавления металлов (около 1500 град. Цельсия для сталей), а позволяет ограничиться температурами а диапазоне 600-800 град. Цельсия. По понятным причинам он также позволяет сократить выбросы углекислого газа до нуля.

Работа опубликована в журнале Nature в открытом доступе:

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07932-w

#науказарубежом

Уникальный девятиядерный комплекс из свинцовой пластины

Международная команда из Тюменского государственного университета, Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина и университетов Ирана, Турции, Азербайджана и Испании с помощью электрического тока растворили свинцовый анод в смеси ацетонитрила и метанола в присутствии N′-фенил(пиридин-2-ил)метилен-N-фенилтиосемикарбазида, получив новый девятиядерный комплекс свинца(II). В кристалле ионы свинца участвуют в многочисленных нековалентных взаимодействиях с атомами серы, кислорода и анионами хлора, способствуя организации молекул комплекса в пористые агрегаты. В растворе комплекс излучает в диапазоне 420-600 нм, однако природу этой эмиссии еще предстоит раскрыть.
Результаты работы опубликованы в открытом доступе в журнале Inorganic Chemistry и перспективны с точки зрения развития подходов к получению супрамолекулярных ансамблей с интересными оптическими свойствами, в том числе средствами электрохимического синтеза.

G. Mahmoudi, I. Garcia-Santos, E. Labisbal, A. Castiñeiras, V. Alizadeh, R.M. Gomila, A. Frontera, D.A. Safin «A Nanosized Porous Supramolecular Lead(II)–N′-phenyl(pyridin-2-yl)methylene-N-phenylthiosemicarbazide Aggregate, Obtained Under Electrochemical Conditions» // Inorg. Chem., 2024, https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.4c02182.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий»

#российскаянаука #науказарубежом #ионх

Активация C(sp3)-H в соединении на основе монотерпена с помощью палладиевого катализатора

Международный коллектив ученых из Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН, Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Страсбургского университета (Франция) изучил палладий-катализируемую активацию sp3 C-H связи в соединении на основе монотерпена в реакции PdCl2 с (+)-3-каренсодержащим лигандом HL (HL=N-((1aS,3S,7bR)-1,1,3-триметил-7-фенил-5-(пиридин-2-ил)-1a,2,3,7b-тетрагидро-1H-циклопропа[f]хинолин-3-ил)ацетамид), в результате которой был получен комплекс [PdLCl]. В отличие от подавляющего большинства реакций активации C(sp3)-H, которые требуют длительного нагревания и перемешивания из-за инертного характера соответствующей связи, представленная реакция протекает достаточно быстро и в мягких условиях. Для теоретического понимания того, как происходит депротонирование лиганда, были проведены DFT-расчеты. Выявлено, что для активации связи sp3 C-H решающее значение имеют две предпосылки: (i) расположение группы CH3 вблизи плоскости пиридинового кольца, с образованием практически планарного N,N,C-хелатного сайта для иона Pd2+; (ii) наличие амидной группы в непосредственной близости от иона Pd2+, которая принимает анион Cl- после его выхода из координационной сферы иона Pd2+ и затем доставляет его вблизи группы CH3 HL своим крановым движением, образуя Cl—H связь. Эти предпосылки приводят к низкой энергии Гиббса активации общей реакции (92,9 кДж/моль), что исключает необходимость нагревания и представляет собой редкий пример активации sp3 C-H связи в мягких экспериментальных условиях.
Результаты работы опубликованы в журнале ChemPlusChem.

Tatiana E. Kokina, Nikita A. Shekhovtsov, Alexey V. Tkachev, Alexander M. Agafontsev, Christophe Gourlaouen, Mark B. Bushuev. Palladium-catalyzed C(sp3)-H activation in a monoterpene-based compound under mild conditions: a combined experimental and theoretical mechanistic study. ChemPlusChem 2024, e202400509. https://doi.org/10.1002/cplu.202400509

Источник: НИОХ СО РАН

#российскаянаука #науказарубежом

Новый металл-органический координационный полимер для электрохимического определения ацетаминофена и дофамина

Ученые из Ляонинского университета науки и технологии (Китай, Шэньян) и Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН синтезировали композитный материал Cd-MOF@MoS2 с большой удельной поверхностью и высокой электропроводностью. Новый материал был получен в условиях сольвотермального синтеза металл-органического координационного полимера, содержащего кадмий(II), в присутствии дисульфида молибдена. Исследования показали, что модифицированные Cd-MOF@MoS2 стеклоуглеродные электроды могут быть использованы для быстрого, высокочувствительного и высокоселективного определения ацетаминофена (парацетамол, анальгетик) и дофамина (гормон и нейромедиатор).
Результаты работы были опубликованы в Chemical Engineering Journal и могут найти примените при разработке электрохимических сенсоров.

