Исследование морфологии и фазового состава тонких пленок диоксида титана

А.Ю. Степанов, А.А. Владимиров, А.Н. Попова, Л.В. Сотникова показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 24 марта 2015; Исправлена: 20 октября 2015; Принята: 06 ноября 2015
Цитирование: А.Ю. Степанов, А.А. Владимиров, А.Н. Попова, Л.В. Сотникова. Исследование морфологии и фазового состава тонких пленок диоксида титана. Письма о материалах. 2015. Т.5. №4. С.389-393
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-4-389-393

Аннотация

Функциональные свойства материалов на основе нанокристаллического диоксида титана (TiO2) давно и широко известны. Диоксид титана в кристаллической модификации анатаз или в смеси кристаллических фаз (анатаз, рутил, брукит) проявляет высокую активность в фотостимулированных, действием УФ-света, каталитических реакциях. Повышения фотокаталитической активности TiO2 традиционно добиваются подбором оптимального фазового состава в сочетании с высокой удельной поверхностью TiO2. В последнее время повышение эффективности фотокатализаторов на основе TiO2 связывают с синтезом кристаллических частиц анатаза, содержащих большее число нестабильных граней [001] и синтезом термодинамически менее стабильных модификаций TiO2, таких как брукит. Исследование зависимости активности топохимических реакций от морфологии поверхности TiO2 возможно с использованием тонких пленок диоксида титана. Морфологически однородные тонкие кристаллические пленки TiO2, могут быть получены методом активированного разложения пленок титанорганического прекурсора. В данной статье представлены результаты исследования морфологии и структуры тонких пленок диоксида титана, полученных термическим разложением пленок титанорганического прекурсора. Методами РФА и АСМ показана вероятность получения хорошо окристаллизованных пленок TiO2 со структурой анатаза стабильных в интервале температур 400 – 500°С. Изучение морфологии поверхности пленок анатаза, показало формирование поверхности с кристаллографическими индексами (101). Фазовый состав образцов определяли методом РФА на рентгеновском дифрактометре Bruker D8 ADVANCE A25 в железном фильтрованном излучении (FeKα-излучение λ=0,193604 нм, Mn фильтр). Исследование морфологии поверхности пленок методами СЭМ и АСМ проводили на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM6390 SEM с энергодисперсионной приставкой для элементного анализа JED 2300, и на сканирующем зондовом микроскопе ФемтоСкан на воздухе, при нормальных условиях и комнатной температуре.

Ссылки (13)

1. S.S. Watson, D. Beydoun, J.A Scott, R. Amal. Chem. Eng.J. 95 (1-3), 213 - 220 (2003).
2. X. Chen, S.S. Mao. Chem. Rev. 107 (7), 2891 - 2959(2007).
3. T. Ohno, K. Sarukawa, K. Tokieda, M. Matsumura. J.Catal. 203 (1), 82 - 86 (2001).
4. P. Kajitvichyanukula, J. Ananpattarachaia, S. Pongpom.Sci. Tech. Adv. Mater. 6, 352 - 358 (2005).
5. Qu. Xiang, J. Yu, M. Jaroniec. Chem. Commun. 47, 4532- 4534 (2011).
6. H. Choia, E. Stathatosb, D.D. Dionysioua. WastewaterReclamation and Reuse for Sustainability. 202 (1-3), 199- 206 (2007).
7. H.G. Yang, C.H. Sun, S.Z. Qiao, J. Zou, G. Liu, S.C. Smith, H.M. Cheng, G.Q. Lu. Nature. 453, 638 - 641 (2008). Crossref
8. M. Kobayashi, H. Kato, M. Kakihana. Nanomater.Nanotechnol. 3, 1 - 10 (2013).
9. А. Di Paola, M. Bellardita, L. Palmisano. Catalysts. 3 (1), 36 - 73 (2013). Crossref
10. Z. Wei, E. Kowalska, B. Ohtani. Molecules. 19, 19573 -19587 (2014). Crossref
11. X.H. Yang, Z. Li, G. Liu, J. Xing, C.H. Sun, H.G. Yang, C.Z. Li. Cryst. Eng. Commun. 13, 1378 - 1383 (2010). Crossref
12. J. Xing, H.G. Yang, G.Q. Lu (Max). Nanotechnology, SPIENewsroom.3894, 1-3(2011). Crossref
13. А.Yu. Stepanov, L.V. Sotnikova, А.А. Vladimirov.Abstract: International Congress on Energy Fluxes andRadiation Effects. - Tomsk: Publishing House of IAO SBRAS, 2014. - P. 492.

Другие статьи на эту тему