Отправить статью по E-mail 
Контроль стабильности металл-органических каркасных структур методом кварцекристаллического микровзвешивания на кварцевых резонаторах продольных колебаний
- Авторы: Симонов В.Н.1,2, Фомкин А.А.1, Школин А.В.1, Меньщиков И.Е.1, Соловцова О.В.1, Князева М.К.1, Ширяев А.А.1
-
Учреждения:
- Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ)
- Московский инженерно-физический институт
- Выпуск: Том 60, № 2 (2024)
- Страницы: 160-173
- Раздел: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦАХ
- URL: https://bakhtiniada.ru/0044-1856/article/view/263479
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044185624020069
- EDN: https://elibrary.ru/NQXVGT
- ID: 263479
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Рассмотрен метод контроля стабильности металл-органических каркасных структур ZrBDC, LaBTC, Cu3(BTC)2 и Basolite Z205 (BASF), подвергающихся воздействию паров растворителей: ацетона и воды. В качестве инструмента контроля предложен принцип микровзвешивания на кварцекристаллических резонаторах продольных колебаний. Показано, что по изменениям резонансной частоты и динамического сопротивления резонатора возможно не только контролировать изменение стабильности МОКС в режиме реального времени, но и фиксировать величину концентрации растворителя, при которой начинает происходить разрушение каркаса структуры. Использование метода показало, что ZrBDC и Cu3(BTC)2 оказались устойчивы к парам ацетона и воды в течение длительного времени и в широком диапазоне концентрации растворителей, в то время как LaBTC и Basolite Z205, будучи устойчивыми к одному из растворителей, оказались неустойчивы к другому: Basolite Z205 стал разрушаться через 37 часов в парах ацетона при объемной концентрации 0,9%, а LaBTC – через 7 часов пребывания в парах воды с относительной влажностью 7%.
Полный текст
Об авторах
В. Н. Симонов
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ); Московский инженерно-физический институт
Автор, ответственный за переписку.
Email: simonov.valer@yandex.ru
Россия, Москва; Москва
А. А. Фомкин
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ)
Email: simonov.valer@yandex.ru
Россия, Москва
А. В. Школин
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ)
Email: simonov.valer@yandex.ru
Россия, Москва
И. Е. Меньщиков
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ)
Email: simonov.valer@yandex.ru
Россия, Москва
О. В. Соловцова
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ)
Email: simonov.valer@yandex.ru
Россия, Москва
М. К. Князева
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ)
Email: simonov.valer@yandex.ru
Россия, Москва
А. А. Ширяев
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ)
Email: simonov.valer@yandex.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Jasuja H., Burtch N.C., Huang Y.G. et al. // Langmuir. 2013. V. 29. P. 633.
- DeCoste J.B., Peterson G.W., Schindler B.J. et al. // J. Mater. Chem. A. 2013. V. 1. P. 11922.
- Low J.J., Benin A.I., Jakubczak P. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131. P. 15834.
- Feng L., Wang K.-Y., Day G.S. et al. // Chem. Rev. 2020. V. 120. P. 13087.
- Barea E., Montoro C., Navarro J.A.R. // Chem. Soc. Rev. 2014. V. 43. P. 5419.
- Lu C., Czanderna A.W. Applications of Piezoelectric Quartz Crystal Microbalances. Amsterdam, NL: Elsevier Science Publishers B.V. 1984.
- Rodahl M., Kasemo B. // Review of Scientific Instruments. 1996. V. 67. № 9. P. 3238.
- Cooper M.A., Singleton V.T. // J. of Molecular Recognition. 2007. V. 20. № 3. P. 154.
- Dixon M.C. // J. of Biomolecular Techniques. 2008. V. 19. № 3. P. 151.
- Janshoff A., Galla H.J., Steinem C. // Angewandte Chemie-International Edition. 2000. V. 39. P. 4004.
- Becker B., Cooper M.A. // J. of Molecular Recognition. 2011. V. 24. № 5. P. 754.
- Ward M.D., Buttry D.A. // Science. 1990. V. 249. P. 1000.
- Lack F., Willard G., Fair I. // Bell System Technical Journal 1934. V. 13. P. 453. https://www.thinksrs.com/downloads/pdfs/manuals/QCM200m.pdf
- Buttry D.A., Ward M.D. // Chem. Reviews. 1992. V. 92. P. 1355–1379.