Zhang Y., Gao E., Fedin V.P. Molybdenum disulfide-filled double-sandwiched Cd-MOF for the quantitative detection of nanomolar acetaminophen and dopamine in pharmaceuticals. Chemical Engineering Journal. 2024. V.498. 155469:1-13. DOI: 10.1016/j.cej.2024.155469. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155469

Источник: ИНХ СО РАН

#российскаянаука #науказарубежом

Новый подход к регулированию транспорта ионов натрия

Международный коллектив ученых из Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН, Университета науки и техники провинции Ляонин, Нанкинского университета информационных наук и технологий (Китай) получил кластерный цианокомплекс состава Na6[Re4As2S2(CN)12] (NRASCN). Структура синтезированного комплекса содержит тетраэдр из атомов рения, окруженный лигандами μ3-As и μ3-S, образующими кластерное ядро, типичное для тетраэдрических кластерных комплексов рения. Ионы Na+ окружены цианидными группами и образуют неупорядоченную катионную подрешетку. Ионный проводник NRASCN на основе Na+ обладает высокой ионной проводимостью 1,05 × 10–5 См × см−1 уже при 25 °C. Использование композитного электролита PEO–NaTFSI–NRASCN в составе полностью твердотельного аккумулятора с анодом из металлического Na и катодом из NaVPO4 демонстрирует высокую удельную емкость (109.4 мА ч г–1) и стабильную длительную цикличность (1000 циклов) при температуре 0.3 °C.
Результаты работы, выполненной при поддержке РНФ, опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Frontiers.

Li H. , Ermolaev A.V. , Pronin A.S. , Zheng J., Huang H., Zhang H., Li L., An B., Mironov Y.V. , Sun C. Synthesis of a cubane-like anion [Re4As2S2(CN)12]6− for coordinate regulation of Na+ ion transport. Inorganic Chemistry Frontiers 2024, 19, P.6199-6680. DOI: 10.1039/d4qi01151a. https://doi.org/10.1039/D4QI01151A

Источник: ИНХ СО РАН

#российскаянаука #науказарубежом

На обложке Журнала Американского химического общества анонсирована работа исследователей, описывающая синтез хиральных частиц платины, палладия и серебра с использованием соответствующих темплатов из кремнезема. Предполагается, что этот подход может быть также использован для получения других хиральных материалов, в том числе оксидных.

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.4c10143#

#науказарубежом

Исследователи из Нанкайского университета (Китай) синтезировали кластер, состоящий из 68 атомов сурьмы и имеющий форму тора. Предложенный синтетический подход может быть также применен для синтеза циклических молекул, состоящих из атомов других элементов.

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c09102#

#науказарубежом

Китайские исследователи создали новый адсорбент на основе двух наиболее распространенных в природе полисахаридов - хитина и целлюлозы. Полученный биополимерный композитный материал обладает высокой пористостью и способен улавливать из окружающей среды частицы микропластика, что было продемонстрировано авторами на примере частиц полистирола, полиметилметакрилата, полипропилена и полиэтилентерефталата. Эффективность удаления микропластика из модельных сред составила 98-99,9%.

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn8662

#науказарубежом

Новые мультитаргетные конъюгаты для терапии болезни Альцгеймера

Международный коллектив ученых из Института физиологически активных соединений Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН, Института органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН, Института биохимической физики имени Н.М. Эмануэля РАН, Института Вейцмана (Израиль, Реховот), Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Мичиганского университета (США, Анн-Арбор) разработал новые конъюгаты на основе ингибитора холинэстераз амиридина и салициловых производных (салициламида, салицилимина и салициламина) с алкиленовыми спейсерами различной длины. Соединения продемонстрировали высокую ингибирующую активность в отношении ацетилхолинэстеразы (АХЭ) и бутирилхолинэстеразы (БХЭ), до 3–16 раз превосходя исходный амиридин. Салициламиды со спейсерами (CH2)₆ и (CH2)₈ имели максимальные коэффициенты селективности к БХЭ. Выявлено, что конъюгаты являются обратимыми ингибиторами смешанного типа обеих холинэстераз и вытесяют пропидий из периферического анионного сайта АХЭ на уровне донепезила. Соединения проявили способность ингибировать самоагрегацию Aβ42, которая возрастала с удлинением спейсера. Полученные сведения хорошо согласуются с молекулярным докингом лигандов в АХЭ, БХЭ и Aβ42. Также было показано, что соединения демонстрируют высокую радикал-связывающую активность в ABTS-тесте (сопоставимую со стандартным антиоксидантом тролоксом) и обладают способностью связывать ионы некоторых биогенных металлов - Cu (II), Fe (II) и Zn (II). Кроме того, конъюгаты имеют благоприятную прогнозируемую кишечную абсорбцию и проницаемость гематоэнцефалического барьера.
Результаты работы опубликованы в журнале «Archiv der Pharmazie» и могут быть использованы для разработки новых многофункциональных препаратов против болезни Альцгеймера.

