Особливості золь-гель синтезу напівпровідникових азотовмісних плівок TiO2, модифікованих іонами металів(Zn2+, Zr4+, Pt2+)

Ліннік, ОП
Смірнова, НП
Єременко, ГМ
Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2020, 12:67-74
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.12.067
Розділ: Хімія
Мова: Українська
Анотація: 

Аналіз складу та структури поверхні методом рентгенівської фотоелектронної спектроскопії (РФЕС) азотовмісних М/TiO2 плівок, синтезованих золь-гель методом, свідчить про те, що модифікування іонами металів сприяє формуванню спільних зв’язків між атомами елементів. Залежно від природи металу, а саме його здатності формувати комплекси із сечовиною в заданих умовах синтезу, змінюється механізм термолізу сечовини, що зумовлює зміну складу поверхні матеріалу. Згідно з результатами РФЕС, на поверхні зразків, модифікованих іонами Zn2+ або Zr4+, атоми нітрогену знаходяться в оточенні атомів неметалів. Bнаслідок протонування молекули сечовини утворення комплексів з атомами Ті, Zn або Zr не відбувається, що приводить до її термолізу з формуванням O, N-вмісних продуктів реакції. У разі використання в синтезі іонів Pt2+ спостерігається як впровадження заміщуючого нітрогену в ґратку TiO2, так і формування N-вмісних фрагментів. Здатність іонів Pt взаємодіяти з молекулою сечовини через аміногрупу змінює механізм реак ції, а саме: перетворення сечовини в комплексі з Pt відбувається при вищих температурах, як і кристалізація ТіО2, що виступає в ролі каталізатора в процесах перетворення проміжних продуктів термолізу сечовини та забезпечує формування спільних зв’язів між атомами N та Ті.

Ключові слова: іони металів, діоксид титану, золь-гель синтез, рентгенівська фотоелектронна спектроскопія, сечовина