Структура, морфология и физико-химические свойства аблированных наночастиц диоксида церия с узкодисперсным распределением по размерам тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мамонтов Владимир Александрович

• Мамонтов Владимир Александрович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Мамонтов Владимир Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. НАНОЧАСТИЦЫ ДИОКСИДА ЦЕРИЯ: МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ, СТРУКТУРА, ФИЗИКО -ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ПРИКЛАДНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

1.1 Особенности структуры нанокристаллического диоксида церия

1.2 Физико-химические свойства диоксида церия

1.3 Методы получения наночастиц диоксида церия

1.4 Метод лазерной абляции

1.5 Прикладное применение наночастиц диоксида церия

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АБЛИРОВАННЫХ НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИД ЦЕРИЯ

2.1 Получение наночастиц диоксида церия методом лазерной абляции с широким и узким размерным распределением

2.2 Просвечивающая электронная микроскопия со спектроскопией характеристических потерь энергии электронов

2.3 Атомно-силовая микроскопия

2.4 Сканирующая электронная микроскопия

2.5 Дифрактометрия малоуглового рентгеновского рассеяния

2.6 Рентгенофазовый анализ

2.7 Оптическая спектрофотометрия

2.8 Антиоксидантные свойства аблированных наночастиц диоксида церия в реакции Фентона

2.9 Антиоксидантные свойства аблированных наночастиц диоксида церия в фотокаталитическом процессе

Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. РАЗМЕРЫ, МОРФОЛОГИЯ, КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ

СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АБЛИРОВАННЫХ

НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА ЦЕРИЯ

2

3.1 Характеризация наночастиц диоксида церия после лазерной абляции

3.2 Узкодисперсные группы аблированных наночастиц диоксида церия

3.3 Высокотемпературный отжиг аблированных наночастиц диоксида церия

Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АБЛИРОВАННЫХ

НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА ЦЕРИЯ

4.1 Антиоксидантная активность аблированных наночастиц диоксида церия в реакции Фентона

4.2 Исследование антиоксидантных свойств аблированных наночастиц диоксида церия в фотокаталитическом процессе

4.3 Зависимость антиоксидантных свойств аблированных наночастиц диоксида церия в фотокаталитическом процессе от рН среды растворов

4.4 Физико-химический механизм действия аблированных наночастиц диоксида церия в антиоксидантных реакциях

Выводы по четвёртой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура, морфология и физико-химические свойства аблированных наночастиц диоксида церия с узкодисперсным распределением по размерам»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.

Наночастицы (НЧ) диоксида церия являются перспективными антиоксидантами, обладающие рядом уникальных характеристик. Благодаря способности наночастиц диоксида церия активно взаимодействовать с кислородом на их поверхности может функционировать антиоксидантный цикл, нейтрализующий свободные радикалы, включая активные формы кислорода (АФК), такие как короткоживущий гидроксид-радикал ОН*, супероксид-анион О2- и др. [1].

Структурные дефекты во многом определяют физико-химические свойства про- и антиоксидантных наноматериалов, повышая их биохимическую активность, термоупругие свойства и устойчивость к полиморфным фазовым превращениям. В связи с этим лазерная абляция может стать перспективным способом получения наноматериалов. Этот метод за счет структурирования вещества в резко неравновесных условиях с большим градиентом изменения температуры позволяет получать наночастицы с поверхностными атомными слоями, обогащенными структурными дефектами [2]. Наночастицы оксида церия, полученные методом лазерной абляции могут характеризоваться более высокой биохимической активностью по сравнению с частицами, синтезированными в более равновесных условиях, например, при сольвотермическом синтезе [3].

В большинстве случаев нанодисперсные растворы диоксида церия

получают химическим синтезом в автоклавных системах [4]. В таких

условиях на поверхности частиц с размерами более 10 нм формируется

ограниченное число функциональных дефектов, что снижает активность

наночастиц. Метод лазерной абляции благодаря резко неравновесным

условиям позволяет получить наночастицы СеО 2, обогащенные

4

поверхностными структурными дефектами даже при размерах более 10 нм, которые за счет развития термоупругих напряжений также способны стабилизировать метастабильные состояния вещества. При этом, с уменьшением размеров частиц количество структурных дефектов может резко увеличиваться. Вместе с тем, основным недостатком метода лазерной абляции является широкий разброс получаемых частиц по размерам от нескольких нанометров до микронных значений [5]. Поэтому для эффективного применения аблированных наночастиц Се02, особенно в биомедицинских приложениях, необходимо разработать методику получения дисперсных систем аблированных наночастиц с узкодисперсным распределением и исследовать их физико -химические свойства.

Объекты исследования: наночастицы диоксида церия, полученные методом лазерной абляции с последующими диспергированием, центрифугированием в водной среде, а также термическим отжигом.

Предмет исследования: размеры, морфология, кристаллическое строение, элементный состав, электронная структура, антиоксидантная активность аблированных наночастиц диоксида церия с узкодисперсным размерным распределением.

Цель работы: по результатам комплексного исследования наночастиц диоксида церия, полученных методом лазерной абляции, установить зависимость морфологии, кристаллической структуры и электронного строения, антиоксидантных свойств от размерного состава частиц и параметров внешних температурных воздействий.

В соответствии с целью работы были сформулированы и решались следующие задачи:

1. Получение с помощью импульсного лазерного излучения аблированных наночастиц диоксида церия и приготовление на их основе водных растворов;

2. Разработка методики сепарирования водных растворов на узкодисперсные размерные группы аблированных наночастиц CeO 2;

3. Провести комплексный анализ размерного состава и морфологии аблированных наночастиц диоксида церия в сепарированных узкодисперсных размерных группах;

4. Определить особенности кристаллической структуры аблированных наночастиц диоксида церия в зависимости от их размера и внешнего температурного воздействия;

5. Исследовать элементный состав и электронное строение аблированных наночастиц диоксида церия ;

6. Установить механизм влияния размерного фактора и pH среды на антиоксидантные свойства аблированных наночастиц диоксида церия в окислительной реакции Фентона и в фотокаталитическом процессе.

Методология и методы исследования.

Для достижения поставленной цели и решения связанных с ней задач была применена методология, в соответствии с которой были оптимизированы параметры получения наночастиц (концентрация, условия диспергирования и центрифугирования, pH среда), изучено влияние термической обработки на свойства НЧ СеО2 и проанализирована зависимость антиоксидантной активности от размера частиц с использованием комплекса современных методов анализа: просвечивающей электронной микроскопии (transmission electron microscopy - TEM), атомно-силовой микроскопии (atomic-force microscopy - AFM), сканирующей электронной микроскопии (scanning electron microscopy - SEM), малоуглового рентгеновского рассеяния (small-angle x-ray scattering - SAXS), рентгеновской дифрактометрии (x-ray diffraction - XRD), метода спектроскопии характеристических потерь энергии электронов (electron energy loss spectroscopy - EELS), энергодисперсионного (energy-dispersive X-

ray - EDX) анализа, спектрофотометрического метода (spectrophotometry -SPh).

Научная новизна:

1. Разработана методика получения нанодисперсных водных систем на основе аблированных наночастиц диоксида церия с узкодисперсным распределением и контролируемым средним размером.

2. С помощью рентгеновской дифрактометрии статистически достоверно установлены размерные зависимости морфологии аблированных частиц CeO2 с кубической, суперэллипсоидной и сферической формой для частиц с размерами менее 25 нм, от 25 нм до 35 нм, более 35 нм, соответственно.

3. Установлена зависимость антиоксидантной активности аблированных узкодисперсных наночастиц диоксида церия от их размеров и кислотно-щелочных свойств среды.

Положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость морфологии аблированных наночастиц диоксида церия определяется их размерами: кубическая форма преобладает для частиц с размером менее 25 нм, суперэллипсоидная форма - от 25 нм до 35 нм, сферическая форма - более 35 нм.

2. Результаты дифрактометрических исследований кристаллической структуры аблированных узкодисперсных частиц удовлетворяют соотношениям интенсивностей рефлексов /(Ш) << 1(200) для частиц с кубической формой; I{111)~ I(20G) - с суперэллипсоидной формой; I{111)>> 1{2щ - для частиц со сферической формой.

3. Повышение антиоксидантной активности наночастиц диоксида церия обусловлено уменьшением размеров частиц (менее 25 нм) и ростом значения pH среды (до 9,07).

Практическая значимость: результаты работы, полученные на

аблированных наночастицах диоксида церия, могут быть распространены на

7

процессы защиты организма от окислительного стресса, для онкологической и антибактериальной терапий, ускорения заживления ран в пластической хирургии и эстетической медицине.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованным в работе современном оборудованием, характеризующиеся высокой точностью измерений и контроля, а также их согласованием с результатами, опубликованными в научной литературе другими авторами.

Апробация работы. Основные материалы работы были представлены на: Международной молодежной научной конференции «XXV ТУПОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ (школа молодых ученых)» (10-11 ноября 2021 года, г. Казань); 15-ой Международной конференции «Gas Discharge Plasmas and Their Applications» GDP 2021, (5-10 сентября 2021 года, г. Екатеринбург); VIII Международной конференции «Лазерные, плазменные исследования и технологии» (22-25 марта 2022 года, г. Москва); The Sixth Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials, (25-29 апреля 2022 года, г. Владивосток); Международной конференции «Физика и технология перспективных материалов - 2023» (2 - 6 октября 2023 года, г. Уфа); XIII Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология и биомедицинская инженерия» с международным участием (23 ноября 2023 года, г. Курск); LXIV Международной научно-практической конференции ««Advances in Science and Technology» (31 октября 2024 года, г. Москва); The 5th International Electronic Conference on Applied Sciences (4-6 декабря 2024 года, г. Базель).

Личный вклад автора. Все результаты, представленные в

диссертационном исследовании, были получены лично автором или при его

непосредственном участии. Автор самостоятельно спланировал и провел

эксперименты по синтезу наночастиц диоксида церия методом лазерной

абляции. Лично выполнил их исследование с помощью атомно -силовой

микроскопии, рентгеновской дифрактометрии и оптической

8

спектрофотометрии, а также подготовил образцы для остальных примененных методов. Автор участвовал в анализе спектральных данных, дифрактограмм и микроскопических изображений. Кроме того, им были разработаны и применены методики экспериментального изучения антиоксидантной активности синтезированных наночастиц диоксида церия в различных окислительных процессах, включая реакцию Фентона.

Публикации. По теме диссертации было опубликовано 16 научных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых научных журналах из списка ВАК, 5 - в журналах, индексируемых в базах Web of Science и Scopus, включая одну статью в журнале Q1, а также 7 публикаций по материалам конференций.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка сокращений и обозначений и списка литературы, включающего 130 наименований, в том числе 106 иностранных источников. Работа изложена на 144 страницах, содержит 61 рисунок, 5 таблиц.

ГЛАВА 1. НАНОЧАСТИЦЫ ДИОКСИДА ЦЕРИЯ: МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ, СТРУКТУРА, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ПРИКЛАДНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

1.1 Особенности структуры нанокристаллического диоксида церия

Церий отличается от других лантаноидов особенностями электронной структуры. Для Се02 в валентном состоянии +4 характерно отсутствие электронов на 41-подуровне (41°). Но оксид церия III Се203 в валентном состоянии +3 имеет один электрон на 41-подуровне (4^). Различные конфигурации 41 для Се4+ и Се3+ приводят к разным уровням основного и валентного состояний [6]. Окисление либо восстановление оксида и нестехиометрическое соотношение между атомами церия и кислорода вызвано изменением энергии связи между ними [7]. В кубической структуре флюоритного типа каждый атом церия окружен восьмью атомами кислорода, где каждый атом кислорода связан с четырьмя атомами церия. Стехиометрические изменения не влияют на структуру флюорита, а влияют на значения параметров элементарной ячейки. При восстановлении Се4+ до Се3+ в Се02 уменьшается доля кислорода и образуются структурные дефекты - кислородные вакансии.

При переходе в наноразмерное состояние структура диоксида церия и

наличие его структурных дефектов сохраняются. Но у частиц Се02

увеличивается параметр элементарной ячейки при уменьшении их размера.

Также меняется кислородная нестехиометрия вследствие увеличения доли

атомов церия, которые располагаются на поверхности частиц [8]. Таким

образом, размер частиц влияет на процентное содержание атомов церия, при

уменьшении размера частиц содержание атомов церия увеличивается.

Изображения моделей кристаллических решеток макрокристаллического

1°

(рисунок 1.1 а) и нанокристаллического (рисунок 1.1 б) диоксида церия приведены ниже.

• — Се3+; • — Се4+; • — О2 ; € — кислородная вакансия

Рисунок 1.1 - Модели кристаллической решетки: а) стехиометрического макрокристаллического диоксида церия; б) нестехиометрического нанокристаллического диоксида церия [8]

Кубическая гранецентрированная кристаллическая решетка флюоритного типа включает в себя атомы кислорода, которые обозначены красным цветом; атомы церия со степенью окисления +4 (синий цвет) и степенью окисления +3 (зеленый цвет). Образующиеся в результате уменьшения доли кислорода кислородные вакансии отмечены фиолетовым цветом. В исследованиях [9, 10] указано, что для наночастиц СеО2 критический размер, при котором все ионы церия в кристаллической решетке находятся в степени окисления Се3+, составляет от 1,1 до 1,3 нм. Наибольшей кислородной нестехиометрией обладают частицы размером менее 5 нм, что обусловливает их повышенную активность в окислительно -восстановительных реакциях.

Также в работах [11, 12] исследуется обратно пропорциональная зависимость размера частиц от параметра элементарной ячейки. В исследовании [13] методом электронной спектроскопии энергетических

потерь было установлено, что концентрация кислородных вакансий в наночастицах СеОг возрастает от центра к поверхности. Экспериментально подтверждено существование эффекта увеличения параметра элементарной ячейки Се02 при уменьшении размеров его частицы до 10-9 м. Поскольку методы получения и условия синтеза частиц варьировались, в каждой работе наблюдались отличия в диапазонах параметра решётки и критического размера частиц. Несоответствия связывают с разной формой синтезируемых наночастиц. Для НЧ Се02, полученных методом лазерной абляции, авторами работы [14] установлено, что размер параметра элементарной ячейки намного меньше, чем его значения, характерные для размеров частиц микронных размеров. Тенденция к снижению сохраняется с уменьшением размера частиц.

