Russian Journal of Physical Chemistry ARussian Journal of Physical Chemistry AЖурнал физической химии0044-45373034-5537The Russian Academy of Sciences68527910.31857/S0044453725020157DDDDGDPHYSICAL CHEMISTRY OF NANOCLUSTERS, SUPRAMOLECULAR STRUCTURES, AND NANOMATERIALSФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НАНОКЛАСТЕРОВ, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫХ СТРУКТУР И НАНОМАТЕРИАЛОВResearch ArticleSome electrochemical phenomena accompanying destruction of nanocluster polyoxomolybdate Mo132Некоторые электрохимические явления, сопровождающие деструкцию нанокластерного полиоксомолибдатаOstroushkoA. A.ОстроушкоА. А.
Russian Federation
alexander.ostroushko@urfu.ruGagarinI. D.ГагаринИ. Д.
Russian Federation
alexander.ostroushko@urfu.ruPermyakovaA. E.ПермяковаА. Е.
Russian Federation
alexander.ostroushko@urfu.ruUral Federal University named after the first President of Russia B. N. YeltsinУральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ)1502202599229730319062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0044-4537/article/view/685279

During thermodestruction of keplerate-type nanocluster polyoxometallate (POM) Mo132 in the solid state, there were electric charges in the samples due to the release of amphiphilic ionized molecular particles into the environment. The sample-ground potential difference reached 100 and more volts, and the sign of the charge was determined by the presence or absence of the moderate electromagnetic field. In the course of studying the photodegradation of POM Mo132 in aqueous solutions, an electrochemical phenomenon such as the occurrence of photovoltaic potential difference between the electrodes placed in the solution from the top and bottom is observed. The fluctuations of the potential difference due to the processes of polarization/depolarization of the near-electrode zones caused by different diffusion rates of counterions from the upper and lower parts of the solution are also found.

При термодеструкции нанокластерного полиоксометаллата (ПОМ) Mo132 кеплератного типа в твердом состоянии в образцах возникали электрические заряды за счет выхода в окружающую среду амфифильных ионизированных молекулярных частиц. Разность потенциалов образец – земля достигала 100 и более вольт, знак заряда определялся наличием или отсутствием воздействия умеренного электромагнитного поля. В ходе изучения фотодеструкции ПОМ Mo132 в водных растворах наблюдали такое электрохимическое явление, как возникновение фотогальванической разности потенциалов между электродами, помещенными в раствор сверху и снизу. Обнаружены также колебания величины разности потенциалов за счет процессов поляризации/деполяризации приэлектродных зон, обусловленных различной скоростью диффузии противоионов из верхней и нижней части раствора.

nanocluster polyoxometallateelectrochemical phenomenathermodestructionsolutionsoxidative photodestructionfluctuation processesнанокластерный полиоксометаллатэлектрохимические явлениятермодеструкциярастворыокислительная фотодеструкцияколебательные процессыМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-03-2023-006Pope M.T. Heteropoly and Isopoly Oxometalates, Springer Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg, 1983. 180 p. https://doi.org/10.1007/978-3-662-12004-0Kurth D.G., Lehmann P., Volkmer D. et al. // Dalton Trans. 2000. № 21. P. 3989. https://doi.org/10.1039/b003331fZhou Y., Chen G., Long Z., Wang J. // RSC Adv. 2014. V. 79. № 4. Р. 42092. https://doi.org/10.1039/C4RA05175KMüller A., Gouzerh P. // Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41. № 22. P. 7431. https://doi.org/0.1039/c2cs35169bJalilian F., Yadollahi B., Farsani M. et al. // Catal. Commun. 2015. V. 66. P. 107. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2015.03.032Besson C., Schmitz S., Capella K.M. et al. // Dalton Trans. 2012. V. 41. P. 9852. https://doi.org/10.1039/c2dt30502jPanagiotopoulos A., Douvas A., Argitis P., Coutsolelos A. // ChemSusChem. 2016. № 9. V. 22. P. 3213. https://doi.org/10.1002/cssc.201600995Kopilevich S., Gil A., Garcia-Ratés M. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2012. V. 134. P. 13082. https://doi.org/10.1021/ja304513tDavoodnia A., Nakhaei A. // Synth. React. Inorg., Met.-Org., Nano-Met. Chem. 2016. V. 46. № 7. P. 1073. https://doi.org/10.1080/15533174.2015.1004419Elistratova J., Akhmadeev B., Gubaidullin A. et al. // New J. Chem. 2017. V. 41. P. 5271. https://doi.org/10.1039/c7nj01237cGarazhian Z., Rezaeifard A., Jafarpour M. // RSC Adv. 2019. № 9. V. 60. Р. 34854. https://doi.org/10.1039/C9RA06581DPopa A.M., Hu L., Crespy D. et al. // J. of Membrane Science. 2011. V. 373. № 1–2. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2011.03.015Mokhtari R., Rezaeifard A., Jafarpour M., Farrokh A. // Catal. Sci. Technol. 2018. V. 18. № 8. P. 4645. https://doi.org/10.1039/C8CY00603BOstroushko A.A., Vazhenin V.A., Tonkushina M.O. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 4. P. 483. https://doi.org/10.1134/S0036023617040131 [Остроушко А.А., Важенин В.А., Тонкушина М.О. // Журн. неорган. химии. 2017. Т. 62. № 4. С. 483. https://doi.org/10.7868/S0044457X17040134]Ostroushko A.A., Tonkushina M.O., Safronov A.P. et al. // Russ. J. Appl. Chem. 2010. V. 83. № 2. P. 332. https://doi.org/10.1134/S107042721002028X [Остроушко А.А., Тонкушина М.О., Сафронов А.П. и др. // Журн. прикл. хим. 2010. Т. 83. № 2. С. 334.]Jalilian F., Yadollahi B., Farsani M. et al. // RSC Adv. 2015. № 5. V. 86. Р. 70424. https://doi.org/10.1039/C5RA12488CMouanni S., Amitouche D., Mazari T., Rabia C. // Appl. Petrochem. Res. 2019. V. 9. № 2. P. 67. https://doi.org/10.1007/s13203-019-0226-0Ostroushko A.A., Gagarin I.D., Grzhegorzhevskii K.V. et al. // J. Mol. Liq. 2019. V. 301. Р. 110910. https://doi.org/10.1134/S0036023617040131Rezaeifard A., Haddad R., Jafarpour M., Hakimi M. // J. Am. Chem. Soc. 2013. V. 135. № 27. Р. 10036. https://doi.org/10.1021/ja405852sOstroushko A.A., Gagarin I.D., Danilova I.G., Gette I.F. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2019. V. 10. № 3. P. 318. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2019-10-3-318-349Rezaeifard A., Jafarpour M., Haddad R. et al. // J. Clust. Sci. 2015. V. 26. № 5. P. 1439. https://doi.org/10.1007/s10876-015-0876-82018Grzhegorzhevskii K.V., Shevtsov N.S., Abushaeva A.R. et al. // Russ. Chem. Bull. 2020. V. 69. № 4. P. 804. https://doi.org/10.1007/s11172-020-2836-1 [Гржегоржевский К.В., Шевцев Н.С., Абушаева А.Р. и др. // Изв. Академии наук. Сер. Хим. 2020. Т. 69. № 4. C. 804–814. https://doi.org/10.1007/s11172-020-2836-1]Shimoda K., Ishikawa S., Tashiro M. et al. // Inorg. Chem. 2020. V. 59. № 8. Р. 5252. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b03713Grzhegorzhevskii K.V., Tonkushina M.O., Fokin A.V. et al. // Dalton Trans. 2019. V. 48. P. 6984. https://doi.org/10.1039/c8dt05125aIshikawa S., Zhang Z., Ueda W. // ACS Catal. 2018. V. 8. № 4. Р. 2935. https://doi.org/10.1021/acscatal.7b02244Arefian M., Mirzaei M., Eshtiagh-Hosseini H., Frontera A. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 6812. https://doi.org/10.1039/c7dt00894eFarhadi S., Babazadeh Z., Maleki M. // Acta Chim. Slov. 2006. V. 53. P. 72.Yamase T., Kurozumi T. // Dalton Trans. 1983. P. 2205. https://doi.org/10.2741/1156Boggs B.K., King R.L., Botte G.G. // Chem. Commun. 2009. P. 4859. https://doi.org/10.1039/b905974aUmer M., Brandoni C., Tretsiakova S. et al. // Results in Engineering. 2024. V. 23. 102803. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102803Андреев В.Н., Никитин С.Е., Климов В.А. и др. // Физика твердого тела. 1999. Т. 41. № 7. С. 1323.Andreev V.N., Chudnovskii F.A., Nikitin S.E., Kozyrev S.V. // Mol. Mat. 1998. V. 11. P. 139.Müller A., Krickemeyer E., Bögge H. