Intercalation of d- and f-metal malonates into layered yttrium hydroxide

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Methods for obtaining hybrid compounds based on layered yttrium hydroxide intercalated with malonate complexes of d-metals (Cr3+, Fe3+, Ni2+, Cu2+, Zn2+) and f-metals (Eu3+, Tb3+) have been developed. The influence of temperature during anion-exchange reactions and the nature of the intercalated metal cations on the orientation and coordination modes of malonate anions within the interlayer space of yttrium layered hydroxide was established. The content of d- and f-metal cations in the resulting hybrid compounds increases in the following order of intercalated cations: Tb3+, Ni2+, Zn2+, Cu2+, Cr3+, Eu3+, Fe2+. These results highlight the potential of yttrium layered hydroxide intercalated with malonate anions as a platform for designing novel hybrid materials based on d- and f-metals.

About the authors

E. D. Sheichenko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry; National Research University Higher School of Economics

Email: yapryntsev@igic.ras.ru
Leninsky Prospect 31, Moscow, 119991 Russia; Myasnitskaya St. 20, Moscow, 101000 Russia

V. M. Gumenyk

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry; Faculty of Materials Science, Lomonosov Moscow State University

Email: yapryntsev@igic.ras.ru
Leninsky Prospect 31, Moscow, 119991 Russia; Leninskie Gory 1, Moscow, 119991 Russia

A. D. Yapryntsev

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry

Author for correspondence.
Email: yapryntsev@igic.ras.ru
Leninsky Prospect 31, Moscow, 119991 Russia