Таким образом, с уменьшением размера частиц происходит увеличение количества структурных дефектов типа кислородная вакансия. Они становятся центрами окислительно-восстановительных процессов, что обуславливает их антиоксидантные свойства. Например, в каталитическом окислении С0 и других выхлопных газов, а также в нейтрализации активных форм кислорода, в том числе свободных радикалов в биологических системах.

1.2 Физико-химические свойства диоксида церия

Оптические, магнитные и электрические свойства диоксида церия обусловлены изменениями размера ширины запрещенной зоны, электропроводности и намагниченности насыщения. Вследствие этого есть перспектива использования данного соединения в оптоэлектронных и оптомагнитных устройствах.

Для исследования оптических свойств НЧ Се02 применяют методы

абсорбционной и флуоресцентной спектроскопии [15, 16]. Оптические

12

свойства наночастиц диоксида церия зависят от их формы, размера, особенностей поверхности и др. Оптические свойства тонких плёнок СеОг были подробно изучены в ряде научных работ. Пленки Се02 обладают высоким показателем преломления, диэлектрической проницаемостью, поглощают ультрафиолетовое излучение. Авторы работ [17, 18] предполагают, что значения коэффициента пропускания связаны с присутствием пограничного слоя между пленкой оксида и подложкой. Слой характеризуется низким показателем преломления. На прозрачность пленок влияют их степень кристалличности, стехиометрия, подвижность носителей заряда. С увеличением этих характеристик светопропускание пленок диоксида церия возрастает. Повышенная шероховатость поверхности пленки и ее высокое значение толщины снижают коэффициент пропускания. Например, для пленки СеО2 толщиной 41 нм характерен коэффициент пропускания 90 %, при толщине 334 нм величина коэффициента снижается до 65 %. На спектрах пропускания пленок диоксида церия (X = 300-1000 нм) наблюдались максимумы и минимумы. Подобные колебания связаны с интерференционными эффектами, возникающими из-за неоднородности пленок. Уменьшение амплитуды и количества колебаний в спектрах пропускания добиваются снижением толщины пленок. Толщина пленок и значения показателей преломления зависят от методов получения пленок, обусловливающих морфологию их поверхности [19].

Диоксид церия активно используют как катализатор. Активные центры

диоксида участвуют в каталитическом процессе, при этом они

взаимодействуют с исходными веществами, образуя промежуточные

соединения и за счет этого происходит ускорение протекания некоторых

реакций. Се02 способен обратимо переходить между окисленной (Се4+) и

восстановленной (Се3+) формами, отдавая либо присоединяя кислород. Его

каталитическая активность зависит от парциального давления кислорода в

системе [20]. В работе [21] авторы отмечают, что активность Се02

13

увеличивается в системах с парциальным давлением кислорода, достигающем малых величин.

Оксиды переходных металлов проявляют высокие электрохимические свойства, поэтому на их основе создают электродные материалы для электрохимических датчиков, литий-ионных батарей, суперконденсаторов, проведения электрокатализа и др. Благодаря высокой термостабильности, поверхностной диффузии в неоднородном электрическом поле и проводимости диоксид церия является одним из наиболее актуальных электродных материалов [22]. В работе [23] отмечено, что для электродов суперконденсаторов на основе диоксида церия лучше всего использовать электролит N0, при котором наблюдалась максимальная электроемкость. Также авторы [24] утверждают, что электроды на основе синтезированных гидротермальным методом НЧ Се02 обладают более высокой начальной разрядной емкостью и меньшими потерями емкости в сравнении с активно использующимися углеродными электродами.

Церий в состоянии Се4+ проявляет диамагнитные свойства. Однако наночастицы диоксида церия проявляют ферромагнетизм. По данным [25] ионы Се3+ имеют собственный магнитный момент, в отличие от ионов Се4+. В НЧ Се02 ионы Се3+ оказывают незначительное влияние на магнитные свойства материала.

В настоящее время наиболее широко изучены антиоксидантные свойства наночастиц диоксида церия. Антиоксидантная активность НЧ Се02 обусловливает возможность их использования в качестве фармакологических агентов [26]. Это связано с редокс-циклированием между состояниями Се3+ и Се4+ на поверхности частиц [27] и их способностью присоединять и отдавать кислород [28]. Антиоксидантный эффект наночастиц СеОг связывают с их окислительно-восстановительным циклом [29], однако в кислых условиях среды [30] и при высоких концентрациях [31] они могут проявлять прооксидантные свойства.

Потенциальные методы лечения на основе НЧ CeO2 обладают следующим преимуществом, соединение имеет саморегенеративную антиоксидантную способность [32]. Как показано в работе [33], наночастицы СеОг проявляют антиоксидантную активность, сопоставимую с действием ферментов-антиоксидантов - супероксиддисмутазы, каталазы и фосфатазы. Также авторы описывают антиоксидантные свойства НЧ CeO2 в инактивации активных форм азота и кислорода. Приведены примеры [33] активности наночастиц диоксида церия в биорелевантных средах в исследованиях in vitro и in vivo. Важным критерием при синтезе наночастиц для использования in vivo является образование белковой короны, которая влияет на их поглощение. Биосовместимые покрытия наночастиц обеспечивают их большую стабильность и меньшую токсичность. НЧ CeO2 функционализируют с использованием различных покрытий -полиакриловой кислоты, полиэтиленгликоля, декстрана, полиэтиленимина, циклодекстрина, глюкозы и фолиевой кислоты [33].

1.3 Методы получения наночастиц диоксида церия

Нанокристаллический диоксид церия может быть синтезирован различными методами, включая механические, физические, химические и биологические. Ключевые параметры синтеза, такие как выбранная методика и условия проведения процесса, существенно влияют на конечные характеристики частиц. В частности, от них зависят средний размер наночастиц, наличие поверхностных кристаллических дефектов, степень агломерации и другие важные свойства [34].

Суть механических методов заключается в измельчении материалов в

мельницах, например, шаровых, вибрационных и гироскопических

устройствах [34]. Относительная простота технологического процесса и

конструкций самого оборудования, возможность измельчения большого

15

количества широкого спектра материалов и получение порошков сплавов обусловливают преимущество перед другими методами синтеза наночастиц. Однако, недостатки, например, загрязнение вещества истирающими материалами, сложность регулирования состава продукта, получение порошков с широким распределением частиц по размерам не позволяют активно использовать данные подходы: в получении наночастиц диоксида церия высокой чистоты, в особенности для биологических применений.

Самыми распространенными методами получения НЧ Се02 являются химические методы синтеза [34]. Они позволяют с высокой точностью контролировать морфологию, количество структурных дефектов частиц путем изменения условий их получения. К основным проблемам синтеза наночастиц химическими методами относят низкую биологическую совместимость частиц, высокие энергозатраты, которые идут на поддерживание работы оборудования, выделение вредных для окружающей среды химических веществ и невозможность дальнейшей переработки некоторых из них. Для решения данных проблем применяются биологические методы получения наночастиц диоксида церия. Данные методы позволяют провести экологически чистый процесс, называемый биосинтезом и являющийся экономичной и более простой альтернативой химическим методам. Синтез наночастиц с использованием природных матриц в качестве стабилизирующих агентов нивелирует вопрос о биосовместимости. В методе биосинтеза наночастиц используются природные полимеры [35, 36]. На рисунке 1.2 представлена блок-схема различных методов синтеза наночастиц диоксида церия.

