Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 10, стр. 41-46
Влияние условий отжига на формирование нанокристаллической фазы в пленках TiOx
А. В. Нежданов a, *, А. О. Жуков a, Д. В. Шестаков a, Л. М. Виноградова a, А. А. Скрылев a, А. В. Ершов a, Д. А. Павлов a, А. И. Андрианов a, А. С. Маркелов a, G. De Filpo b, M. Baratta b, А. И. Машин a
a Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет
им. Н.И. Лобачевского
603022 Нижний Новгород, Россия
b Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche (CTC), Università della Calabria
87036 Rende, Cosenza, Italy
* E-mail: nezhdanov@phys.unn.ru
Поступила в редакцию 14.02.2023
После доработки 30.03.2023
Принята к публикации 30.03.2023
- EDN: TLETVY
- DOI: 10.31857/S1028096023100163
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Аннотация
Установлено, что отжиг аморфных пленок TiOх, полученных методом электронно-лучевого испарения, в атмосферных условиях при температурах от 300 до 400°C приводит формированию в них кристаллической фазы анатаза. Согласно данным спектроскопии комбинационного рассеяния света увеличение доли кристаллической фазы прекращается при температуре отжига свыше 350°C. По результатам рентгенофазового анализа определен средний диаметр кристаллитов, который составил ~23 нм. Исследования методом электронной микроскопии показали, что при отжиге в пленках происходит кристаллизация приповерхностного слоя (толщиной 15 нм) и в объеме формируются нанокристаллы TiO2 с размерами от 4 до 10 нм. С увеличением глубины количество нанокристаллов уменьшается.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Список литературы
Lim J.-H., Bae D., Fong A. // J. Agric. Food Chem. 2018. V. 66. Iss. 51. P. 13533. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.8b06571
Moreno V., Zougagh M., Ríos A. // Anal. Chim. Acta. 2019. V. 1050. Iss. 7. P. 169. https://doi.org/10.1016/j.aca.2018.10.067
Modestov A.D., Lev O. // J. Photochem. Photobiol. A. 1998. V. 112. Iss. 2–3. P. 261. https://doi.org/10.1016/s1010-6030(97)00269-4
Movchan B.A. // J. Mater. 1996. V. 48. P. 40. https://doi.org/10.1007/BF03223243
Singh J. // ASM J. 1996. V. 12. P. 27.
Halan W.K., Lee D. // High-Temperature Protective Coatings / Ed. Singhal S.C. Warrendale: Metallurgical Society of AIME, 1983. P. 3.
Saravanan R., Gracia F., Stephen A. // Nanocomposites for Visible Light-induced Photocatalysis. Springer, 2017. P. 19. https://doi.org/10.1007/978-3-319-62446-4_2
Wang W., Gu B., Liang L., Hamilton W.A., Wesolowski D.J. // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. Iss. 39. P. 14789. https://doi.org/10.1021/jp0470952
Лебедев В.А. Методы повышения фотокаталитической активности TiO2 и нанокомпозитов на его основе: дис. … канд. хим. наук: 02.00.21. М.: МГУ, 2017. 123 с.
Cacciato G., Zimbone M., Ruffino F., Grimaldi M.G. // Green Nanotechnology – Overview and Further Prospects. InTech, 2016. Ch. 4. P. 87. https://doi.org/10.5772/62620
Baranowska-Wójcik E., Szwajgier D., Oleszczuk P., Winiarska-Mieczan A. // Biol. Trace Elem. Res. 2019. V. 193. P. 118. https://doi.org/10.1007/s12011-019-01706-6
Кожевникова Н.С., Ульянова Е.С., Шалаева Е.В., Замятин Д.А., Бокуняева А.О., Юшков А.А., Колосов В.Ю., Булдакова Л.Ю., Янченко М.Ю., Горбунова Т.И., Первова М.Г., Еняшин А.Н., Ворох А.С. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 3. С. 346. https://doi.org/10.1134/S0453881119030080
Chen X., Mao S.S. // Chem. Rev. 2007. V. 107. № 7. P. 2891. https://doi.org/10.1021/cr0500535
Дунюшкина Л.А. Введение в методы получения пленочных электролитов для твердооксидных топливных элементов. Екатеринбург: Институт высокотемпературной электрохимии УРО РАН, 2015. 126 с.
Шымырбек С.Г. Получение и свойства тонкопленочных материалов на основе TiO2–MexOy, где Me – Cu, Zn, Ni золь–гель методом: дис. ... маг. хим. наук: 04.04.01. Томск, 2018. 68 с.
Золотухин Д.Б., Бурдовицин В.А., Тюньков А.В., Юшков Ю.Г., Окс Е.М., Голосов Д.А., Завадский С.М. // Успехи прикладной физики. 2017. № 5. С. 442.
Niilisk A., Moppel M., Pars M., Sildos I., Jantson T., Avarmaa T., Jaaniso R., Aarik J. // Cent. Eur. J. Phys. 2006. V. 4. № 1. P. 105. https://doi.org/10.1007/s11534-005-0009-3
Lin C.-P., Chen H., Nakaruk A., Koshy P., Sorrell C.C. // En. Proc. 2013. V. 34. P. 627. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2013.06.794
Hardcastle F.D. // J. Arkansas Acad. Sci. 2011. V. 65. P. 43.https://doi.org/10.54119/jaas.2011.6504
Nikodemski S., Dameron A.A., Perkins J.D., O’Hayre R.P., Ginley D.S., Berry J.J. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 32830. https://doi.org/10.1038/srep32830
Balachandran U., Eror N.G. // J. Solid State Chem. 1982. V. 42. P. 276. https://doi.org/10.1016/0022-4596(82)90006-8
Mamedov S. // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2015. V. 1806. P. 1. https://doi.org/10.1557/opl.2015.377
Iliev M.N., Hadjiev V.G., Litvinchuk A.P. // Vib. Spectrosc. 2013. V. 64. P. 148. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2012.08.003
Swamy V., Muddle M.C., Dai Q. // App. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 163118. https://doi.org/10.1063/1.2364123
Zhu K.-R., Zhang M.-S., Chen Q., Yin Z. // Phys. Lett. A. 2005. V. 340. P. 220. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2005.04.008
Li P.G., Lei M., Tang W.H. // Mater. Lett. 2010. V. 64. P. 161. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2009.10.032
Wei X., Zhu G., Fang J., Chen J. // Int. J. Photoenergy. 2013. V. 18. P. 1. https://doi.org/10.1155/2013/726872
Кузьмичева Г.М. // Тонкие химические технологии. 2015. Т. 10. № 6. С. 5.
Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2007. 416 с.
Mahmoud H.A., Narasimharao K., Ali T.T., Khalil K.M.S. // Nanoscale Res. Lett. 2018. V. 13. P. 48. https://doi.org/10.1186/s11671-018-2465-x
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования