Журнал неорганической химии, 2024, № 4

Российская академия наук
ЖУРНАЛ
НЕОРГАНИЧЕСКОЙ 
ХИМИИ
Том 69    № 4    2024    Апрель
Основан в январе 1956 г.
Выходит 12 раз в год 
ISSN: 0044-457X
Журнал издается под руководством 
Отделения химии и наук о материалах РАН
Главный редактор 
Н. Т. Кузнецов
Институт общей и неорганической химии 
им. Н.С. Курнакова РАН, Москва
Заместитель главного редактора	
	
	
Ответственный секретарь 
                К. Ю. Жижин	 	
	
	
             Е. П. Симоненко
Редакционная коллегия:
А.В. Агафонов, Е.В. Антипов, М.Б. Бабанлы (Азербайджан), 
В.В. Болдырев, К.С. Гавричев, Ю.Г. Горбунова, И.Л. Еременко, 
В.К. Иванов, В.М. Иевлев, В.Ю. Кукушкин, В. Линерт (Австрия),
Н.Ф. Степанов, В.Л. Столярова, В.П. Федин, А.Ю. Цивадзе, 
А.В. Шевельков, М. Шеер (Германия), В.Ф. Шульгин
Заведующая редакцией Е.В. Манахова
Адрес редакции: 119071, Москва, Ленинский проспект, 31,
Институт общей и неорганической химии 
им. Н.С. Курнакова РАН,
e-mail: rusjinorgchem@yandex.ru
Москва
ФГБУ «Издательство «Наука»
© Российская академия наук, 2024
© Редколлегия журнала “Журнала неорганической 
     химии” (составитель), 2024

СОДЕРЖАНИЕ
Том 69, номер 4, 2024
Тема номера: Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений,  
гибридных функциональных материалов и дисперсных систем
Редакторы: чл.-корр. РАН В.К. Иванов, д.х.н. Е.П. Симоненко
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений,  
гибридных функциональных материалов и дисперсных систем
Е. П. Симоненко, В. К. Иванов	
465
Синтез и исследование сорбционных свойств биокомпозита Ca3La6(SiO4)6  
для адресной доставки 5-фторурацила
О. О. Шичалин, О. В. Капустина, З. Э. Корнакова, С. С. Грибанова,  
В. Ю. Майоров, А. Н. Федорец, А. О. Лембиков, В. В. Васильева,  
И. Ю. Буравлев, В. И. Апанасевич, Е. К. Папынов	
470
Синтез новых гибридных материалов SiO2@меламин цианурата  
как предшественников графитоподобного нитрида углерода
М. Д. Лебедев, А. А. Гончаренко, И. А. Скворцов, М. С. Кузьмиков, А. С. Вашурин	
480
In situ синтез композита нано-CeO2 и хитозана
Л. А. Земскова, В. Е. Силантьев, Д. Х. Шлык	
488
Синтез и исследование Ru-содержащих катализаторов гидрирования глюкозы  
на мезоструктурированном углероде
Ю. Н. Зайцева, А. О. Еремина, В. В. Сычев, В. А. Голубков,  
С. А. Новикова, О. П. Таран, С.Д. Кирик	
496
Особенности структуры и термические свойства боратовольфраматов LnBWO6  
(Ln = La, La0.999Nd0.001, La0.99Gd0.01), полученных золь-гель методом
В. А. Крутько, М. Г. Комова, Р. Д. Светогоров,  
А. В. Хорошилов, Н. Н. Ефимов, Е. А. Уголкова	
507
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Электронная структура фосфатов кобальта Co1–xMxPO4,  
легированных атомами железа и никеля
М. Д. Печерская, О. А. Галкина, О. Н. Рузимурадов, Ш. И. Маматкулов	
517
ФИЗИКОХИМИЯ РАСТВОРОВ
Спектральные свойства толана и его супрамолекулярных комплексов  
в растворе и силикатном гидрогеле
Г. О. Новицкий, А. А. Медведева, А. В. Кошкин, А. И. Ведерников, Н. А. Лобова	
528