References

  1. Rogez G., Massobrio C., Rabu P. et al. // Chem. Soc. Rev. 2011. V. 40. № 2. P. 1031. https://doi.org/10.1039/c0cs00159g
  2. Oliver S.R. // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38. № 7. P. 1868. https://doi.org/10.1039/b710339p
  3. Swanson C.H., Shaikh H.A., Rogow D.L. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2008. V. 130. № 35. P. 11737. https://doi.org/10.1021/ja802420h
  4. Duan X., Evans D.G. Layered Double Hydroxides.Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2006.
  5. Liang J., Ma R., Sasaki T. // Dalton Trans. 2014. V. 43. № 27. P. 10355. https://doi.org/10.1039/C4DT00425F
  6. Gándara F., Perles J., Snejko N. et al. // Angew. Chem.Int. Ed. 2006. V. 45. № 47. P. 7998. https://doi.org/10.1002/anie.200602502
  7. Liu L., Yu M., Zhang J. et al. // J. Mater. Chem. 2015. V. 3. № 10. P. 2326. https://doi.org/10.1039/c4tc02760d
  8. Liu L., Wang Q., Gao C. et al. // J. Phys. Chem. C. 2014. V. 118. № 26. P. 14511. https://doi.org/10.1021/jp502281m
  9. Yapryntsev A., Abdusatorov B., Yakushev I. et al. // Dalton Trans. 2019. V. 48. № 18. P. 6111. https://doi.org/10.1039/C9DT00390H
  10. Rodina A.A., Yapryntsev A.D., Abdusatorov B.A. et al. // Inorganics. 2022. V. 10. № 12. P. 233. https://doi.org/10.3390/inorganics10120233
  11. Liu W., Zhang J., Yin X. et al. // Mater. Chem. Phys. 2021. V. 266. № September 2020. P. 124540. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2021.124540
  12. Xiang Y., Yu X.-F., He D.-F. et al. // Adv. Funct. Mater. 2011. V. 21. № 22. P. 4388. https://doi.org/10.1002/adfm.201101808
  13. Kim H., Gang B., Jung H. et al. // J. Solid State Chem. 2019. V. 269. № September 2018. P. 233. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2018.09.037
  14. Ren Y., Feng J. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2020. V. 12. № 6. P. 6797. https://doi.org/10.1021/acsami.9b17371
  15. Wu M., Li L., Yu X. et al. // J. Biomed. Nanotechnol. 2014. V. 10. № 12. P. 3620. https://doi.org/10.1166/jbn.2014.2035
  16. Gándara F., Puebla E.G., Iglesias M. et al. // Chem. Mater. 2009. V. 21. № 4. P. 655. https://doi.org/10.1021/cm8029517
  17. Jiřičková M., Demel J., Kubát P. et al. // J. Phys. Chem. 2011. V. 115. № 44. P. 21700. https://doi.org/10.1021/jp207505n
  18. Teplonogova M.A., Volostnykh M. V., Yapryntsev A.D. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. № 23. P. 15373. https://doi.org/10.3390/ijms232315373
  19. Liu Z., Golodukhina S. V., Kameneva S. V. et al. // Nanosyst. Physics, Chem. Math. 2024. V. 15. № 1. P. 104. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-1-104-114
  20. Li J., Li J.-G., Zhu Q. et al. // Mater. Des. 2016. V. 112. P. 207. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.09.055
  21. Bai M., Wan H., Zhang Y. et al. // Chem. Sci. 2024. P. 16887. https://doi.org/10.1039/d4sc02625j
  22. Yapryntsev A.D., Skogareva L.S., Gol’dt A.E. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2015. V. 60. № 9. P. 1027. https://doi.org/10.1134/S0036023615090211
  23. Liang J., Ma R., Geng F. et al. // Chem. Mater. 2010. V. 22. № 21. P. 6001. https://doi.org/10.1021/cm102236n
  24. Yoon Y., Lee B.-I., Lee K.S. et al. // Adv. Funct. Mater. 2009. V. 19. № 21. P. 3375. https://doi.org/10.1002/adfm.200901051
  25. Lee S.-S., Joh C.-H., Byeon S.-H. // Mater. Sci. Eng. B. 2008. V. 151. № 2. P. 163. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2008.06.027
  26. Teplonogova M.A., Yapryntsev A.D., Baranchikov A.E. et al. // Inorg. Chem. 2022. V. 61. № 49. P. 19817. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.2c02950
  27. Teplonogova M.A., Yapryntsev A.D., Baranchikov A.E. // Micromachines. 2023. V. 14. P. 1791. https://doi.org/10.3390/mi14091791
  28. Lee B. Il, Lee K.S., Lee J.H. et al. // Dalton Trans. 2009. № 14. P. 2490. https://doi.org/10.1039/b823172a
  29. Wu L., Chen G., Li Z. // Small. 2017. V. 13. № 23. P. 1604070. https://doi.org/10.1002/smll.201604070
  30. Zhu Q., Li S., Wang Q. et al. // Nanoscale. 2019. V. 11. № 6. P. 2795. https://doi.org/10.1039/c8nr08900k
  31. Zhu Q., Li S., Jin J. et al. // Chem. — An Asian J. 2018. V. 13. № 23. P. 3664. https://doi.org/10.1002/asia.201801447
  32. Li W., Gu Q., Su F. et al. // Inorg. Chem. 2013. V. 52. № 24. P. 14010. https://doi.org/10.1021/ic4017307
  33. Zhao Z., Lin H., Yang T. et al. // RSC Adv. 2024. V. 14. № 11. P. 7430. https://doi.org/10.1039/d3ra07310f
  34. Shen T., Zhang Y., Liu W. et al. // J. Mater. Chem. C. 2015. V. 3. № 8. P. 1807. https://doi.org/10.1039/c4tc02583k
  35. Rardin R.L., Tolman W.B., Lippard S.J. // New. J. Chem. 1991. V. 15. P. 417.
  36. Lukashin A. V., Vertegel A.A., Eliseev A.A. et al. // J. Nanoparticle Res. 2003. V. 5. № 5–6. P. 455. https://doi.org/10.1023/B:NANO.0000006087.95385.81