а)

б)

гексагидрат нитрата церия

I

№

г)

в)

д)

е)

ж)

I

о о о® о

оО □□

о о

наночастицы диоксида церия

Рисунок 1.2 - Различные методы синтеза наночастиц диоксида церия: а) метод осаждения; б) гидротермальный метод; в) «зеленый синтез»; г) микроволновый метод; д) микроэмульсионный метод; е) метод окисления; ж) сонохимический метод [37]

Гидротермальный метод

Одним из наиболее распространенных методов получения НЧ Се02, является гидротермальный метод. В нем в качестве растворителя используется вода, а сама химическая реакция протекает в автоклаве, где раствор нагревается под постоянным давлением. Первый обзор о синтезе наночастиц диоксида церия с помощью данного метода был опубликован в 2002 году Масуи и соавторами [38]. Они использовали гексагидрат хлорида церия, лимонную кислоту и аммиачную воду в качестве прекурсоров. Наночастицы, полученные в этих условиях, имели сферическую форму со средним диаметром 5 нм. Лимонная кислота действовала как стабилизатор, подавляя рост частиц. Работа [38] легла в основу исследований Рену и др. [39]. Они получили сферические НЧ Се02 диаметром от 100 до 200 нм в отсутствие лимонной кислоты.

В исследовании [40] использовали гексагидрат нитрата церия и гидроксид натрия, синтезируя наночастицы СеО 2. Путем изменения температурного режима автоклава и концентрации основания можно было получать частицы трех различных форм: многогранники размером 11,5 ± 1,8 нм, наностержни диаметром 9,6 ± 1,2 нм и нанокубы размером 36,1 ± 7,1 нм.

Микроволновы й мет од

Метод с использованием микроволн считается одним из наиболее эффективных методов синтеза наночастиц по сравнению с другими традиционными методами нагрева, поскольку микроволны непосредственно взаимодействуют с молекулами растворителя и реагента, присутствующими в реакционной смеси, передача энергии происходит быстро, что приводит к резкому повышению температуры системы [41]. В этом методе реакция протекает очень быстро, и в результате получают высокий выход чистых продуктов [42]. Группа ученых под руководством Ванга [43] впервые синтезировала НЧ Се02 с помощью метода микроволнового нагрева, в качестве прекурсоров исследователи использовали аммоний-церий азотнокислый, гексаметилентетрамин и полиэтиленгликоль. В их методике использовалась микроволновая печь мощностью 650 Вт. Полученные нанокристаллические частицы церия имели сферическую форму со средним диаметром в диапазоне 2-3 нм. Позже Гао и др. [44] синтезировали наночастицы и наностержни оксида церия гидротермальным методом с использованием микроволновой печи из аммоний-церия азотнокислого и различных базовых добавок, таких как гидроксид натрия, аммиачная вода.

Микроэмульсионный метод

Микроэмульсии - это стабильные коллоидные системы, состоящие из двух взаимно нерастворимых жидкостей (типа вода-масло), стабилизированных молекулами поверхностно -активных веществ. Растворы можно быстро получить, перемешав данные компоненты. Полученные

микроэмульсии являются термодинамически стабильными растворами [45].

18

Микроэмульсии бывают различных типов, например, типа «масло в воде» (О^) и «вода в масле» ^/О). В исследованиях [46] и [47] для получения наночастиц диоксида церия использовали микроэмульсионный метод, используя в качестве прекурсоров гексагидрат нитрата церия и гидроксид аммония, в качестве поверхностно-активного вещества - ди-(2-этилгексил) сульфосукцинат, в качестве растворителей - толуол и воду. Образовавшиеся наночастицы были монодисперсными, имели размер около 5 нм и сферическую форму.

Сатьямурти и др. [48] сообщили о синтезе НЧ Се02 обратным

мицеллярным методом или методом микроэмульсии типа «вода в масле».

Они использовали те же прекурсоры, как в исследовании выше, но с другим

поверхностно-активным веществом - цетилтриметиламмонием бромида

и 1-бутанолом в качестве дополнительного компонента поверхностно -

активного вещества. В качестве водной и масляной фаз использовали воду и

н-октан. Синтезированные наночастицы имели форму многогранников со

средним размером около 3,7 нм и, как было обнаружено, проявляли

фотолюминесценцию при комнатной температуре и высокое поглощение

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мамонтов Владимир Александрович, 2025 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Cerium oxide nanoparticles: Synthesis and characterization for biosafe applications / P. P. Tumkur, N. K. Gunasekaran, B. R. Lamani [et al.] // Nanomanufacturing. - 2021. - Vol. 1, №. 3. - P. 176-189.

2. The role of laser ablation technique parameters in synthesis of nanoparticles from different target types / H. Naser, M. A. Alghoul, M. K. Hossain [et al.] // Journal of Nanoparticle Research. - 2019. - Vol. 21. - P. 1-28.

3. Walton R. I. Solvothermal synthesis of cerium oxides. / R. I. Walton // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. - 2011. - Vol. 57, №. 4. - P. 93-108.

4. Hierarchical structure and catalytic activity of flower-like CeO2 spheres prepared via a hydrothermal method / G. Shen, M. Liu, Z. Wang, Q. Wang // Nanomaterials. - 2018. - Vol. 8, №. 10. - P. 773.

5. Semaltianos N. G. Nanoparticles by laser ablation / N. G. Semaltianos // Critical reviews in solid state and materials sciences. - 2010. - Vol. 35, №. 2. - P. 105-124.

6. Ceria Reduction via Ce-Sn Bimetallic Bonding / M. Skoda, M. Cabala, L. Sedlacek [et al.] // WDS'07 Proceedings of Contributed Papers, Part Ш. - 2007. -P. 128-133.

7. Reinhardt K. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry / K. Reinhardt, H. Winkler // Attribution Non-Commercial (BY-NC). - 2000. - Vol. 27. - P. 35-44.

8. Наноматериалы на основе диоксида церия: свойства и перспективы использования в биологии и медицине / А. Б. Щербаков, Н. М. Жолобак, В. К. Иванов [и др.] // Biotechnologia acta. - 2011. - Т. 4. - № 1. - C. 9-28.

9. Иванов В. К. Структурно -чувствительные свойства и биомедицинские применения нанодисперсного диоксида церия / В. К.

Иванов, А. Б. Щербаков, А. В. Усатенко // Успехи химии. - 2009. - Т. 78. - № 9. - С. 924-941.

10. Lattice expansion and oxygen non-stoichiometry of nanocrystalline ceria / A. E. Baranchikov, O. S. Polezhaeva, V. K. Ivanov [et al.] // CrystEngComm. -2010. - Vol. 12, № 11. - P. 3531-3533.

11. Structural study on monosize CeO2-x nano-particles / S. Tsunekawa, R. Sivamohan, S. Ito [et al.] // Nanostructured materials. - 1999. - Vol. 11, № 1. - P. 141-147.