Золь-гель синтез, структура и адсорбционные свойства оксидов LiMgxMn(2–x)O4 (0 ≤ x ≤ 0.7)
Ш. А. Бегимкулова, А. М. Насимов, О. Н. Рузимурадов, В. Г. Прозорович, А. А. Иванец	
537
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
Прочные сферические композиты V2O5/TiO2-SiO2,  
полученные темплатным синтезом в комбинации с золь-гель методом
С. А. Кузнецова, О. С. Халипова, А. Н. Шамсутдинова	
546
Синтез гетерогенного нанокомпозитного катализатора ZrO2@SBA-15  
для получения муравьиной кислоты из гемицеллюлоз
С. А. Новикова, Я. Р . Шаер, А. О. Еремина, В. В. Сычев, С. В. Барышников, О. П. Таран	
557
Устойчивость супрамолекулярных комплексов β-циклодекстрин-пирен  
в матрице силикатного гидрогеля
А. В. Кондакова, А. А. Медведева, А. В. Кошкин	
567
Определение оптимальных условий темплатного золь-гель синтеза  
для изготовления антибактериальных материалов
Е. А. Ланцова, М. А. Бардина, Е. А. Саверина, О. А. Каманина	
573
Функциональный дизайн пероральных систем доставки соединений железа  
на основе полиметилсилсесквиоксановых гидрогелей  
для терапии железодефицитной анемии
П. Д. Орлова, И. Б. Мешков, Е. В. Латипов, С. Г. Васильев,  
А. А. Калинина, А. М. Музафаров, И. М. Ле-Дейген	
581
Трансформация поверхности ультравысокотемпературной керамики HfB2-SiC-C(графен)  
в высокоскоростном потоке диссоциированного азота
Е. П. Симоненко, А. Ф. Колесников, А. В. Чаплыгин, А. С. Лысенков, И. А. Нагорнов,  
И. В. Лукомский, С. С. Галкин, А. С. Мокрушин, Н. П. Симоненко, Н. Т. Кузнецов	
594
Влияние на газочувствительные свойства нанокомпозитов Ti3C2Tx/TiOx  
состава травящей системы MF-HCl (M = Li+, Na+, NH+
4)
Е. П. Симоненко, А. С. Мокрушин, И. А. Нагорнов, В. М. Сапронова,  
Ю. М. Горбань, Ф. Ю. Горобцов, Т. Л. Симоненко, Н. П. Симоненко, Н.Т . Кузнецов	
607
Применение алкоксоацетилацетоната ванадила для формирования электрохромных пленок V2O5
Ф. Ю. Горобцов, Н. П. Симоненко, А. С. Мокрушин, Е. П. Симоненко, Н. Т. Кузнецов	
624
Газочувствительные свойства нанокомпозита Ti0.2V1.8CTx/V2O5
Е. П. Симоненко, А. С. Мокрушин, И. А. Нагорнов, В. М. Сапронова,  
Ю. М. Горбань, Ф. Ю. Горобцов, Т. Л. Симоненко, Н. П. Симоненко, Н. Т. Кузнецов	
634
Получение наноразмерного порошка La2Ti2O7 и керамики  
на его основе с применением золь-гель синтеза и искрового плазменного спекания
O. O. Шичалин, E. K. Папынов, A. A. Белов, К. А. Перваков, С. С. Грибанова,  
С. М. Писарев, А. Н. Федорец, А. В. Погодаев, А. О. Лембиков, Я. Г. Зернов,  
П. А. Мармаза, О. В. Капустина, Е. А. Гридасова, И. Ю. Буравлев	
649

ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2024, том 69, № 4, с. 465–469
 СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
УДК 546+666
ЗОЛЬ-ГЕЛЬ СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ  
НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ,  
ГИБРИДНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 
И ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ1
© 2024 г.  Е. П. Симоненко
, а, *, В. К. Иванова
aИнститут общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН,  
Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991 Россия
*e-mail: ep_simonenko@mail.ru
Поступила в редакцию 24.01.2024 г. 
После доработки 24.01.2024 г. 
Принята к публикации 31.01.2024 г.
Обобщены итоги Седьмой международной конференции стран СНГ “Золь-гель синтез и исследование 
неорганических соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем “Золь-гель 
2023”, проанализированы доклады, представленные в рамках научных секций конференции: теоретические аспекты золь-гель процесса; пленки, покрытия и мембраны, полученные с применением 
золь-гель технологии; гибридные органо-неорганические золь-гель материалы; ксерогели, стекла 
и объемные керамические материалы, синтезированные золь-гель методом; нано- и микроструктурированные материалы, нанотехнологии; методы исследования структуры и свойств материалов, полученных с использованием золь-гель синтеза.
Ключевые слова: конференция, междисциплинарные связи, научное сотрудничество
DOI: 10.31857/S0044457X24040017, EDN: ZZGUGI  
находят применение для решения экологических 
проблем, например, для ликвидации разливов 
нефтепродуктов. Особенности золь-гель метода позволяют существенно снизить температуры 
синтеза неорганических веществ и консолидации 
керамических материалов и стекол, в том числе 
медицинского назначения [23–31]. Еще одним 
традиционным направлением применения золь-гель процессов является формирование равномерных и сплошных покрытий на основе оксидов 
металлов [32–34], а также композиционных и гибридных органо-неорганических составов [34–38].
Высокая востребованность золь-гель синтеза связана не только с тем, что в результате него образуются нанодисперсные продукты, но и с возможностью 
контроля скорости химических превращений практически на всех стадиях синтеза, а также управления 
микроструктурой образующихся частиц и пористостью керамических материалов [39].
Динамичное развитие золь-гель технологий в России и мире приводит к необходимости 
Золь-гель процессы благодаря своим уникальным 
особенностям, в частности возможности получения 
широкого круга функциональных и конструкционных материалов, находят широкое применение в различных областях промышленности [1–6] (рис. 1). 
Чрезвычайно распространено применение данного 
метода для получения высоко- и нанодисперсных 
оксидов металлов [1, 7–11], используемых в оптике, электронике, энергетике, в составе композиционных материалов прикладного назначения. Золь- 
гель синтез позволяет получать высокоэффективные катализаторы и носители катализаторов 
с развитой поверхностью [12, 13], темплаты для 
направленного форматирования заданной микроструктуры твердофазных продуктов [14], сорбенты 
для выделения из растворов ценных компонентов, 
в том числе материалы для иммобилизации отходов атомной промышленности [15–17]. В последние годы большое распространение получил такой 
вид пористых материалов, как аэрогели [18–22], 
которые за счет гигантской удельной поверхности 
1 Материалы номера подготовлены по итогам Седьмой международной конференции стран СНГ “Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем “Золь-гель 2023”, 
https://sol-gel.ru/
465

СИМОНЕНКО, ИВАНОВ
Число обзорных работ
0
20
40
60
80
100
Керамика
Фармацевтика
Электрохимические, радиационные и
теплоэнергетические технологии
Химия поверхности и коллоиды
Обработка и утилизация отходов
Оптическая, электронная и
масс-спектроскопия и др.
Радиационная химия, фотохимия,
фотографические и др. процессы
Электрические явления
Биохимические методы
Катализ, кинетика реакций
и механизмы неорганических реакций
Покрытия, чернила
и сопутствующие материалы
Производство и переработка пластмасс
Промышленные неорганические хим. реагенты
Ископаемое топливо, его производные
и сопутствующие материалы
Неорганическая аналитичекая химия
Магнитные явления
Типовые технологии и процессы
Рис. 1. Секции классификатора Chemical Abstracts, к которым отнесены недавние обзорные работы по золь-гель 
процессам (с 2015 г.), по данным CAS SciFindern, январь 2024 г.
В частности, д. х. н., проф. О.А. Шилова (НИЦ 
КИ – ИХС РАН, Санкт-Петербург) ознакомила 
участников с возможностями золь-гель методов 
для агротехнологий.
Сообщение д. х. н., проф. О.Н. Рузимурадова 
(ТТПУ, Ташкент) было посвящено синтезу и исследованию адсорбционных свойств по отношению 
к ионам лития и стабильности модифицированных 
литий-марганцевых шпинелей.
Возможности золь-гель технологии для создания 
ультравысокотемпературной керамики для освоения 
космического пространства были освещены в докладе д. х. н. Е.П. Симоненко (ИОНХ РАН, Москва).
В объемном и  содержательном докладе чл.корр. РАН Ю.А. Щипунова (ИХ ДВО РАН, Владивосток) раскрыты особенности золь-гель синтеза 
с применением полифенолов в качестве темплата 
и функционального компонента.
О перспективах использования аэрозолей водорганизации научных мероприятий, позволяющих 
ученым, технологам и потребителям высокотехнологичной продукции поделиться последними идеями и достижениями, активизировать взаимодействие между исследователями и производителями. 
С этой целью в период с 28 августа по 1 сентября 
2023 г. на базе Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук при поддержке Научного совета РАН 
по неорганической химии, Научного совета РАН 
по химической технологии, Научного совета РАН 
по керамическим и стеклообразным материалам, 
Российского керамического общества состоялась 
Седьмая международная конференция стран СНГ 
“Золь-гель синтез и исследование неорганических 
соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем “Золь-гель 2023”.
В работе конференции приняли участие более 
120 ученых из России, Узбекистана, Казахстана, 
Белоруссии, Азербайджана, Китая (рис. 2), среди 
которых академики и члены-корреспонденты РАН, 
сотрудники научных, образовательных и производственных организаций, включая большое количество молодых ученых. В ходе работы конференции 
были заслушаны и обсуждены 11 пленарных докладов ведущих ученых в данной области, а также 
38 устных и 40 постерных докладов.
ных растворов солей металлов как прекурсоров 
в  процессе получения открытых микрокапсул 
со стенками из нанокристаллов оксигидроксидов 
металлов рассказал в своем сообщении д. х. н., 
проф. В.П. Толстой (СПбГУ, Санкт-Петербург).
Фундаментальные аспекты золь-гель процесса в  пероксидных системах были подробно 
ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ  том 69  № 4  2024

	
Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений 
467
Рис. 2. Участники Седьмой международной конференции стран СНГ “Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем “Золь-гель 2023”.
В рамках конференции успешно проведена Школа молодых ученых, заслушаны лекции ведущих 
специалистов, работы которых в области золь-гель 
технологии, коллоидной и неорганической химии, 
нанотехнологий хорошо известны в научном мире. 
В частности, д. х. н., проф. Н.А. Шабановой (РХТУ, 
Москва) прочитана фундаментальная лекция по генезису лиофильности и агрегативной устойчивости 
коллоидного кремнезема. Ионогелям на основе 
ионных жидкостей и глин была посвящена глубокая и ориентированная на практическое применение лекция д. х. н., проф. А.В. Агафонова (ИХР 
РАН, Иваново). Лекция д. х. н., доц. О.В. Альмяшевой (СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, Санкт-Петербург) раскрыла основы формирования нанокристаллических 
фаз на основе тугоплавких оксидов методами низкотемператруного синтеза. В рамках Школы был 
также проведен конкурс докладов молодых ученых, 
дипломами награждены 8 устных и 11 стендовых 
докладов. Проведен ряд экскурсий по Центру коллективного пользования ИОНХ РАН (ЦКП ИОНХ 
РАН) с целью расширения доступа к высокотехнологическому научному оборудованию молодых ученых из различных организаций.
БЛАГОДАРНОСТЬ
рассмотрены в докладе д.х.н. П.В. Приходченко 
(ИОНХ РАН, Москва).
Особенностям совмещения жидкофазных методов синтеза неорганических наноматериалов 
с печатными технологиями при формировании 
функциональных пленок было посвящено сообщение к. х. н. Н.П. Симоненко (ИОНХ РАН, 
Москва).
С фундаментальными основами применения метода малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов для диагностики структуры 
и магнитных свойств золь-гель наноматериалов 
ознакомил участников конференции Г.П. Копица (ПИЯФ – НИЦ “Курчатовский институт”, 
Гатчина).
К онлайн-секции также был отмечен значительный интерес участников благодаря высокой квалификации докладчиков. Так, д. х. н., проф. В.М. Михальчук (ДонНУ, Донецк) сообщил о процессах 
получения упрощенным золь-гель методом эпоксидно-неорганических нанокомпозитов. Доклад 
д. х. н. Т.Г. Хониной (ИОС УрО РАН, Екатеринбург) был посвящен изучению потенциальной активности моноглицеролата железа(III) при биомедицинском применении. Синтез катализаторов 
на основе кремнезема SBA-15, допированного оксидами металлов, в присутствии фторида аммония 
был рассмотрен в сообщении д. х. н., проф. С.Д. Кирика (СФУ, Красноярск).
Оргкомитет конференции благодарит Министерство науки и высшего образования РФ, Институт 
общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова 
ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ  том 69  № 4  2024

СИМОНЕНКО, ИВАНОВ
РАН, Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН, Научный совет РАН по неорганической химии, Научный совет РАН по химической 
технологии, Научный совет РАН по керамическим 
и стеклообразным материалам, Российское керамическое общество, ООО “МЕСОЛ” за поддержку 
и всестороннюю помощь в организации и проведении мероприятия.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
14.	Nisticò R., Scalarone D., Magnacca G. // Microporous 
Mesoporous Mater. 2017. V. 248. P. 18.
 
https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.04.017
15.	Papynov E.K., Shichalin O.O., Buravlev I.Y. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 2. P. 263.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023620020138
16.	Kaur H., Kaushal S., Kumar S. et al. // Russ. J. Inorg. 
Chem. 2020. V. 65. № 12. P. 1862.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023620120062
17.	Shehata M.M., Youssef W.M., Mahmoud H.H. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 2. P. 279.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023620020163
18.	Parale V.G., Lee K.-Y., Park H.-H. // J. Korean Ceram. 
Soc. 2017. V. 54. № 3. P. 184.
 
https://doi.org/10.4191/kcers.2017.54.3.12
19.	Polevoi L.A., Kolesnik I.V., Kopitsa G.P. et al. // Russ. 
J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 12. P. 1848.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023623602209
20.	Baranchikov A.E., Kopitsa G.P., Yorov K.E. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 6. P. 874.
 
https://doi.org/10.1134/S003602362106005X
21.	Rechberger F., Niederberger M. // Nanoscale Horizons. 
2017. V. 2. № 1. P. 6.
 
https://doi.org/10.1039/C6NH00077K
22.	Lermontov S.A., Straumal E.A., Mazilkin A.A. et al. // 
J. Phys. Chem. C. 2016. V. 120. № 6. P. 3319.
 
https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b10461
23.	Song X., Segura-Egea J.J., Díaz-Cuenca A. // Molecules. 2023. V. 28. № 19. P. 6967.
 
https://doi.org/10.3390/molecules28196967
24.	Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 12. P. 1887.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023621120172
25.	Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 5. P. 747.
 
https://doi.org/10.1134/S003602362105020X
26.	Simonenko E.P., Simonenko N.P., Gordeev A.N. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 10. P. 1596.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023620100198
27.	Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nikolaev V.A. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 11.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023619110202
28.	Lei Q., Guo J., Noureddine A. et al. // Adv. Funct. Mater. 2020. V. 30. № 41. P. 1909539.
 
https://doi.org/10.1002/adfm.201909539
29.	Kaur G., Pickrell G., Sriranganathan N. et al. // J. 
Biomed. Mater. Res., Part B: Appl. Biomater. 2016. 
V. 104. № 6. P. 1248.
 
https://doi.org/10.1002/jbm.b.33443
30.	Baino F., Fiume E., Miola M. et al. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2018. V. 15. № 4. P. 841.
 
https://doi.org/10.1111/ijac.12873
31.	Deshmukh K., Kovářík T., Křenek T. et al. // RSC Adv. 
2020. V. 10. № 56. P. 33782.
 
https://doi.org/10.1039/D0RA04287K
1.	 Parashar M., Shukla V.K., Singh R. // J. Mater. Sci. – 
Mater. Electron. 2020. V. 31. № 5. P. 3729.
 
https://doi.org/10.1007/s10854-020-02994-8
2.	 Gorobtsov F.Y., Grigoryeva M.K., Simonenko T.L. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 11. P. 1706.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023622601131
3.	 Lermontov S.A., Baranchikov A.E., Sipyagina N.A. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 2. P. 255.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023620020084
4.	 Shilova O.A., Panova G.G., Mjakin V.S. et al. // Russ. 
J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 5. P. 765.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023621050181
5.	 Rashid A. Bin, Shishir S.I., Mahfuz M.A. et al. // Part. 
Syst. Charact. 2023. V. 40. № 6.
 
