СИНТЕЗ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОГО НАСЛАИВАНИЯ ТИТАНОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ПЛАСТИН ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО α-Al2O3 С РАЗЛИЧНОЙ МОРФОЛОГИЕЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние различий в шероховатости поверхности (160 и 45 нм) поликристаллических пластин α-Al2O3 на состав, структуру и свойства формирующихся на ней в процессе химической сборки методом молекулярного наслаивания титаноскидных покрытий путем попеременной обработки подложки парами тетрахлорида титана и воды заданное число раз (до 600). По результатам рентгенофлуоресцентного анализа и сканирующей электронной микроскопии установлено, что концентрация титана больше в образцах с более высокой исходной шероховатостью поверхности. Согласно данным электронной спектроскопии диффузного отражения, координационное состояние титана в оксидных покрытиях соответствует алюмотитантным тетраэдрическим и анатазоподобным структурам, соотношение между которыми зависит как от толщины покрытия, так и от шероховатости поверхности подложки. С применением атомно-силовой микроскопии показано, что увеличение шероховатости подложки приводит к формированию слоев, состоящих из более крупных частиц. При этом с увеличением толщины покрытия возрастает его шероховатость и повышается газочувствительность по отношению к кислороду в составе датчиков на его основе.

Об авторах

Н. В Захарова

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Email: zakharova@lti-gti.ru
Санкт-Петербург, Россия

В. Е Кусов

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Email: zakharova@lti-gti.ru
Санкт-Петербург, Россия

Д. А Синило

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Email: zakharova@lti-gti.ru
Санкт-Петербург, Россия

