Октаэдрические халькогенидные кластеры как активные элементы электрохромных материалов с возможностью гибкого контроля оптических свойств

Название НИОКТР	Октаэдрические халькогенидные кластеры как активные элементы электрохромных материалов с возможностью гибкого контроля оптических свойств
Аннотация	Электрохромные материалы являются ключевыми компонентами энергосберегающих и цветоподстраивающихся технологий. Электрохромы входят в состав "умных окон" с контролируемым затемнением, антибликовых зеркал, активно исследуются с целью создания на их основе низкоэнергозатратных неэмиссионных дисплеев. Современное состояние исследования электрохромных материалов находится на этапе поиска способов улучшения функциональных характеристик материалов. Использующиеся классы соединений имеют фундаментальные недостатки, ограничивающие возможности их промышленного применения. Октаэдрические кластерные комплексы переходных металлов 5–7 групп периодической системы с ядрами {M6Q8} (M = Mo, W, Re; Q = S, Se, Te) являются растворимыми наноразмерными соединениями с близкой геометрией, высокой гидролитической стабильностью, фотостабильностью и высокой устойчивостью в растворах. Функциональные свойства этих соединений в последние годы стали предметом пристального исследования. В частности, октаэдрические кластерные комплексы рения с ядрами {Re6Q8}2+/3+ (Q = S, Se, Te) привлекают внимание исследователей благодаря своим оптическим свойствам. Соединения на основе ядер {Re6Q8}2+ проявляют люминесценцию в красной области спектра, в то время как одноэлектронное окисление этих кластеров приводит к изменению цвета и магнитных свойств, тушению люминесценции. Октаэдрические кластеры проявляют от одного до трех обратимых одноэлектронных окислительно-восстановительных превращений при умеренных значениях потенциалов, протекающих с изменением зарядового состояния, магнитного момента и спектроскопических характеристик кластерного комплекса. Высокие значения экстинкции в УФ-области характерны для кластерных комплексов во всех зарядовых состояниях, что делает их перспективными компонентами УФ-фильтрующих покрытий. При изменении электронного состояния кластерные анионы не претерпевают структурных изменений, что является большим преимуществом для применений в области электрохромных материалов. В электрононасыщенном состоянии (24 кластерных скелетных электрона, КСЭ) кластеры демонстрируют слабое поглощение в видимой и ближней ИК-области. В электрон-дефицитном состоянии (КСЭ = 20-23) коэффициенты экстинкции поглощения в видимой и ближней ИК области увеличиваются, появляется окраска в растворах и твердом теле. Длины волн максимумов поглощения, число полос поглощения и их интенсивность зависят от состава кластерного ядра и формальных степеней окисления металла в составе кластерного комплекса. В рамках проекта РНФ, выполняемого автором с 2022 по 2025 год и посвященного электрохромным свойствам октаэдрических гетерометаллических кластерных комплексов, было показано, что неизовалентное замещение атомов рения на атомы молибдена, ниобия, осмия и вольфрама в октаэдрическом кластерном ядре приводит к изменению оптических характеристик кластерного комплекса и увеличению числа доступных зарядовых состояний, что перспективно для разработки материалов в области электрохромных технологий. Была получена библиотека из одиннадцати гетерометаллических кластерных комплексов с различным набором обратимых электрохимических превращений как в восстановительной, так и в окислительной областях. В ходе работы над проектом продемонстрированы первые растворные электрохромные материалы с катодным и анодным электрохромными процессами на основе гетерометаллических кластерных комплексов. Показано обратимое изменение спектров пропускания в видимой и ближней ИК-области полученных прозрачных ячеек на основе ITO. Данный проект направлен на дальнейшее развитие этого перспективного направления исследований.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	12000.0
Дата начала	2025-09-11
Дата окончания	2027-06-30
Номер контракта	22-73-10181-П
Дата контракта	2025-09-11
Количество отчетов	1
УДК	546
Количество просмотров	5
Руководитель работы	Гайфулина Виктория Константиновна
Руководитель организации	Брылев Константин Александрович
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ИМ. А.В. НИКОЛАЕВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-10-10 10:25:59 UTC, 2025-10-10 10:25:59 UTC
ОКПД	Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	синтез; ниобий; электрохимия; электрохромный материал; кластерный комплекс; электронная спектроскопия; спектроэлектрохимия; рений; осмий
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	31.17.15 - Неорганическая химия
OECD	—
OESR	Электрохимия (сухие элементы, батареи, топливные элементы, коррозионные металлы, электролиз); Неорганическая и ядерная химия
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—