https://doi.org/10.1002/ppsc.202200186
6.	 Danks A.E., Hall S.R., Schnepp Z. // Mater. Horizons. 
2016. V. 3. № 2. P. 91.
 
https://doi.org/10.1039/C5MH00260E
7.	 Pant B., Park M., Park S.-J. // Coatings. 2019. V. 9. 
№ 10. P. 613.
 
https://doi.org/10.3390/coatings9100613
8.	 Mjakin S.V., Nikolaev A.M., Khamova T.V. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 4. P. 626.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023620040129
9.	 Simonenko T.L., Simonenko N.P., Gorobtsov P.Y. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 14. P. 2045.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023621140138
10.	Mokrushin A.S., Gorban Y.M., Simonenko N.P. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 4. P. 594.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023621040173
11.	Agafonov A.V., Grishina E.P. // Russ. J. Inorg. Chem. 
2019. V. 64. № 13. P. 1641.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023619130023
12.	Rex A., dos Santos J.H.Z. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 
2023. V. 105. № 1. P. 30.
 
https://doi.org/10.1007/s10971-022-05975-x
13.	Mohammadi M., Khodamorady M., Tahmasbi B. et al. // J. Ind. Eng. Chem. 2021. V. 97. P. 1.
 
https://doi.org/10.1016/j.jiec.2021.02.001
ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ  том 69  № 4  2024

	
Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений 
469
32.	Amiri S., Rahimi A. // Iran. Polym. J. 2016. V. 25. № 6. 
P. 559.
 
https://doi.org/10.1007/s13726-016-0440-x
33.	Simonenko N.P., Nikolaev V.A., Simonenko E.P. et al. // 
Russ. J. Inorg. Chem. 2016. V. 61. № 12. P. 1505.
 
https://doi.org/10.1134/S0036023616120184
34.	Mahltig B., Leisegang T., Jakubik M. et al. // J. Sol-Gel 
Sci. Technol. 2023. V. 107. № 1. P. 20.
 
https://doi.org/10.1007/s10971-021-05558-2
35.	Figueira R.B., Silva C.J.R., Pereira E.V. // J. Coatings 
Technol. Res. 2015. V. 12. № 1. P. 1.
 
https://doi.org/10.1007/s11998-014-9595-6
36.	Maleki H. // Chem. Eng. J. 2016. V. 300. P. 98.
 
https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.04.098
37.	Sumida K., Liang K., Reboul J. et al. // Chem. Mater. 
2017. V. 29. № 7. P. 2626.
 
https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b03934
38.	Kim Y.H., Lee I., Lee H. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2023. V. 107. № 1. P. 32.
 
https://doi.org/10.1007/s10971-021-05491-4
39.	Feinle A., Elsaesser M.S., Hüsing N. // Chem. Soc. 
Rev. 2016. V. 45. № 12. P. 3377.
 
https://doi.org/10.1039/C5CS00710K
SOL-GEL SYNTHESIS AND RESEARCH  
OF INORGANIC COMPOUNDS, HYBRID FUNCTIONAL MATERIALS  
AND DISPERSE SYSTEMS
E. P. Simonenkoa, *, V. K. Ivanova
aKurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences,  
Moscow, 119991 Russia
*e-mail: ep_simonenko@mail.ru
The results are summarised of the Seventh International Conference of CIS countries “Sol-gel synthesis and 
research of inorganic compounds, hybrid functional materials and disperse systems “Sol-gel 2023”, the key 
reports are discussed within the scientific sections: Theoretical aspects of sol-gel process; Films, coatings and 
membranes obtained using sol-gel technology; Hybrid organic-inorganic sol-gel materials; Xerogels, glasses and 
bulk ceramic materials synthesized by sol-gel method; Nano- and microstructured materials, nanotechnology; 
Methods of research of structure and properties of materials obtained using sol-gel synthesis.
Keywords: conference, multidisciplinary links, scientific collaboration
ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ  том 69  № 4  2024

ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2024, том 69, № 4, с. 470–479
 СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
УДК 546.05	
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ  
БИОКОМПОЗИТА Ca3La6(SiO4)6  
ДЛЯ АДРЕСНОЙ ДОСТАВКИ 5-ФТОРУРАЦИЛА
© 2024 г.  О. О. Шичалин и др.a, *, О. В. Капустинаa, З. Э. Корнаковаa,  
С. С. Грибановаa, В. Ю. Майоровa, А. Н. Федорецa, А. О. Лембиковa,  
В. В. Васильеваa, И. Ю. Буравлевa, В. И. Апанасевичb, Е. К. Папыновa 
aДальневосточный федеральный университет, п. Аякс, 10, о. Русский, Владивосток, 690922 Россия
bТихоокеанский государственный медицинский университет,  
пр-т Острякова, 2, Владивосток, 690922 Россия
*e-mail: oleg_shich@mail.ru
Поступила в редакцию 23.10.2023 г. 
После доработки 24.01.2024 г. 
Принята к публикации 24.01.2024 г.
Получен дисперсный биокомпозитный материал Ca3La6(SiO4)6 путем обработки кальций-силикатного 
золя с добавкой 0.1, 0.3 и 0.7 моль La3+ в гидротермальных условиях. Методами РФА, РЭМ, ЭДС изучены 
состав, морфология и структура биокомпозита, определены продукты реакции (CaSiO3, CaLa4(SiO4)3O, 
Ca3La6(SiO4)6) в зависимости от концентрации La3+. Изучены структурные характеристики порошков биокомпозита с различным содержанием La3+ методами БЭТ и DFT. Исследованы их сорбционные характеристики по отношению к 5-фторурацилу в зависимости от pH среды. Установлено, что максимальной 
сорбционной емкостью (0.768 мг/г при рН 3) обладает образец биокомпозита Ca3La6(SiO4)6 с добавкой 
0.3 моль La3+. Дополнительно оценены биосовместимые свойства образцов биокомпозита в условиях 
их контакта с искусственной плазмой крови путем установления ключевых изменений в их составе, морфологии и структуре при образовании биоактивной фазы апатита на доступной поверхности образцов. Результаты перспективны для дальнейших исследований в области разработки новых сорбционных материалов, включая биоматериалы для адресной доставки лекарств, с потенциалом практического применения.
Ключевые слова: силикат кальция, неорганический композит, сорбент, доставка лекарств, гидротермальные условия синтеза
DOI: 10.31857/S0044457X24040024, EDN: ZZDPRA  
ВВЕДЕНИЕ
Соединение 5-фторурацил является широко 
распространенным медицинским противоопухолевым препаратом и используется для лечения 
рака пищевода, желудка, поджелудочной железы, желчных путей, головы и шеи, печени, шейки 
матки [1, 2]. 5-Фторурацил, как и все химиотерапевтические препараты, является токсичным соединением, подавляющим пролиферацию раковых 
клеток. Его использование основано на достижении пораженного органа через кровоток [3]. 
В связи с этим данный препарат, к сожалению, 
влияет и на здоровые клетки и организм в целом, вызывая такие побочные эффекты, как нарушения сердечно-сосудистой и почечной системы, изменения липидного профиля, невропатии, 
когнитивные нарушения, изменения в структуре 
мозга, костной ткани [4–8] и др. Долгое время 
неизбирательное разрушение клеток и токсичные 
побочные эффекты химиотерапевтических препаратов были единственным доступным подходом 
к лечению метастатического рака.
С появлением новых методов направленной доставки лекарств стратегия лечения стала более эффективной и специфичной. Такие доставщики лекарств, как дендримеры, полимерные, углеродные 
и магнитные наночастицы, а также другие органические и неорганические материалы, используются для доставки препаратов к пораженным органам 
через кровоток, в результате хирургического вмешательства и другими методами [9, 10]. Эти материалы взаимодействуют с лекарством и удерживают 
его, позволяя освободить препарат в нужном месте. После этого носитель выводится из организма 
или растворяется без негативных последствий. Такой подход минимизирует токсичное воздействие 
470

