Новости

ЮУрГУ

Ученые ЮУрГУ разработали новый метод очистки сточных вод

Ученые ЮУрГУ проводят систематические исследования органических соединений сурьмы, включая их практически значимые свойства. Последнее исследование посвящено фотокаталитической активности соединений сурьмы, которые могут разлагать стойкие загрязняющие вещества и использоваться для очистки сточных вод.
Ученые ЮУрГУ разработали новый метод очистки сточных вод

 Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом научном журнале «Russian Journal of Inorganic Chemistry» (Q2), который входит в базу данных Scopus.

Новые соединения сурьмы можно использовать как фотокатализаторы

В последние годы ученые-химики уделяют все больше внимания разработке фотокаталитических материалов на основе металлоорганических комплексов. Фотокатализаторы помогают решить проблему с загрязнением окружающей среды, разлагая попадающие на них инородные частицы за счет процесса фотокатализа (ускорения химической реакции под действием света). Исследователи далеко продвинулись в изучении комплексов переходных металлов, но работа с комплексами непереходных элементов только начинается. К химическим элементам, фотокаталитические свойства соединений которых почти не изучены, относится сурьма — металл, расположенный в таблице Д.И. Менделеева под 51 номером.

Исследованием сурьмаорганических соединений уже несколько лет занимаются ученые Химического факультета Института естественных и точных наук Южно-Уральского государственного университета. Особый интерес вызывают свойства органических соединений сурьмы, которые могут найти практическое применение. Например, у дикарбоксилатов триарилсурьмы таких свойств обнаружено несколько, при этом их разнообразие определяется природой заместителей (атомных групп), соединенных с атомом металла.

Продолжая исследования по этой теме, ученые ЮУрГУ первыми в мире синтезировали базовое соединение трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьму и ее производные.

«Мы обнаружили, что дикарбоксилаты трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы приводят к фотодеструкции органических красителей: метилового фиолетового и метиленового синего — при этом фотокаталитическая активность соединений зависит от природы карбоксилатного остатка. Очень важно, что производные сурьмы не растворимы в воде и в условиях фотодеструкции остаются стабильными, что позволяет их использовать как фотокатализаторы», — рассказала доктор химических наук, профессор Ольга Шарутина.

Синтез дикарбоксилатов трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы осуществляли одностадийным методом окислительного присоединения, который несколько лет разрабатывался командой исследователей в ЮУрГУ. Его достоинством является высокий выход и высокая чистота целевых продуктов. Чтобы установить строение соединений, ученые применили метод рентгеноструктурного анализа на современном дифрактометре Bruker D8 QUEST. Вся полученная информация о строении впервые синтезированных соединений передана на хранение в международный Кембриджский банк структурных данных. Фотокаталитическую активность изучали с помощью УФ-спектрометра Shimadzu UV2700. Это оборудование есть в НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ.

Органические соединения сурьмы для очистки водоемов

Результаты исследования, посвященного фотокаталитическим свойствам соединений трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы, могут применяться при деструкции трудноразлагаемых химических соединений, попадающих в воду. В первую очередь, речь идет о стоках промышленных предприятий. Дальнейшие исследования будут направлены на выявление новых практически значимых свойств органических соединений сурьмы.

Добавим, что химики ЮУрГУ активно сотрудничают с иностранными коллегами. Например, аспирант южноуральского вуза Екатерина Артемьева во время стажировки в Австралии (Университет Монаша, Мельбурн) изучала антилейшманиозную активность дикарбоксилатов трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы и других сурьмаорганических соединений. По результатам этих исследований готовятся три публикации вместе с австралийскими коллегами, в которых раскрывается потенциальная возможность использования изученных соединений в медицине при разработке лекарственных препаратов.

Ранее Екатерина Артемьева изучала органические соединения пятивалентной сурьмы и под руководством ученых ЮУрГУ разрабатывала методы синтеза арильных комплексов сурьмы (V) с тетракетонатными лигандами. Исследование было отмечено на конкурсе «Научная перспектива», проводимом в ЮУрГУ в рамках Проекта «5-100». На том же конкурсе отличился Андрей Ефремов. Целью его работы была разработка надежной методики синтеза дикарбоксилатов и диоксиматов трифенилсурьмы, который поможет создать противоопухолевые препараты.

ЮУрГУ — участник Проекта «5-100», призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров. Исследования в области экологии являются одними из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета наряду с цифровой индустрией и материаловедением.