G.F. Makhaeva, M.V. Grishchenko, N.V. Kovaleva, N.P. Boltneva, E.V. Rudakova, T.Y. Astakhova, E.N. Timokhina, P.G. Pronkin, S.V. Lushchekina, O.G. Khudina, E.F. Zhilina, E.V. Shchegolkov, M.A. Lapshina, E.S. Dubrovskaya, E.V. Radchenko, V.A. Palyulin, Y.V. Burgart, V.I. Saloutin, V.N. Charushin, R.J. Richardson. Conjugates of amiridine and salicylic derivatives aspromising multifunctional CNS agents for potentialtreatment of Alzheimer's disease. Arch. Pharm. 2025;358: e2400819. https://doi.org/10.1002/ardp.202400819

Источник: ИОС УрО РАН

#российскаянаука #науказарубежом

Комплексы меди(I) c циркулярно-поляризованной замедленной флуоресценцией

Международный коллектив ученых из Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Пекинского университета и Гонконгского университета (Китай) разработали новую стратегию дизайна недорогих комплексов меди(I) с высокоэффективной циркулярно-поляризованной замедленной флуоресценцией (CP-TADF). При комнатной температуре их квантовая эффективность составляет около 100%, а |gEL| фактор достигает 0.01. CP-OLED устройства, созданные на основе таких комплексов, испускают ярко-желтую поляризованную электролюминесценцию c рекордно-высоким для подобных устройств |gEL| фактором.
Результаты работы опубликованы в журнале «Angewandte Chemie International Edition» и могут быть использованы для создания новых CP-TADF люминофоров, обладающих свойствами циркулярно-поляризованной люминесценции (CPL) и термо-активированной замедленной флюоресценции (TADF). Статья посвящена чл.-к. РАН проф. В.П. Федину в связи с его 70-летнем юбилеем.

Maxim Yu. Petyuk, Lingqiang Meng, Zihao Ma, Alexander M. Agafontsev, Irina Yu. Bagryanskaya, Alexey S. Berezin, Jingzhi Zhang, Anlea Chu,Mariana I. Rakhmanova, Hong Meng, Alexey V. Tkachev, Vivian Wing-Wah Yam, Alexander V. Artem’ev. Outstanding Circularly Polarized TADF in Chiral Cu(I) Emitters:From Design to Application in CP-TADF OLEDs. Chem. Int. Ed. 2024. https://doi.org/10.1002/anie.202412437

Источник: ИНХ СО РАН

#российскаянаука, #науказарубежом

Нановолокна на основе смешанного карбида кобальта-молибдена для эффективного электролиза воды

Международный коллектив ученых из Хэйлунцзянского университета (Китай, Харбин) и Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН синтезировали новые гетероструктурные нановолокона на основе Co6Mo6C (1D Co/Co6Mo6C) с диаметром около 50 нм и отношением длины к диаметру около 20. Процесс образования нановолокон основан на пиролитическом «сжатии» кубического предшественника PMo12/ZIF-67. Полученные 1D Co/Co6Mo6C проявляет высокую каталитическую активность в реакции выделения водорода (η10 = 31 мВ) и реакции выделения кислорода (η10 = 210 мВ) в 1 М KOH. Катализатор также демонстрирует хорошую производительность в реакции выделения водорода в 1 М фосфатно-солевом буферном растворе, превосходя Pt/C при плотности тока >42 мА см−2.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Small» и могут быть использованы для разработки новых эффективных катализаторов электролиза воды.

X. Zhang, A. Wu, D. Wang, Y. Xie, A. I. Gubanov, G. A. Kostin, C. Tian. 1D Co6Mo6C-Based Heterojunctional Nanowires from Pyrolytically “Squeezing” PMo12/ZIF-67 Cubes for Efficient Overall Water Electrolysis. Small. 2025, 2409703. https://doi.org/10.1002/smll.202409703

Источник: ИНХ СО РАН

#российскаянаука #науказарубежом