12. Ultraviolet absorption spectra of CeO2 nano-particles / S. Tsunekawa, R. Sivamohan, Т. Ohsuga [et al.] // Mater. Sci. Forum. - 1999. - Vol. 315-317. - P. 439-445.

13. Oxidation state and lattice expansion of CeO2-x nanoparticles as a function of particle size / L. Wu, H. J. Wiesmann, A. R. Moodenbaugh [et al.] // Physical Review B. - 2004. - Vol. 69, № 12. - P. 125415.

14. Antioxidant Properties of Stabilized CeO2 Nanoparticles / M. A. Pugachevskii, A. N. Chibisov, V. A. Mamontov, A. P. Kuzmenko // physica status solidi (a). - 2021. - Vol. 218, № 20. - P. 2100355.

15. Influence of thermal annealing on the dielectric properties and electrical relaxation behaviour in nanostructured CoFe2O4 ferrite / N. Sivakumar, A. Narayanasamy, C. N. Chinnasamy, B. Jeyadevan // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2007. - Vol. 19. - P. 201-386.

16. Size selected synthesis of CoFe2O4 nanoparticles prepared in a chitosan matrix / A. L. Gurgel, J. M. Soares, D. S. Chaves [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2010. - Vol. 107. - P. 74-91.

17. Козик В. В. Влияние условий синтеза на свойства тонких пленок СеО2 / В. В. Козик, С. А. Кузнецова, О. С. Халипова // Наука в информационном пространстве: материалы V научно -практической конференции / составитель Е. М. Петрова [и др.]; редактор А. В. Симонов. -Днепропетровск, 2009. - С. 85-89.

18. Mullins D. R. The surface chemistry of cerium oxide / D. R. Mullins // Surface Science Reports. - 2015. - Vol. 70. - P. 42-85.

19. Кузнецова С. А. Пленки на основе диоксида церия: получение, свойства, применение / С. А. Кузнецова, О. С. Халипова, В. В. Козик. -Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2016. -200 с. - ISBN 978-5-94621-591-6.

20. Загайнов И. В. Синтез и каталитические свойства мезопористых наноматериалов на основе СеО2: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.01 / Загайнов Игорь Валерьевич; науч. рук. В. В. Белоусов; ИМЕТ РАН. - Москва, 2013. -139 с.

21. Da Silva J. L. F. Stability of the Ce2O3 phases: A DFT+U investigation / J. L. F. Da Silva // Physical Review B. - 2007. - Vol. 76. - P. 19-15.

22. The application of transition metal cobaltites in electrochemistry / X. Guo, C. Chen, Y. Zhang [et al.] // Energy Storage Mater. - 2019. - Vol. 23. - P. 439-465.

23. Maheswari N. Supercapacitor Behavior of Cerium Oxide Nanoparticles in Neutral Aqueous Electrolytes / N. Maheswari, G. Muralidharan // Energy Fuels. - 2015. - Vol. 29. - P. 8246-8253.

24. CeO2 Spherical Crystallites: Synthesis, Formation Mechanism, Size Control, and Electrochemical Property Study / F. Zhou, X. Zhao, H. Xu, C. Yuan // J. Phys. Chem. - 2007. - Vol. 111. - P. 1651-1657.

25. Structure and magnetic properties of synthesized fine cerium dioxide nanoparticles / J. Lunacek, O. Zivotsky, P. Janos [et al.] // J. Alloys Compd. -2018. - Vol. 753. - P. 167-175.

26. Vacancy engineered ceria nanostructures for protection from radiation-induced cellular damage / R. W. Tarnuzzer, J. Colon, S. Patil, S. Seal // Nano letters. - 2005. - Vol. 5, №. 12. - P. 2573-2577.

27. Cerium and yttrium oxide nanoparticles are neuroprotective / D. Schubert, R. Dargusch, J. Raitano, S. W. Chan // Biochemical and biophysical research communications. - 2006. - Vol. 342, №. 1. - P. 86-91.

28. PEGylated nanoceria as radical scavenger with tunable redox chemistry / A. S. Karakoti, S. Singh, A. Kumar [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2009. - Vol. 131, № 40. - P. 14144-14145.

29. Campbell C. T. Oxygen vacancies and catalysis on ceria surfaces / C. T. Campbell, C. H. F. Peden // Science. - 2005. - Vol. 309, № 5735. - P. 713-714.

30. Platinum nanoparticle antioxidants inhibit pulmonary inflammation in mice exposed to cigarette smoke / S. Onizawa, K. Aoshiba, M. Kajita [et al.] // Pulmonary pharmacology & therapeutics. - 2009. - Vol. 22, № 4. - P. 340-349.

31. Dutta P.. Concentration of Ce3+ and oxygen vacancies in cerium oxide nanoparticles / P. Dutta, S. Pal, M. S. Seehra [et al.] // Chemistry of Materials. -2006. - Vol. 18, № 21. - P. 5144-5146.

32. Yin H. Quest for better antioxidants: a commentary on "enhanced radical-scavenging activity by antioxidant-functionalized gold nanoparticles: a novel inspiration for development of new artificial antioxidant" / H. Yin // Free radical biology & medicine. - 2007. - Vol. 43, № 9. - P. 1229-1230.

33. Dhall A. Cerium oxide nanoparticles: a brief review of their synthesis methods and biomedical applications / A. Dhall, W. Self // Antioxidants. - 2018. -Vol. 7, № 8. - P. 97.

34. Богуславский Л. И. Методы получения наночастиц и их размерночувствительные физические параметры / Л. И. Богуславский // Вестник МИТХТ. - 2010. - Т. 5. - № 5. - С. 3-12.

35. Cerium oxide nanoparticles: properties, biosynthesis and biomedical application / K. R. Singh, V. Nayak, T. Sarkar, R. P. Singh // RSC advances. -2020. - Vol. 10, № 45. - P. 27194-27214.

36. Sol-Gel Synthesis, Physico-Chemical and Biological Characterization of Cerium Oxide/Polyallylamine Nanoparticles / M. Hosseini, I. Amjadi, M. Mohajeri, M. Mozafari // Polymers. - 2020. - Vol. 12, № 7. - P. 1-14.

37. Thakur N. Synthesis and biomedical applications of nanoceria, a redox active nanoparticle / N. Thakur, P. Manna, J. Das // Journal of nanobio technology. - 2019. - Vol. 17. - P. 1-27.

38. Synthesis of cerium oxide nanoparticles by hydrothermal crystallization with citric acid / T. Masui, H. Hirai, N. Imanaka [et al.] // Journal of Materials Science Letters. - 2002. - Vol. 21. - P. 489-491.

39. Development of cerium oxide nanoparticles and its cytotoxicity in prostate cancer cells / G. Renu, V. V. Rani, S. V. Nair [et al.] // Advanced Science Letters. - 2012. - Vol. 6, № 1. - P. 17-25.

40. Shape-selective synthesis and oxygen storage behavior of ceria nanopolyhedra, nanorods, and nanocubes / H. X. Mai, L. D. Sun, Y. W. Zhang [et al.] // The Journal of Physical Chemistry B. - 2005. - Vol. 109, № 51. - P. 2438024385.

41. Hayes B. L. Recent advances in microwave-assisted synthesis / B. L. Hayes // Aldrichimica Acta. - 2004. - Vol. 37, № 2. - P. 66-77.