	
Синтез и исследование сорбционных свойств биокомпозита 
471
5-фторурацила. Использование La3+ в качестве допирующего элемента для синтеза биоматериалов 
целесообразно, так как обусловлено биосовместимостью данного металла [21, 24].
Синтетический материал может быть очень 
перспективным для использования в  качестве 
неорганического доставщика химиотерапевтического препарата, полученного простым способом 
на основе доступного сырья.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В качестве реактивов использовали хлорид 
кальция (CaCl2), метасиликат натрия (NaSiO3 · 
· 5H2O), нитрат лантана (La(NO3)3), тетраборат 
натрия (Na₂B₄O₇ · 7H₂O), хлорид калия (KCl), гидрофосфат калия (K2HPO4 · 3H2O), хлорид магния 
(MgCl2), хлорид кальция (CaCl2), сульфат натрия 
(Na2SO4), трис(гидроксиметил)аминометан (ТРИС, 
ООО “НеваРеактив”, Россия), 5-фторурацил (5-ФУ, 
ООО “ЛЭНС-Фарм”).
Синтез силиката кальция, допированного La3+, 
проводили по следующей методике: 100 мл 1 М раствора NaSiO3 · 5H2O смешивали с 90 мл 1 М раствора CaCl2 и добавляли 10 мл 1 М раствора La(NO3)3. 
Полученный кальций-силикатный золь помещали 
в гидротермальный реактор объемом 250 мл и нагревали при температуре 150℃ с выдержкой в течение 6 ч. Образовавшийся осадок отфильтровывали 
через фильтр “синяя лента”, промывали дистиллированной водой от хлорид-ионов до нейтральной 
реакции на лакмус и сушили при 100℃ на воздухе 
в течение 30 мин. Высушенный порошок прокаливали в муфельной печи при 800℃ со скоростью 
3500
Ca3La6(SiO4)6
CaLa4(SiO4)3O
CaSiO3
3000
CaLa(70 мол. %)SiO3
2500
2000
I
CaLa(30 мол. %)SiO3
1500
1000
500
CaLa(10 мол. %)SiO3
0
90
0
10 20 30 40 50
60 70 80
2θ, град
Рис. 1. Дифрактограммы образцов биокомпозита, 
допированного ионами La3+ с концентрацией 0.1, 
0.3 и 0.7 моль.
лекарств на здоровые ткани и органы, что снижает 
негативное воздействие на весь организм.
5-Фторурацил существует в четырех различных 
формах и обладает двумя потенциальными центрами депротонирования. Таутомерный изомер является наиболее стабильным и служит основой для 
анализа протонированных и депротонированных 
форм 5-фторурацила. Благодаря наличию отрицательных функциональных групп и компактному размеру молекулы, 5-фторурацил эффективно 
сорбируется на активных центрах неорганических 
носителей и имеет способность проникать в поры 
материалов [11–14]. Это демонстрирует потенциал 
5-фторурацила для использования в направленной 
доставке лекарств с использованием неорганических носителей.
В качестве неорганических носителей, которые 
широко исследуются для доставки препаратов, включая 5-фторурацил, следует указать фосфаты кальция, 
особенно гидроксилапатит (ГАП), а также его композитные формы [15–19]. Это объясняется полной 
биосовместимостью указанных систем с живым организмом [20, 21] и их способностью освобождать 
препарат продолжительное время. Механизм связывания 5-фторурацила с фосфатами кальция заключается в его интеркаляции в носитель путем анионного 
обмена и адсорбции на поверхности матрицы за счет 
электростатического притяжения между ионами 
 
Ca2+ и 5-фторурацила, особенно в условиях депротонирования последнего [22]. Кроме того, способность 
носителя сорбировать лекарственные препараты зависит от его структуры, включая пористость и размер 
частиц. Носитель является биологически совместимым соединением с определенными физико-химическими характеристиками и свойствами.
На основании вышесказанного нами ранее доказана эффективность использования биосовместимого и биорезорбируемого силиката кальция 
(волластонита) в качестве потенциального носителя для 5-фторурацила [23], однако отмечено, что 
сорбционная емкость волластонита ограничена 
по отношению к насыщению 5-фторурацилом. Это 
связано с ограниченной величиной нескомпенсированного положительного заряда на поверхности 
волластонита, что требует модификации или изменения состава его поверхности.
Цель настоящей работы – синтез бикомопозитного материала на основе силиката кальция, 
допированного ионами La3+ в  разной концентрации, который способен обеспечить избыточный положительный заряд на поверхности неорганического носителя для эффективной сорбции 
ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ  том 69  № 4  2024