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 1998. V. 37. № 24. P. 3359. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3773(19981231)37:24<3359:: AID-ANIE3359>3.0.CO;2-JMüller A., Fedin V.P., Kuhlmann C. et al. // Chem. Commun. 1999. № 10. P. 927.Ostroushko A.A., Ulitko M.V., Tonkushina M.O. et al. // Nanotechnologies in Russia. 2018. V. 13. № 1–2. P. 1. https://doi.org/10.1134/S199507801801010X [Остроушко А.А., Улитко М.В., Тонкушина М.О. и др. // Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13. Вып. 1–2. С. 3.]Ostroushko A.A., Gette I.F., Brilliant S.A., Danilova I.G. // Nanotechnologies in Russia. 2019. V. 14. № 3–4. P. 159. https://doi.org/10.1134/S1995078019020101 [Остроушко А.А., Гетте И.Ф., Бриллиант С.А., Данилова И.Г. // Российские нанотехнологии. 2019. 14. № 3–4. C. 75. https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-3-4-75-80]Ostroushko A.A., Tonkushina M.O., Safronov A.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2009. V. 54. № 2. P. 172. https://doi.org/10.1134/S003602360902002 [Остроушко А.А., Тонкушина М.О., Сафронов А.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2009. Т. 54. № 2. С. 204.]Ostroushko A.A., Russkikh O.V., Maksimchuk T.Yu. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 15. P. 21905. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.04.208Ostroushko A.A., Maksimchuk T.Yu., Permyakova A.E., Russkikh O.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 6. P. 799. https://doi.org/10.1134/S0036023622060171 [Остроушко А.А., Максимчук Т.Ю., Пермякова А.Е., Русских О.В. // Журн. неорган. хим. 2022. Т. 67. № 6. С. 727. https://doi.org/10.31857/S0044457X22060186]Niu J., You X., Duan C. // Inorg. Chem. 1996. V. 35. № 14. P. 4211. https://doi.org/10.1021/ic951458iАндреев В.Н., Никитин С.Е., Климов В.А. и др. // Физика твердого тела. 1999. Т. 41. № 7. С. 1323.Andreev V.N., Chudnovskii F.A., Nikitin S.E., Kozyrev S.V. // Mol. Mat. 1998. V. 11. P. 139–142.Андреев В.Н., Никитин С.Е., Климов В.А. и др. // Физика твердого тела. 2001. Т. 43. № 4. C. 755.Ostroushko A.A., Sennikov M.Yu., Sycheva N.S. // Russ. J. Inorg. Chem. 2005. V. 50. № 7. P. 1050. [Остроушко А.А., Сенников М.Ю., Сычева Н.С. // Журн. неорган. химии. 2005. Т. 50. № 7. С. 1138.]Ostroushko A.A., Sennikov M.Yu. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2009. V. 83. № 1. P. 111. [Остроушко А.А., Сенников М.Ю. // Журн. физ. химии. 2009. Т. 83. № 1. С. 127.]Ostroushko A.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2015. V. 60. № 3. P. 387. https://doi.org/10.1134/S0036023615030158 [Остроушко А.А. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 3. С. 440. https://doi.org/10.7868/S0044457X15030150]Ostroushko A.A., Grzhegorzhevskii K.V., Medvedeva S.Y. et al. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2021. V. 12. № 1. P. 81. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-1-81-112Tereshchenko K.A., Shiyan D.A., Grzhegorzhevskii K.V. et al. // J. Struct. Chem. 2022. V. 63. № 12. P. 2004. [Терещенко К.А., Шиян Д.А., Гржегоржевский К.В. и др. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 12. 103434. https://doi.org/10.26902/JSC_id103434]Müller A., Sarkar S., Shah S.Q.N. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. Eng. 1999. V. 38. P. 3238.Ostroushko A.A., Gagarin I.D., Kudyukov E.V. et al. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2023. V. 14. № 5. P. 571. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-5-571-583Ostroushko A.A., Tonkushina M.O. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2016. V. 90. № 2. P. 436. https://doi.org/10.1134/S0036024416020229 [Остроушко А.А., Тонкушина М.О. // Журн. физ. химии. 2016. Т. 90. № 2. C. 256. https://doi.org/10.7868/S0044453716020229]