  37. Hartdegen V., Klapötke T.M., Sproll S.M. // Inorg. Chem. 2009. V. 48. № 19. P. 9549. https://doi.org/10.1021/ic901413n
  38. Li Y., Xu Y., Wang Y. // Chem. — A Eur. J. 2016. V. 22. № 31. P. 10976. https://doi.org/10.1002/chem.201601189
  39. Gutmann N.H., Spiccia L., Turney T.W. // J. Mater. Chem. 2000. V. 10. № 5. P. 1219. https://doi.org/10.1039/a909902f
  40. Xu Z.P., Kurniawan N.D., Bartlett P.F. et al. // Chem. — A Eur. J. 2007. V. 13. № 10. P. 2824. https://doi.org/10.1002/chem.200600571
  41. Lee J.H., Jung D.Y. // Bull. Korean Chem. Soc. 2013. V. 34. № 11. P. 3488. https://doi.org/10.5012/bkcs.2013.34.11.3488
  42. Zhang S., Kano N., Mishima K. et al. // Appl. Sci. 2019. V. 9. № 22. P. 1. https://doi.org/10.3390/app9224805
  43. Tarasov K.A., O’Hare D., Isupov V.P. // Inorg. Chem. 2003. V. 42. № 6. P. 1919. https://doi.org/10.1021/ic0203926
  44. Morais A.F., Silva I.G.N., Lima B.C. et al. // ACS Omega. 2020. V. 5. № 37. P. 23778. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c02848
  45. Sarakha L., Forano C., Boutinaud P. // Opt. Mater. (Amst). 2009. V. 31. № 3. P. 562. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2007.10.018
  46. Ma J., Yan B. // Dye. Pigment. 2018. V. 153. P. 266. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2018.02.017
  47. Tsyganok A.I., Tsunoda T., Hamakawa S. et al. // J. Catal. 2003. V. 213. № 2. P. 191. https://doi.org/10.1016/S0021-9517(02)00047-7
  48. Chang Z., Evans D., Duan X. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2006. V. 67. № 5–6. P. 1054. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2006.01.025
  49. Wu G., Wang L., Yang L. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2007. № 6. P. 799. https://doi.org/10.1002/ejic.200600946
  50. Li C., Wang L., Evans D.G. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2009. V. 48. № 4. P. 2162. https://doi.org/10.1021/ie800342u
  51. Pasán J., Delgado F.S., Rodríguez-Martín Y. et al. // Polyhedron. 2003. V. 22. № 14–17. P. 2143. https://doi.org/10.1016/S0277-5387(03)00203-1
  52. Dobrokhotova Z.V., Gogoleva N.V., Zorina-Tikhonova E.N. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2015. V. 2015. № 19. P. 3116. https://doi.org/10.1002/ejic.201500243
  53. Bazhina E.S., Kiskin M.A., Korlyukov A.A. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2020. V. 2020. № 43. P. 4116. https://doi.org/10.1002/ejic.202000630
  54. Zauzolkova N., Dobrokhotova Z., Lermontov A. et al. // J. Solid State Chem. 2013. V. 197. P. 379. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.09.014
  55. Mcintyre L.J., Jackson L.K., Fogg A.M. // Chem. Mater. 2008. V. 20. № 1. P. 335. https://doi.org/10.1021/cm7019284
  56. Gutmann N., Müller B., Tiller H.J. // J. Solid State Chem. 1995. V. 119. № 2. P. 331. https://doi.org/10.1016/0022-4596(95)80049-U
  57. Geng F., Matsushita Y., Ma R. et al. // Inorg. Chem. 2009. V. 48. № 14. P. 6724. https://doi.org/10.1021/ic900669p
  58. Yapryntsev A.D., Baranchikov A.E., Ivanov V.K. // Russ. Chem. Rev. 2020. V. 89. № 6. P. 629. https://doi.org/10.1070/RCR4920
  59. Hindocha S.A., McIntyre L.J., Fogg A.M. // J. Solid State Chem. 2009. V. 182. № 5. P. 1070. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2009.01.039
  60. Serezhkin V.N., Medvedkov Y.A., Serezhkina L.B. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2015. V. 89. № 6. P. 1018. https://doi.org/10.1134/S0036024415060254
  61. Shao B., Feng P., Wang X. et al. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. № 12. P. 7467. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b00888
  62. Yapryntsev A.D., Baranchikov A.E., Skogareva L.S. et al. // Cryst. Eng. Comm. 2015. V. 17. № 13. P. 2667. https://doi.org/10.1039/C4CE02303J
  63. Muraishi K. // Thermochim. Acta. 1990. V. 164. P. 401. https://doi.org/10.1016/0040-6031(90)80455-8
  64. Caires F.J., Lima L.S., Carvalho C.T. et al. // Thermochim. Acta. 2010. V. 497. № 1–2. P. 35. https://doi.org/10.1016/j.tca.2009.08.013
  65. Sheichenko E.D., Yapryntsev A.D., Rodina A.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. https://doi.org/10.1134/S0036023622602082
  66. Rodríguez-Martín Y., Sanchiz J., Ruiz-Pérez C. et al. // Cryst. Eng. Comm. 2002. V. 4. № 107. P. 631. https://doi.org/10.1039/B206728E
  67. Nakamoto K. // Applications in Coordination Chemistry, in: Infrared Raman Spectra Inorg. Coord. Compd., John Wiley & Sons, Inc., 2008: pp. 1–273. https://doi.org/10.1002/9780470405888.ch1
  68. Henrist C., Traina K., Hubert C. et al. // J. Cryst. Growth. 2003. V. 254. № 1–2. P. 176. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(03)01145-X
  69. Gordeeva A., Hsu Y.-J., Jenei I.Z. et al. // ACS Omega. 2020. V. 5. № 28. P. 17617. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c02075

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».