Photophysical Properties and Photochemical Activity of Metal Phthalocyanines Adsorbed on Modified Montmorillonite

Abstract

Металлокомплексы фталоцианина с d 0-и d 10-металлами являются перспективными фотосенсибилизаторами и фотокатализаторами благодаря интенсивному поглощению света в красной области спектра, высоким коэффициентам экстинкции и способности к образованию долгоживущих триплетных состояний с высоким квантовым выходом. Однако их широкое применение на практике ограничено малой растворимостью в большинстве органических растворителей и склонностью к ассоциации с образованием агрегатов различного типа. При этом в большинстве случаев межхромофорное взаимодействие в агрегатах приводит к снижению эффективности генерации активных форм кислорода и уменьшению каталитической активности материалов на их основе. Одним из способов управления агрегационным состоянием и, как следствие, фотофизическими свойствами данных соединений, является их иммобилизация на поверхности инертного твердого носителя, препятствующая агрегации макроциклов. В данной работе рассматривается методика получения гетерогенных фотокатализаторов на основе фталоцианинатов цинка(II), алюминия(III) и кремния(IV), адсорбированных на поверхности дисперсных минеральных частиц монтмориллонита, модифицированного катионными ПАВ. Подробно рассмотрено агрегационное поведение и фотофизические свойства адсорбированных металлокомплексов, сопоставлена их фотокаталитическая активность в составе полученных суспензий в реакциях фотосенсибилизированного окисления модельного субстрата-9,10-дифенилантрацена кислородом воздуха при облучении видимым светом. Изучено взаимодействие адсорбатов в процессе адсорбции из раствора, содержащего смесь различных металлокомплексов фталоцианина. Доказана роль аксиальных ацидолигандов в регуляции агрегационного состояния и, как следствие, фотохимической активности металлокомплексов в адсорбционном слое.