- Simonov V.N., Vlasov D.A., Fomkin A.A. et al. // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2018. V. 54. P. 609.
- Voinova M.V., Rodahl M., Jonson M. et al. // Physica Scripta. 1999. V. 59. P. 391.
- Cho N.-J., Frank C.W., Kasemo B. et al. // Nature Protocols. 2010. V. 5. P. 1096.
- Reviakine I., Johannsmann D., Richter R.P. // Analytical Chemistry. 2011. V. 83. P. 8838.
- Rodahl M., Höök F., Fredriksson C. et al. // Faraday Discussions. 1997. V. 107. P. 229.
- Domack A., Prucker O., Rühe J. et al. // Physical Review E. 1997. V. 56. P. 680.
- Naranda J., Bracic M., Vogrin M. // J. Funct. Biomater. 2022. V. 13. P. 159.
- Alassi A., Benammar M., Brett D. // Sensors. 2017. V. 17. P. 2799.
- Burda I. // Chemosensors. 2022. V. 10. P. 262.
- Wang L. // Sensors and Actuators A: Physical. 2020. V. 307. P. 111984.
- Haghighi E., Zeinali S. // Microporous and Mesoporous Materials. 2020. V. 300. P. 110065.
- Liu Y., Fan Y., Hou C. et al. // Inorg. Chem. 2021. V. 60. P. 16370.
- Ma Z., Yuan T., Fan Y. et al. // Nanomaterials. 2022. V. 12. P. 4035.
- Фомкин А.А., Симонов В.Н. Патент РФ № 2722975. Госреестр изобретений РФ, 05.06.2020.
- Simonov V.N., Artamonova S.D., Fomkin A.A. et al. // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2022. V. 58. P. 670.
- Mason P., Thurston R.N. Physical Acoustics. Principles and Methods / Edited by Warren. 1964. V. 1. P. 284.
- Соловцова О.В., Пулин А.Л., Меньщиков И.Е. и др. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2019. Т. 56. № 6. С. 570.
- Solovtsova O.V., Men’shchikov I.E., Shkolin A.V. et al. // Adsorption Science and Technology. 2022. V. 2022. № 1. P. 1.
- Князева М.К., Школин А.В., Гринченко А.Е. и др. Металлорганическая каркасная структура бензолтрикарбоксилата лантана (III) La-BTC и способ её получения / Патент РФ № 2796682.
- Knyazeva M.K., Solovtsova O.V., Tsivadze A.Y. et al. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2019. V. 64. № 12. P. 1507.
- Rao S.S. Vibration of Continuous Systems. J. Wiley and sons. 2019. P. 816.
- IEC60444-1:1986. Measurement of quartz crystal unit parameters by zero phase technique in a pi-network – Part 1: Basic method for the measurement of resonance frequency and resonance resistance of quartz crystal units by zero phase technique in a pi-network.
- Najam T., Shah S.S.A., Rahman M.M. // Bioremediation for Environmental Sustainability. Toxicity. Mechanisms of Contaminants Degradation, Detoxification, and Challenges. 2021. P. 585.
- Li C., Chandresh A., Zhang Z. et al. // Adv. Mater. Interfaces. 2022. V. 9. P. 2101947.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1988. 732 С.
- Biot M.A. // The Journal of the Acoustical Society of America. 1956. V. 28. № 2. P. 168.
- Healy C., Patil K.M., Wilson B.H. et al. // Coordination Chemistry Reviews. 2020. V. 419. P. 213388.
- Sun Y.-X., Sun W.-Y. // J. Chin. Chem. Lett. 2014. V. 25. P. 823.
- Кугаенко О.М., Уварова С.С., Крылов С.А. // Изв. РАН, сер. Физическая. 2012. Т. 76. № 11. С. 1406. https://jbweld.co.za/product/extreme-heat-high-temp-exhaust-paste/ https://www.amazon.com/18854-Mortar-Building-Material-Black /dp / B0006 MX S4C
- Al Sharabati M., Sabouni R., Husseini G.A. // Nanomaterials. 2022. V. 12. P. 277.
- Hamedi A., Caldera F., Trotta F. et al. // Acta Scientific Pharmaceutical Sciences. 2019. V. 3. P. 96.
Дополнительные файлы