42. Increasing rates of reaction: microwave-assisted organic synthesis for combinatorial chemistry / A. Lew, P. O. Krutzik, M. E. Hart, A. R. Chamberlin // Journal of combinatorial chemistry. - 2002. - Vol. 4, № 2. - P. 95-105.

43. Preparation of nanocrystalline ceria particles by sonochemical and microwave assisted heating methods / H. Wang, J. J. Zhu, J. M. Zhu [et al.] // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2002. - Vol. 4, № 15. - P. 3794-3799.

44. Gao F. Fast synthesis of cerium oxide nanoparticles and nanorods / F. Gao, Q. Lu, S. Komarneni // Journal of nanoscience and nanotechnology. - 2006. -Vol. 6, № 12. - P. 3812-3819.

45. Suib S. L. New and future developments in catalysis: activation of carbon dioxide / S. L. Suib. - Amsterdam: Elsevier, 2013. - 658 p. - ISBN 978-0444-53882-6.

46. Synthesis of nanocrystalline ceria particles for high temperature oxidation resistant coating / S. Patil, S. C. Kuiry, S. Seal, R. Vanfleet // Journal of Nanoparticle Research. - 2002. - Vol. 4. - P. 433-438.

47. Auto-catalytic ceria nanoparticles offer neuroprotection to adult rat spinal cord neurons / M. Das, S. Patil, N. Bhargava [et al.] // Biomaterials. - 2007.

- Vol. 28, № 10. - P. 1918-1925.

48. Reverse micellar synthesis of cerium oxide nanoparticles / S. Sathyamurthy, K. J. Leonard, R. T. Dabestani, M. P. Paranthaman// Nanotechnology. - 2005. - Vol. 16. - № 9. - P. 1960.

49. Morphology-controllable synthesis and characterization of CeO2 nanocrystals / Y. Huang, Y. Cai, D. Qiao, H. Liu // Particuology. - 2011. - Vol. 9, № 2. - P. 170-173.

50. Surface versus volume effects in luminescent ceria nanocrystals synthesized by an oil-in-water microemulsion method / C. Tiseanu, V. I. Parvulescu, M. Boutonnet [et al.] // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2011.

- Vol. 13, № 38. - P. 17135-17145.

51. Rao B. G. Novel approaches for preparation of nanoparticles / B. G. Rao, D. Mukherjee, B. M. Reddy // Nanostructures for novel therapy. - Amsterdam: Elsevier, 2017. - P. 1-36.

52. Large-scale nonhydrolytic sol-gel synthesis of uniform-sized ceria nanocrystals with spherical, wire, and tadpole shapes / T. Yu, J. Joo, Y. I. Park, T. Hyeon // Angewandte Chemie-International Edition. - 2005. - Vol. 44, № 45. - P.

7411-7414.

53. Photoluminescence properties of CeO2: Eu3+ nanoparticles synthesized by a sol-gel method / L. Li, H. K. Yang, B. K. Moon [et al.] // The Journal of Physical Chemistry C. - 2009. - Vol. 113, № 2. - P. 610-617.

54. Gnanam S. Synthesis of CeO2 or a-Mn2O3 nanoparticles via sol-gel process and their optical properties / S. Gnanam, V. Rajendran // Journal of sol-gel science and technology. - 2011. - Vol. 58. - P. 62-69.

55. CeO2 spherical crystallites: synthesis, formation mechanism, size control, and electrochemical property study / F. Zhou, X. Zhao, H. Xu, C. Yuan // The Journal of Physical Chemistry C. - 2007. - Vol. 111, № 4. - P. 1651-1657.

56. Synthesis of nanoparticles by laser ablation: A review / M. Kim, S. Osone, T. Kim [et al.] // KONA Powder and Particle Journal. - 2017. - Vol. 34. -P. 80-90.

57. Пячин С. А. Новые технологии получения функциональных наноматериалов: лазерная абляция, электроискровое воздействие: учеб. пособие / С. А. Пячин, М. А. Пугачевский, А. Б. Пагубко - Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2014. - 75 с. - ISBN 978-5-7389-1417-1.

58. Синтез наноразмерных материалов при воздействии мощных потоков энергии на вещество / А. В. Булгаков, Н. М. Булгакова, И. М. Бураков [и др.] - Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2009. - 462 с. - ISBN 978-5-89017-010-1.

59. Макаров Г. Н. Применение лазеров в нанотехнологии: получение наночастиц и наноструктур методами лазерной абляции и лазерной нанолитографии / Г. Н. Макаров // Успехи физических наук. - 2013. - Т. 183, № 7. - С. 673-718.

60. Особенности и направления развития метода лазерной абляции для синтеза наночастиц / Е. С. Шитова, Ф. В. Макаров, А. А. Перцев [и др.] // Аналитика веществ и материалов. - 2023. - Т. 13, № 1. - С. 48-54.

61. Применение и устройство твердотельного лазера для гравировки на металле, основные характеристики твердотельного лазера: метод. ук. к лаб. раб. / В. В. Родионов, А. Е. Кузько, А. В. Кузько [и др.] - Курск: ЮЗГУ, 2014. - 11 с.

62. FMARK-20 RL Лазерный комплекс для маркировки и гравировки // Центр лазерных технологий: [сайт]. - 2023. - URL: https://www.ltc.ru/instrument/fmark20-rlbu.shtml (дата обращения: 25.11.2023).

63. Scire S. Cerium oxide (CeO2): synthesis, properties and applications / S. Scire, L. Palmisano. - Amsterdam: Elsevier, 2019. - 380 p. - ISBN 978-0-12815661-2.

64. Achieving performance and longevity with butane-operated low-temperature solid oxide fuel cells using low-cost Cu and CeO2 catalysts / C. A. Thieu, S. Yang, H. L Ji [et al.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2022. - Vol. 10, №. 5. - P. 2460-2473.

65. The antioxidant effect of the metal and metal-oxide nanoparticles / X. Ge, Z. Cao, L. Chu // Antioxidants. - 2022. - Vol. 11, №. 4. - P. 791.

66. Cerium oxide-decorated y-Fe2O3 nanoparticles: Design, synthesis and in vivo effects on parameters of oxidative stress / M. Moskvin, I. Markova, H. Malinska [et al.] // Frontiers in Chemistry. - 2020. - Vol. 8. - P. 682.

67. Cytotoxicity of CeO2 nanoparticles for Escherichia coli. Physico-chemical insight of the cytotoxicity mechanism / A. Thill, O. Zeyons, O. Spalla [et al.] // Environmental science & technology. - 2006. - Vol. 40, №. 19. - P. 61516156.

68. Toxicity of cerium oxide nanoparticles in human lung cancer cells / W. Lin, Y. Huang, X. D. Zhou, Y. Ma // International journal of toxicology. - 2006. -Vol. 25, №. 6. - P. 451-457.

69. Cardioprotective effects of cerium oxide nanoparticles in a transgenic murine model of cardiomyopathy / J. Niu, A. Azfer, L. M. Rogers [et al.] // Cardiovascular research. - 2007. - Vol. 73, №. 3. - P. 549-559.