А. А Малыгин

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: zakharova@lti-gti.ru
Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Патричева Т.Н. Сенсорика. Современные технологии микро- и наноэлектроники / Красноярск: СФУ, 2013. 264 с. https://doi.org/10.12737/641
  2. Якунина И.В., Попов Н.С. Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг: учебное пособие / Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. 188 с.
  3. Clifford K.Ho, Robinson A., Miller D.R. et al. // Sensors. 2005. V. 5. № 1. P. 4. https://doi.org/10.3390/s5010004
  4. Варпанов А.З., Рубан А.Д., Шкурапник В.Л. Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический мониторинг. Горная книга / Москва, 2009. 640 с.
  5. Обинцева Л.А. // Рос. хим. журн. 2008. Т. 52. № 2. C. 113.
  6. Pathania A., Dhanda N., Verma R. et al. // ECS Sensors Plus. 2024. V. 3. № 1. P. 19. https://doi.org/10.1149/2754-2726/ad2152
  7. Yu-Feng Sun, Shao-Bo Liu, Fan-Li Meng et al. // Sensors. 2012. V. 12. № 3. P. 2610. https://doi.org/10.3390/s120302610
  8. Isaac N.A., Pikaar I., Biskos G. // Microchim. Acta. 2022. V. 189. № 5. P. 196. https://doi.org/10.1007/s00604-022-05254-0
  9. Solomon S. Sensors / USA: McGraw-Hill Professional, 2009. 1424 p.
  10. Barsan N., Schweizer-Berberich M., Göpel W. // Fresenius. J. Anal. Chem. 1999. V. 365. № 5. P. 287. https://doi.org/10.1007/s002160051490
  11. Panigrahi P., Chandu B., Puvvada N. // ACS Omega. 2024. V. 9. № 3. P. 3092. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c06533
  12. Li J., Zhao H., Wang Y. et al. // Sens. Diagn. 2024. V. 3. P. 336. https://doi.org/10.1039/D3SD00226H
  13. Wang C., Yin L., Zhang L. et al. // Sensors. 2010. V. 10. № 3. P. 2088. https://doi.org/10.3390/s100302088
  14. Bonnaud O.A. // J. Plasma Environ. Sci. Technol. 2020. V. 14. № 1. P. 8. https://doi.org/10.34343/jipest.2020.14.e01002
  15. Atta U.H., Saeed M., Khan S.G. et al. Titanium Dioxide — Advances and Applications / California: Interchopen, 2022. 244 p. https://doi.org/10.5772/interchopen.94670
  16. Молодичкин М.О., Богущ В.А. // Докл. БГУИР. 2015. Т. 94. № 8. C. 109.
  17. Maziarz W., Kusior A., Trenczek-Zajac A. // Beilstein J. Nanotechnol. 2016. V. 7. № 1. P. 1718. https://doi.org/10.3762/bjnano.7.164
  18. Cao S., Sui N., Zhang P. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2022. V. 607. № 1. P. 357. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.08.215
  19. Могильин А.S., Simonenko E.P., Simonenko N.P. et al. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 463. P. 197. https://doi.org/10.1016/japsusc201808208
  20. Захарова Н.В., Аккулева К.Т., Малькин А.А. // Журн. общ. химии. 2021. Т. 90. № 9. C. 1670. https://doi.org/10.1134/S1070363220090133
  21. Nagmani, Pravarthana D., Tyagi A. et al. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 549. P. 149281. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149281
  22. Bharathi J.J., Pappayee N. // J. Chem. Pharm. Sci. 2014. Т. 4. P. 59.
  23. Rzaji J.M., Abass A.M. // J. Chem. Rev. 2020. V. 2. № 2. P. 114. https://doi.org/10.33945/SAMI/JCR.2020.2.4
  24. Pozos H.G., Krishna K.T., Amador M. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2018. V. 29. P. 15829. https://doi.org/10.1007/s10854-018-9477-2
  25. Шашин Д.Е., Владимиров Д.С. // Вестник РВО. 2023. Т. 2. № 1. C. 1.
  26. Кожевников Е.С., Ульянова Е.С., Шалаева Е.В. и др. // Кинетика и каталия. 2019. Т. 60. № 3. C. 346. https://doi.org/10.1134/S045388119030080
  27. Кузнецова С.А., Халилова О.С., Люпова Е.С. и др. // Вестн. ТГУ. Химия. 2022. № 27. C. 39. https://doi.org/10.17223/24135542/27/3
  28. Rahim M.S., Sahdan M.Z., Lias J. // Appl. Mech. Mater. 2015. V. 773–774. P. 744. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.773-774.744
  29. Dumilli C.W., Kafizas A., Parkin I.P. // Chem. Vap. Deposition. 2012. V. 18. № 4–6. P. 89. https://doi.org/10.1002/cvdc.201200048
  30. Khuanbay Y., Ibrayev N.K., Afanasjev D.A. et al. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2015. V. 81. № 8. P. 270. https://doi.org/10.1088/1757-899X/81/1/012044
  31. Сосио Е.А., Мамков А.А., Малькин А.А. // Журн. прикл. химии. 2021. Т. 94. № 8. C. 967. https://doi.org/10.31857/S0044461821080028
  32. George S.M. // Chem. Rev. 2009. V. 110. № 1. P. 111. https://doi.org/10.1021/cr900056b
  33. Atomic Layer Deposition of Nanostructured Materials / Eds. Pinna N., Knez M. Weinheim: Wiley-VCH, 2012. 435 p.
  34. Atomic Layer Deposition (ALD): Fundamentals, Characteristics and Industrial Applications / Ed. Valdez J. NY: Nova Science Publishers, Inc., 2015. 175 p.
  35. Малькин А.А., Мамков А.А., Сосио Е.А. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 3. C. 294. https://doi.org/10.31857/S0044457X24030046
  36. Лисычкин Г.В. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Хи-мия. 2024. Т. 65. № 5. С. 408. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9384-2-2024-65-5-408-412
  37. Лисычкин Г.В., Фадеев А.Ю., Сердан А.А. и др. Хи-мия привитых поверхностных соединений / Под ред. Лисычкина Г.В., Физматлит, Москва, 2003. 567 с.
  38. Marichy C., Pinna N. // Adv. Mater. Interfaces. 2016. V. 3. № 21. P. 1600335. https://doi.org/10.1002/admi.201600335
  39. Markutsa A., Rumyaniseva M., Konstantinova E.A. et al. // Sensors. 2021. V. 21. № 7. P. 2554. https://doi.org/10.3390/s21072554
  40. Rothschild A., Komen Y. // J. Electroceram. 2004. V. 13. № 1–3. P. 697. https://doi.org/10.1007/s10832-004-5178-8
  41. Korotenkov G. // Sens. Actuators, B. 2005. V. 107. № 1. P. 209. https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.10.006
  42. Korotenkov G. // Mater. Sci. Eng., R. 2008. V. 61. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.mser.2008.02.001
  43. Gulina L.B., Tolstoy V.P., Solovev A.A. et al. // Prog. Nat. Sci.: Mater. Int. 2020. V. 30. № 3. P. 279. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2020.05.001
  44. Сосио Е.А., Сосио Д.Е. Свидетельство о регистрации программы ЭВМ. № 2022613122 // Бюл. изобр. 2022. № 4. С. 1.
  45. Сосио Е.А., Мамков А.А., Малькин А.А. // Журн. физ. химии. 2009. Т. 83. № 4. С. 746.
  46. Jenkins R. X-Ray Fluorescence Spectrometry, 2nd ed. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1999. 232 p. https://doi.org/10.1002/9781118521014

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025