ИСТИНА

Разработка новых экологичных и доступных материалов, способных инициировать химические процессы под действием солнечного света, является приоритетной задачей для современной науки в области супрамолекулярной, коллоидной и физической химии, материаловедения и нанотехнологии. Одними из наиболее перспективных материалов для фотокатализа являются гибридные материалы,в которых в качестве органического компонента могут использоваться фталоцианины, обладающие целым рядом привлекательных свойств: высокая степень экстинкции, устойчивость к воздействию света и фотокаталитическая активность. Оксид графена является перспективным компонентом для гибридного фотокатализатора, так как наличие кислородсодержащих групп, в частности карбоксильных, и планарная геометрия способствуют интеграции с органическим компонентом гибридного фотокатализатора, а оптическая прозрачность и низкий уровень Ферми обеспечат высокую фотокаталитическую активность получаемого материала. Оксид графена (ОГ) синтезировали из графитовой пудры с помощью модифицированного метода Хаммерса [1]. Получение однослойных частиц ОГ и его состав подтвердили методами атомно-силовой микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. В качестве фотоактивного компонента был выбран цинковый комплекс 2,3,9,10,16,17,23,24-окта[(3,5-бискарбоксилат натрия) фенокси] фталоцианината (ZnPc16), обладающий фотокаталитической активностью и способностью к генерации синглетного кислорода [2]. Синтез гибридных систем на основе ОГ и ZnPc16 осуществлялся с помощью гидротермального синтеза двумя способами: за счет прямой интеграции и координационных взаимодействий с использованием связующего металлокластера – ацетата цинка (Zn(OAc)2). С помощью сканирующей электронной микроскопии и порошковой рентгеновской дифракции изучена морфология полученных гибридных систем, а также структуры полученных материалов. Данные флуоресцентной микроскопии подтвердили успешную интеграцию ZnPc16 с нанолистами ОГ при использовании обоих способов. Согласно данным УФ-видимой спектрофотометрии установлено, что системы, полученные прямой интеграцией ZnPc16 в неорганическую матрицу не устойчивы и не проявляют фотокаталитическую активность. В то время как, гибридный материал, полученный за счет координационных связей между компонентами с использованием Zn(OAc)2, способен проявлять фотокаталитическую активность в реакциях окислительной фотодеградации таких органических субстратов, как: родамин 6G, 1,5-дигидроксинафталин, 1,4-нитрофенол. Полученные результаты показали, что метод нековалентной сборки гибридного материала с использованием металлокластера в качестве связующего компонента позволяет получить более стабильные и эффективные фотокатализаторы. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 23-73-00095.