70. Oxidative stress induced by cerium oxide nanoparticles in cultured BEAS-2B cells / E. J. Park, J. Choi, Y. K. Park, K. Park // Toxicology. - 2008. -Vol. 245, №. 1-2. - P. 90-100.

71. Development of Nanocarrier-Based Oral Pegfilgrastim Formulations for Mitigating Hematopoietic Acute Radiation Syndrome / Y. Zhu, D. N. Tavakol, H. Wang [et al.] // Advanced Functional Materials. - 2025. - P. 2421462.

72. Varlamova E. G. Differential effect of cerium nanoparticles on the viability, redox-status and Ca2+-signaling system of cancer cells of various origins / E. G. Varlamova, S. V. Gudkov, E. A. Turovsky // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2025. - Vol. 764. - P. 110261.

73. Cerium oxide nanoparticles: sustainable synthesis and diverse applications in electrical properties, catalysis and biomedicine / H. S. Lalithamba, G. K. Prashanth, H. K. E. Latha [et al.] // Chemical Papers. - 2025. - Vol. 79, №. 1. - P. 193-209.

74. New insights of cerium oxide nanoparticles in head and neck cancer treatment / E. Tarakci, S. Esmkhani, J. Bayramova [et al.] // Scientific Reports. -2025. - Vol. 15, №. 1. - P. 7665.

75. Pugachevskii M. A., Panfilov V. I. Effect of the pulse laser radiation on the stabilization of the ZrO2 and НТОг high-temperature phases // Solid State Phenomena. — 2016. — Vol. 245. — P. 200-203.

76. Pugachevskii M. A. [et al.] Antioxidant properties of stabilized CeO2 nanoparticles // Physica Status Solidi (a). — 2021. — Vol. 218, № 20. — P. 2100355.

77. Pugachevskii M. A. [et al.] Effect of pH on antioxidant properties of ablated CeO2 nanoparticles in photocatalytic process // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. — 2022. — Vol. 106. — P. 74-76.

78. Пугачевский М. А. [и др.] Получение аблированных частиц CeO с нанодисперсным распределением по составу // Письма в Журнал технической физики. — 2020. — Т. 46, № 20. — С. 38-41.

79. Томас Г. Просвечивающая электронная микроскопия материалов / Г. Томас, М. Д. Гориндж. — Москва: Наука, 1983. — 320 с.

80. Вайнштейн Б. К. Структурная электронография / Б. К. Вайнштейн. — Москва: Изд-во АН СССР, 1956. — 315 с.

81. Reimer L. Energy-Filtering Transmission Electron Microscopy // Advances in Electronics and Electron Physics. — 1991. — Vol. 81. — P. 43-126.

82. Egerton R. F. Electron Energy-Loss Spectroscopy in the Electron Microscope / R. F. Egerton. — New York: Springer, 2011. — 491 p.

83. Liu S., Wang Y. Application of AFM in microbiology: a review // Scanning. — 2010. — Vol. 32, № 2. — P. 61-73.

84. Mohammed A., Abdullah A. Scanning electron microscopy (SEM): A review // Proceedings of the 2018 International Conference on Hydraulics and Pneumatics. — 2018. — P. 7-9.

85. Тузиков Ф. В. Малоугловая рентгеновская дифрактометрия: учеб. пособие для вузов / Ф. В. Тузиков. — Москва: Наука, 2009. — 132 с.

86. Anton Paar SAXSess mc2: Instruction Manual. — Austria: Anton Paar, 2010. — 83 p.

87. Васильев Е. К. Качественный рентгенофазовый анализ / Е. К. Васильев, М. С. Нахмансон. — Новосибирск: Наука, 1986. — 200 с.

88. Bachmann L. M., Miller W. G. Spectrophotometry // Contemporary Practice in Clinical Chemistry. — 2020. — P. 119-133.

89. Заявка № 2484832 С1 Российская Федерация. Способ получения покрытого стабилизирующей оболочкой нанокристаллического диоксида церия / Щербаков А. Б. [и др.]; заявитель ФГБУН ИОНХ РАН. — № 2012112921/15: заявл. 04.04.2012: опубл. 20.06.2013, Бюл. № 17. — 19 с.: ил.

90. Boldon L., Laliberte F., Liu L. Review of the fundamental theories behind small angle X-ray scattering, molecular dynamics simulations, and relevant integrated application // Nano Reviews. — 2015. — Vol. 6, №2 1. — P. 25661.

91. Mamontov V. A., Ryzhenkova A. Y., Pugachevskii M. A. Characterization of size and morphological composition of ablated nanoparticles of

cerium dioxide after ultrasonic dispersion and centrifugation in aqueous solution // Journal of Physics: Conference Series. — 2021. — Vol. 2064, № 1. — P. 012083.

92. Ней В. А., Мамонтов В. А., Пугачевский М. А. Формирование наночастиц CeO2 методом лазерной абляции // Нанотехнологии: образование, наука, инновации. — 2019. — С. 132-134.

93. Fernandes V. [et al.] Ferromagnetism induced by oxygen and cerium vacancies above the percolation limit in CeO2 // Journal of Physics: Condensed Matter. — 2010. — Vol. 22, № 21. — P. 216004.

94. Мышкина А. В. Наночастицы оксида церия с модифицированной кислородной нестехиометрией: структура, оптические свойства и каталитическая активность: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 1.3.8 / А. В. Мышкина. — [Б. м.], 2022.

95. Маслова С. А. [и др.] Физико -химические свойства и антиоксидантная активность наночастиц оксида церия, стабилизированных мальтодекстрином // Физика твердого тела. — 2021. — Т. 63, № 12. — С. 2020-2027.

96. Бажукова И. Н. [и др.] Модификация наночастиц оксида церия при облучении ускоренными электронами // Физика твердого тела. — 2019.

— Т. 61, № 5. — С. 974-979.

97. Mamontov V. [et al.] Antioxidant Activity of Ablated CeO2 Nanoparticles with Narrow-Size Distribution // Engineering Proceedings. — 2025.

— Vol. 87, № 1. — P. 55.

98. Langford J. I., Wilson A. J. C. Scherrer after sixty years: a survey and some new results in the determination of crystallite size // Applied Crystallography. — 1978. — Vol. 11, № 2. — P. 102-113.

99. Chibisov A. N. [et al.] Effect of morphology and size on the thermodynamic stability of cerium oxide nanoparticles: Experiment and molecular dynamics calculation // Nanotechnology Reviews. — 2022. — Vol. 11, № 1. — P. 620-624.

100. Suresh R., Ponnuswamy V., Mariappan R. Effect of annealing temperature on the microstructural, optical and electrical properties of CeO2 nanoparticles by chemical precipitation method // Applied Surface Science. — 2013. — Vol. 273. — P. 457-464.

101. Monroy-Ramirez H. C. [et al.] Cerium oxide nanoparticles: a promising nanotherapy approach for chronic degenerative diseases // Journal of Materials Science: Materials in Engineering. — 2025. — Vol. 20, № 1. — P. 1-22.

102. Titova S. A. [et al.] Excipients for Cerium Dioxide Nanoparticle Stabilization in the Perspective of Biomedical Applications // Molecules. — 2025.

— Vol. 30, № 6. — P. 1210.

103. Fernândez-Bertolez N. [et al.] Biocompatibility testing and antioxidant properties of cerium dioxide nanoparticles in human nervous system cells // Archives of Toxicology. — 2025. — P. 1-16.

