1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Химия высоких энергий
  4. T. 57, № 5, 2023

Химия высоких энергий, 2023, T. 57, № 5, стр. 384-389

Атомарный водород в гамма-облученном диоксиде кремния

С. И. Кузина a, С. Р. Аллаяров a, *

a Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
142432 Черноголовка, Россия

* E-mail: sadush@icp.ac.ru

Поступила в редакцию 05.04.2023
После доработки 15.05.2023
Принята к публикации 19.05.2023

Аннотация

Статья посвящена памяти профессора Альфы Ивановича Михайлова, видного ученого в области ЭПР – спектроскопии, радиационной и фотохимии свободнорадикальных процессов, по инициативе которого эта работа была поставлена.

Cверхтонкая структура, возникающая на компонентах дублетного спектра ЭПР атомарного водорода в γ-облученном при 77 К диоксиде кремния (силикагель, кварц, молибденовое стекло) обусловлена перекрыванием двух дублетов с α = 50.5 и 50.4 мТл – стандартного синглетного и разрешенного мультиплетного, ответственных за накопление и стабилизацию двух видов атомарного водорода – поверхностных и объемных. Поверхностные атомы водорода, образующиеся при диссоциации поверхностных ОН групп и молекул воды, стабилизируются в “сухих” ловушках и в спектрах ЭПР имеют стандартный дублет с α = 50.5 мТл. Объемные атомы водорода образуются (при радиолизе) и стабилизируются в кластерах внутренней воды SiO2. В водной среде кластера объемные атомы водорода испытывают влияние протонов водного окружения и, взаимодействуя с протонами, в спектрах ЭПР демонстрируют мультиплетный дублет с α = 50.4 мТл. Вклад мультиплетного дублета в общем спектре зависит от типа SiO2 и дозы радиации. В макропористом стекле при дозе 120 кГр, доля мультиплетного дублета составила 40%. При полном удалении воды из матрицы SiO2 объемные атомы водорода исчезают и в спектрах ЭПР после дозы облучения 40 кГр и выше регистрируется стандартный дублет атомарного водорода.

Ключевые слова: диоксид кремния, низкотемпературный радиолиз, атомарный водород, спектры ЭПР, сверхтонкое расщепление

Список литературы

  1. Кузина С.И., Михайлов А.И. // Химия в интересах устойчивого развития. 2017. Т. 25. № 4. С. 399.

  2. Livingston R., Zeldes H., Taylor E.H. // Disc. Faraday Soc. 1955. V. 19. № 1. P. 166.

  3. Блюменфельд Л.А., Воеводский В.В., Семенов А.Г. Применение электронного парамагнитного резонанса в химии. Новосибирск. Изд. СО АН СССР. 1962.

  4. Jen C.K., Bowers V.A., Cochran E L., Foner S.H. // Phys. Rev. 1962. V. 126. P. 1749.

  5. Михайлов А.И., Кузина С.И., Рябенко А.Г., Разумов А.Ф. // Химия высоких энергий. 2006. Т. 49. № 1. С. 54.

  6. Hall J.I., Schumacher R.T. // Phys. Rev. 1962. V. 127. P. 1892.

  7. Пшежецкий С.Я., Котов А.Г., Милинчук В.К., Рогинский В.А., Тупиков В.И. ЭПР свободных радикалов в радиационной химии. М.: Химия. 1972. С. 116.

  8. Дмитриев Ю.А. Динамика частиц на поверхности и в объеме пленок. Автореф. дис. … докт. физ.-мат. наук. С-Петербург, 2018.

  9. Осокина Н.Ю. Фотохимические реакции аллильных и пероксидных радикалов на ативированной поверхности диоксида кремния. Дис. … канд. хм. наук. МГУ, 1998.

  10. Пикаев А.К. Импульсный радиолиз воды и водных растворов. М.: “Наука”. 1965. С. 11.

  11. Koichi K., Masahiro H., Linards S., Hideo H. // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. № 21. P. 10224.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Химия высоких энергий

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал