Сонотриболюминесценция суспензий сульфатов лантанидов(III) в н-гептане в присутствии бенз[а]пирена

Исследовано явление сонотриболюминесценции в суспензиях микрокристаллов сульфатов тербия(III) и европия(III), содержащих бенз[а]пирен, в н-гептане (экстрагенте, используемом для извлечения и концентрирования бенз[а]пирена при анализе). Показано, что в условиях ультразвуковой кавитационной обработки суспензии в спектрах свечения присутствуют характерные полосы излучения молекул мономера бенз[а]пирена. Полосы флуоресценции идентичны спектрам фотолюминесценции раствора бенз[а]пирена. Получена концентрационная зависимость интенсивности сонотриболюминесценции молекул бенз[а]пирена в спектрах свечения суспензий с пределом обнаружения по спектру свечения ~10^–7 моль/л. Для усиления выхода люминесценции реализован механизм межмолекулярного безызлучательного переноса энергии с участием бензола в качестве донора. Введение бензола приводит к сенсибилизированному росту люминесценции молекул бенз[а]пирена, что повышает эффективность определения при низких его концентрациях. Полученные результаты демонстрируют принципиальную возможность использования эффекта сонотриболюминесценции в дисперсных системах для люминесцентного детектирования полициклических ароматических углеводородов (на примере бенз[а]пирена) в жидких углеводородах.

1. N. C. Eddingsaas, K. S. Suslick. Nature, 444 (2006) 163, https://doi.org/10.1038/444163a

2. N. C. Eddingsaas, K. S. Suslick. J. Am. Chem. Soc., 129 (2007) 6718—6719, https://doi.org/10.1021/ja0716498

3. N. C. Eddingsaas, K. S. Suslick. Phys. Rev. Lett., 99 (2007) 234301, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.99.234301

4. Г. Л. Шарипов, А. М. Абдрахманов, А. А. Тухбатуллин. Письма ЖТФ, 35 (2009) 25—33

5. A. A. Tukhbatullin, G. L. Sharipov, N. F. Burangulova, A. G. Mustafin. Ultrason. Sonochem., 50 (2019) 251—254, https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.09.026

6. A. A. Tukhbatullin, G. L. Sharipov, N. F. Burangulova. J. Mol. Liq., 289 (2019) 110973, https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.110973

7. A. A. Tukhbatullin, G. L. Sharipov. J. Lumin., 252 (2022) 119389, https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2022.119389

8. M. Ashokkumar. Ultrason. Sonochem., 18 (2011) 864—872, https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2010.11.016

9. J. Rooze, E. V. Rebrov, J. C. Schouten, J. T. F. Keurentjes. Ultrason. Sonochem., 20 (2013) 1—11, https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.04.013

10. В. А. Борисёнок. Акуст. журн., 61 (2015) 333—360

11. K. S. Suslick, N. C. Eddingsaas, D. J. Flannigan, S. D. Hopkins, H. Xu. Acc. Chem. Res., 51 (2018) 2169—2178, https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00088

12. S. Merouani, A. Dehane, O. Hamdaoui, K. Yasui, M. Ashokkumar. Ultrason. Sonochem., 106 (2024) 106893, https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2024.106893

13. K. Nakayama. Int. J. Plasma Environ. Sci. Technol., 4 (2010) 148—153, https://doi.org/10.34343/ijpest.2010.04.02.148

14. A. L. Collins, C. G. Camara, E. V. Cleve, S. J. Putterman. Rev. Sci. Instrum., 89 (2018) 013901, https://doi.org/10.1063/1.5006811

15. H.-Y. Wong, W. T. Chan, G.-L. Law. Molecules, 24 (2019) 662, https://doi.org/10.3390/molecules24040662

16. A. A. Tukhbatullin, G. L. Sharipov. Appl. Spectrosc., 76 (2022) 1216—1221, https://doi.org/10.1177/00037028221098442

17. A. A. Tukhbatullin, N. A. Panova, D. I. Galimov, B. M. Gareev, A. A. Tukhbatullina, K. S. Vasilyuk, G. L. Sharipov. Molecules, 28 (2023) 7932, https://doi.org/10.3390/molecules28237932

18. S. C. Beck, D. T. Cramb. J. Phys. Chem. B, 104 (2000) 2767—2774, https://doi.org/10.1021/jp992707h

19. S. Vyas, K. K. Onchoke, C. S. Rajesh, C. M. Hadad, P. K. Dutta. J. Phys. Chem. A, 113 (2009) 12558—12565, https://doi.org/10.1021/jp904234q

20. Y. Han, X. Wang, X. He, M. Jia, H. Pan, J. Chen. Molecules, 28 (2023), https://doi.org/10.3390/molecules28135269

21. H. Gao, Y. Zhao, X. Yang. J. Electroanal. Chem., 997 (2025) 119443, https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2025.119443

22. N. C. Eddingsaas. In: Triboluminescence: Theory, Synthesis, and Application, Eds. D. O. Olawale, O. O. I. Okoli, R. S. Fontenot, W. A. Hollerman, Springer International Publishing, Cham (2016) 237—271

23. I. Sage, G. Bourhill. J. Mater. Chem., 11 (2001) 231—245, https://doi.org/10.1039/B007029G

24. J. C. G. Bunzli, K. L. Wong. J. Rare Earths, 36 (2018) 1—41, https://doi.org/10.1016/j.jre.2017.09.005

25. A. A. Tukhbatullin, G. L. Sharipov, R. A. Nevshupa. Friction, 13 (2025) 9440998, https://doi.org/10.26599/FRICT.2025.9440998

26. A. Karimata, P. H. Patil, R. R. Fayzullin, E. Khaskin, S. Lapointe, J. R. Khusnutdinova. Chem. Sci., 11 (2020) 10814—10820, https://doi.org/10.1039/D0SC04442C

27. A. Karimata, J. R. Khusnutdinova. Dalton Trans., 51 (2022) 3411—3420 https://doi.org/10.1039/D1DT04305F

28. A. Karimata, R. R. Fayzullin, J. R. Khusnutdinova. ACS Macro Lett., 11 (2022) 1028—1033, https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.2c00348

29. A. Karimata, D. Ilatovskii, R. R. Fayzullin, S. Komoto, A. Bruhacs, E. Khaskin, J. R. Khusnutdinova. Chem. Sci., 16 (2025) 22376—22386, https://doi.org/10.1039/D5SC05673J

30. M. H. Hosseini, M. Rezaee, H. A. Mashayekhi, S. Akbarian, F. Mizani, M. R. Pourjavid. J. Chromatogr. A, 1265 (2012) 52—56, https://doi.org/10.1016/j.chroma.2012.09.099

31. А. В. Куликовский, Н. Л. Вострикова, И. М. Чернуха, С. А. Савчук. Журн. аналит. химии, 69 (2014) 219—223

32. А. Горшков, О. Изосимова, О. Кустова. Журн. аналит. химии, 74 (2019) 580—587

33. D. O. Olawale, O. O. I. Okoli, R. S. Fontenot, W. A. Hollerman. Triboluminescence: Theory, Synthesis, and Application, Springer Cham, Springer International Publishing Switzerland (2016)

34. J. B. Birks. The Theory and Practice of Scintillation Counting, International Series of Monographs in Electronics and Instrumentation, Pergamon, London (1964)

35. D. L. Horrocks. Applications of Liquid Scintillation Counting, Academic Press, Inc., New York (1974)