ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2025. №11

Оглавление выпуска

Текст статьи (pdf)

English page

 

 

DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.11.15 

УДК: 535.376

17-я Международная конференция

«Газоразрядная плазма и ее применения»

Екатеринбург, Россия, 8-12 сентября 2025

 

 

ТРАНСФОРМАЦИЯ ФЕНОЛА В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ

ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ

 

А.В. Спирина 1, О.Н. Чайковская 1,2, Е.Н. Бочарникова 1,2,

В.И. Соломонов 1, Н.В. Юдина 3

 

1 ИЭФ УрО РАН 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 106

2НИ ТГУ 634050, Томск, пр. Ленина, 36

3 ИХН СО РАН 634055, Томск, пр. Академический, 4

 

Статья поступила в редакцию 2 октября 2025 г.

 

Аннотация. Проведена регистрация спектров поглощения и импульсной катодолюминесценции твердого фенола в процессе облучения импульсным электронным пучком длительностью 2 нс со средней энергией электронов 170 кэВ. Максимальное количество импульсов воздействия составило 4000 при частоте их следования 1 Гц и максимальной поглощенной дозе за один импульс 1,38 кГр. В спектре люминесценции выделено четыре полосы. Сильная полоса при 375 нм связана с переходом T1 ® S0, на длинноволновом краю которой наблюдаются менее интенсивные полосы при 395 и 475 нм, которые связаны с переходом из T1 в колебательные уровни S0 состояния. Длинноволновая полоса при 740 нм образована триплет-триплетным (Ti ® Т1) переходом. Поведение интенсивностей всех полос люминесценции в зависимости от количества импульсов облучения имеет специфичный характер. Сначала происходит нарастание интенсивности полосы до достижения максимума, но после него происходит экспоненциальный спад, обусловленный трансформацией фенола. Этот процесс начинается с разрыва связи OH, в результате чего образуется феноксильный радикал, окисление которого приводит к образованию бензохинонов, взаимодействующих с фенолом с образованием комплексных соединений.

Ключевые слова: электронный пучок, фенол, импульсная катодолюминесценция.

Финансирование: государственное задание Минобрнауки России, проект № 124022200004-5.

Автор для переписки: Спирина Альфия Виликовна, alfiya_r@list.ru


Литература

1. Нуртдинов С.Х., Султанова Р.Б., Фахрутдинова Р.А. Фенол. Свойства. Применение. Методы получения. // Изд-во Казан. национ. исслед. технолог. ун-та – 2005. – 75 с.

2. Юсупова А.В. Экологический мониторинг фенола и его позиционных изомеров в поверхностных водах (на примере Куйбышевского водохранилища) : дис. канд. техн. наук : 2.10.2 : защищена 28.11.2024 / Юсупова Александра Витальевна. – Казань, 2024. – 158 с.

3. Rivera-Utrilla J. et al. Activated carbon modifications to enhance its water treatment applications. An overview // Journal of hazardous materials. – 2011.  – Т. 187. – №. 1-3. – С. 1-23. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.01.033

4. Teh C.Y. et al. Recent advancement of coagulation–flocculation and its application in wastewater treatment // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2016.  – Т. 55. – №. 16. – С. 4363-4389. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5b04703

5. Couto C.F., Lange L.C., Amaral M.C.S. A critical review on membrane separation processes applied to remove pharmaceutically active compounds from water and wastewater // Journal of Water Process Engineering. – 2018. – Т. 26.  – С. 156-175. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2018.10.010

6. Azizan N.A.Z., Yuzir A., Abdullah N. Pharmaceutical compounds in anaerobic digestion: A review on the removals and effect to the process performance // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2021. – Т. 9. – №. 5.  – С. 105926. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105926

7. Ribeiro A.R. et al. An overview on the advanced oxidation processes applied for the treatment of water pollutants defined in the recently launched Directive 2013/39/EU // Environment international. – 2015. – Т. 75. – С. 33-51. https://doi.org/10.1016/j.envint.2014.10.027

8. Wang J., Zhuan R. Degradation of antibiotics by advanced oxidation processes: An overview // Science of the Total Environment. – 2020. – Т. 701. – С. 135023. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135023

9. Kanakaraju D., Glass B.D., Oelgemöller M. Advanced oxidation process-mediated removal of pharmaceuticals from water: A review // Journal of  environmental management. – 2018. – Т. 219. – С. 189-207. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.04.103

10. Madureira J. et al. Ionizing radiation for treatment of pharmaceutical compounds: A review // Journal of Water Process Engineering. – 2022. – Т. 49. – С. 103179. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103179

11. Чайковская О.Н. Влияние pH среды на фотолиз фенола в воде / О.Н. Чайковская, И.В. Соколова, Н.Б. Сультимова // Оптика атмосферы и океана. – 2001. – Т. 14, № 11. – С. 1046-1049.

12. Riley J.W. et al. Unravelling the role of an aqueous environment on the electronic structure and ionization of phenol using photoelectron spectroscopy // The Journal of Physical Chemistry Letters. – 2018. – Т. 9. – №. 4. – С. 678-682. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.7b03310

13. Алукер Н.Л., Лаврентьева А.Л., Суздальцева Я.М. Прямые оптические методы исследования в аналитике фенола // Оптика и спектроскопия. – 2020. – Т. 128. – №. 3. – С. 435-441. https://doi.org/10.21883/OS.2020.03.49072.137-19

14. Solomonov V.I. et al. CLAVI pulsed cathodoluminescence spectroscope //  Laser physics. – 2006. – Т. 16. – №. 1. – С. 126-129. https://doi.org/10.1134/S1054660X06010117

15. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. – Энергоатомиздат, 1987.

16. Абрамов А.И., Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. 3 изд. – М, 1985.

17. Чайковская О.Н. Спектрально-люминесцентные свойства и фотолиз некоторых производных фенола / О.Н. Чайковская, О.К. Базыль, Е.Н. Бочарникова // Известия ВУЗов. Физика. – 2021. – Т. 64, № 8. – С. 3-8. https://doi.org/10.17223/00213411/64/8/3

18. Тарасевич Б.Н. ИК спектры основных классов органических соединений // Справочные материалы. M: МГУ. – 2012.

19. Физер Л. Органическая химия / Л. Физер, М. Физер. – М., 1970. – Т. 2.  – 800 с.

20. Китайгородский А.И. Органическая кристаллохимия // М.: изд-во АН СССР. – 1955. – 558 с.

21. Соколович В.Б. Термический анализ и колориметрическое исследование комплексообразующих систем, содержащих хинон // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 1953. – Т. 77.  – С. 164-187.

22. Лекция №39. ХИНОНЫ. Электронный ресурс, режим доступа: https://trotted.narod.ru/organic/lec-39/39.html

 

Для цитирования:

Спирина А.В., Чайковская О.Н., Бочарникова Е.Н., Соломонов В.И., Юдина Н.В. Трансформация фенола в твердом состоянии при воздействии импульсным электронным пучком // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – №. 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.11.15