104. Khan M. [et al.] Antioxidant and hypoglycemic potential of phytogenic cerium oxide nanoparticles // Scientific Reports. — 2023. — Vol. 13, № 1. — P. 4514.

105. Saif-Elnasr M., Elmalawany A. M., Abdel-Khalek A. F. The antioxidant and anti-inflammatory effects of gallic acid and/or cerium oxide nanoparticles synthesized by gamma-irradiation ameliorate cisplatin-induced hepatic injury // Archives of Physiology and Biochemistry. — 2025. — P. 1-13.

106. Babaahmadi B. K. [et al.] Fabrication of silymarin-loaded cerium oxide nanoparticles with enhanced antioxidant and antiadhesive effects on surgery-induced peritoneal adhesions in rats // Chemical Papers. — 2025. — P. 1-15.

107. Пугачевский М. А. Изменение фотолюминесцентных свойств наночастиц СеОг вследствие термического отжига // Журнал прикладной спектроскопии. — 2019. — Т. 86, № 2. — С. 316-319.

108. Пугачевский М. А. Влияние отжига на фотолюминесцентные свойства наночастиц диоксида титана // Журнал прикладной спектроскопии.

— 2012. — Т. 79, № 5. — С. 838-841.

109. Zamyatina E. A., Goryacheva O. A., Popova N. R. Physicochemical properties and biological activity of novel cerium oxide nanoparticles modified with pyrroloquinoline quinone // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics.

— 2025. — Vol. 15, № 5. — P. 683-692.

110. Ghorbani M. [et al.] Antioxidant effects of silver-ceria nanoparticles on the reduction of melanin in amelanotic melanoma cell biology // Scientific Reports. — 2025. — Vol. 15, № 1. — P. 11177.

111. Alam M. W. [et al.] Cerium oxide nanorods synthesized by Dalbergia sissoo extract for antioxidant, cytotoxicity, and photocatalytic applications // Molecules. — 2022. — Vol. 27, № 23. — P. 8188.

112. Sozarukova M. M. [et al.] Antioxidant Activity of Conjugates of Cerium Dioxide Nanoparticles with Human Serum Albumin Isolated from Biological Fluids // Russian Journal of Inorganic Chemistry. — 2023. — Vol. 68, № 10. — P. 1495-1502.

113. Purnimajayasree R., Palaniappan A. Green synthesis of nanoceria using Terminalia Arjuna extract for enhanced stability, antioxidant, and anticancer properties than their chemical counterparts // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. — 2025. — P. 114798.

114. Al-Shimmary S. M., Shehab Z. H., Jassim E. H. Synthesis and characterization of cerium oxide-bacteriocin nanohybride with synergistic biological activities // Egyptian Journal of Basic and Applied Sciences. — 2025.

— Vol. 12, № 1. — P. 1-16.

115. Shetty A. T. [et al.] Highly efficient green synthesized cerium oxide nanoparticles from Tectona grandis seed extract for Rhodamine B dye degradation and biological applications // Next Materials. — 2025. — Vol. 8. — P. 100796.

116. Al-Attar H. M. [et al.] Investigating the Anticancer Activity of Cerium Nanoparticle Decorated on GO Produced by Green Methods against Cancerous Cell Lines // Asian Pacific Journal of Cancer Prevention: APJCP. — 2025. — Vol. 26, № 2. — P. 541.

117. Melnikova N. [et al.] Synthesis of cerium oxide nanoparticles in a bacterial nanocellulose matrix and the study of their oxidizing and reducing properties // Molecules. — 2023. — Vol. 28, № 6. — P. 2604.

118. Rajkumar M. [et al.] Biosynthesis of Cerium Oxide Nanoparticles Using Alternanthera sessilis Leaf Extract and Evaluation of their Antioxidant, Antibacterial, Anti-Inflammatory, Antidiabetic and Cytotoxic Activities // Biomedical Materials & Devices. — 2025. — P. 1-17.

119. Pushparaj T. L. [et al.] Synthesis of biogenic cerium oxide-supported osmium oxide nanoalloy from Oldenlandia umbellata L. plant extract for pharmacological applications // Biomass Conversion and Biorefinery. — 2025. — Vol. 15, № 1. — P. 1327-1341.

120. Pérez Gutiérrez R. M. [et al.] Geniposide and harpagoside functionalized cerium oxide nanoparticles as a potential neuroprotective // International Journal of Molecular Sciences. — 2024. — Vol. 25, № 8. — P. 4262.

121. Popov A. L., Shcherbakov A. B., Zholobak N. M., Baranchikov A. Y., Ivanov V. K. Cerium dioxide nanoparticles as third-generation enzymes (nanozymes) // Nanosystems: Physics Chemistry Mathematics. — 2017. — Vol. 8, № 6. — P. 760-781.

122. Pansambal S., Oza R., Borgave S., Chauhan A., Bardapurkar P., Vyas S., Ghotekar S. Bioengineered cerium oxide (CeO2) nanoparticles and their diverse applications: a review // Applied Nanoscience. — 2023. — Vol. 13, № 9. — P. 6067-6092.

123. Sarnatskaya V., Shlapa Y., Kolesnik D., Lykhova O., Klymchuk D., Solopan S., Belous A. Bioactivity of cerium dioxide nanoparticles as a function of size and surface features // Biomaterials Science. — 2024. — Vol. 12, № 10. — P. 2689-2704.

124. Chen S., Wang Y., Bao S., Yao L., Fu X., Yu Y., Zhou Y. Cerium oxide nanoparticles in wound care: a review of mechanisms and therapeutic

applications // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. — 2024. — Vol. 12. — P. 1404651.

125. Gao Y., Chen K., Ma J. L., Gao F. Cerium oxide nanoparticles in cancer // Onco Targets Ther. — 2014. — № 7. — P. 835-840.

126. Bashandy M. M. [et al.] Cerium oxide nanoparticles attenuate the renal injury induced by cadmium chloride via improvement of the NBN and Nrf2 gene expressions in rats // Toxicology Research. — 2022. — Vol. 11, № 2. — P. 339-347.

127. Yang C. [et al.] Enhancing Antioxidant and Cytotoxic Properties of CeO2 Through Silver Decoration: A Study on Ag/CeO22 Nanocomposites // Nanomaterials. — 2025. — Vol. 15, № 10. — P. 748.

128. Ruotolo R., De Giorgio G., Minato I., Bianchi M. G., Bussolati O., Marmiroli N. Cerium oxide nanoparticles rescue a-synuclein-induced toxicity in a yeast model of Parkinson's disease // Nanomaterials. — 2020. — Vol. 10, № 2. — P. 235.

129. Sundararajan V., Venkatasubbu G. D., Sheik Mohideen S. Investigation of therapeutic potential of cerium oxide nanoparticles in Alzheimer's disease using transgenic Drosophila // 3 Biotech. — 2021. — Vol. 11, № 4. — P. 159.

130. Ulker D., Abacioglu N., Sehirli A. O. Cerium Oxide (CeO2) Nanoparticles Could Have Protective Effect Against COVID-19 // Letters in Applied NanoBioScience. — 2022. — Vol. 12, № 1. — P. 12.