Синтез и структура нанопокрытий из кобальта на пористом оксиде алюминия

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Представлены результаты исследований морфологии и локальной атомной структуры покрытий кобальта, осажденных методом магнетронного напыления на наноструктурированные поверхности пористого оксида алюминия с различной морфологией, заданной напряжением анодирования в растворах серной (25 B) и щавелевой (40 и 120 B) кислот. Методами растровой электронной и атомно-силовой микроскопии показано, что покрытия имеют морфологические особенности, представляющие собой гексагонально-расположенные наночастицы, сформированные на границах между порами. С увеличением размеров нанопор на поверхности подложек происходит изменение размеров и формы морфологических особенностей нанесенных покрытий. По данным спектроскопии тонкой структуры рентгеновского поглощения и спектроскопии тонкой структуры ближней области края рентгеновского поглощения, происходят изменения локальной атомной структуры кобальта, в частности, кобальт у образца покрытия, осажденного на поверхность пористого оксида алюминия, полученного при анодировании при напряжении (25 В) в серной кислоте, окислен сильнее, что связано с большей химической активностью из-за меньших размеров, составляющих покрытие наночастиц. Полученные результаты позволят в дальнейшем производить направленное изменение формирование структурно-чувствительных свойств, таких как химическая и электрохимическая активность, магнитная чувствительность, получаемых покрытий.

Об авторах

Р. Г. Валеев

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rishatvaleev@mail.ru
Россия, 426008, Ижевск

А. С. Алалыкин

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: rishatvaleev@mail.ru
Россия, 426008, Ижевск

А. Н. Бельтюков

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: rishatvaleev@mail.ru
Россия, 426008, Ижевск

В. В. Кривенцов

Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

Email: rishatvaleev@mail.ru
Россия, 630090, Новосибирск

Список литературы

  1. Lazzari J., Melnick I., Randet D. // IEEE Trans. Magnetics. 1967. V. 3. Iss. 3. P. 205. https://www.doi.org/10.1109/TMAG.1967.1066051
  2. Zhang X., Lee C.S.-M., Mingos D.M.P., Hayward D.O. // Appl. Catalysis A: General. 2003. V. 248. Iss. 1–2. P. 129. https://www.doi.org/10.1016/S0926-860X(03)00154-6
  3. Rytter E., Aaserud C., Hilmen A.-M., Bergene E., Holmen A. // Catalysts. 2022. V. 12. № 1. P. 65. https://www.doi.org/10.3390/catal12010065
  4. Jimenez J.D., Wen C., Royko M.M., Kropf A.J., Segre C., Lauterbach J. // Chem. Cat. Chem. 2020. V. 12. Iss. 3. P. 846. https://www.doi.org/10.1002/cctc.201901676
  5. Ahmed S., Nelson P.A., Gallagher K.G., Susarla N., Dees D.W. // J. Power Sources. 2017. V. 342. P. 733. https://www.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.12.069
  6. Zhao H., Lam W.-Y.A., Sheng L., Wang L., Bai P., Yang Y., Ren D., Xu H., He X. // Adv. Energy Mater. 2022. V. 12. Iss. 16. P. 2103894. https://www.doi.org/10.1002/aenm.202103894
  7. Liu S., Tian J., Zhang W. // Nanotechnology. 2021. V. 32. № 22. P. 222 001. https://www.doi.org/10.1088/1361-6528/abe25f
  8. Valeev R.G., Beltiukov A.N., Alalykin A.S., Kriventsov V.V. // AIP Conference Proc. 2020. V. 2299. P. 080001. https://www.doi.org/10.1063/5.0030668
  9. Валеев Р.Г., Алалыкин А.С. // Российские нанотехнологии. 2019. Т. 14. № 7–8. С. 58.
  10. Валеев Р.Г., Сташкова В.В., Алалыкин А.С. // Журн. технической физики. 2020. Т. 90. Вып. 3. С. 494. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2020.03.48938.301-19
  11. Masuda H., Fukuda K. // Science. 1995. V. 268. Iss. 5216. P. 1466. https://www.doi.org/10.1126/science.268.5216.1466
  12. Santos A., Formentin P., Pallares J., Ferre-Borrull J., Marsal L.F. // J. Electroanal. Chem. 2011. V. 655. Iss. 1. P. 73. https://www.doi.org/10.1016/j.jelechem.2011.02.005
  13. Klementev K.V. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2000. V. 448. Iss. 1–2. P. 299. https://www.doi.org/10.1016/S0168-9002(99)00710-X
  14. Barbier A., Tuel A., Arčon I., Kodre A., Antonin M.G. // J. Catalysis. 2001. V. 200. P. 106. https://www.doi.org/10.1006/jcat.2001.3204
  15. Dorovskikh S.I., Hairullin R.R., Sysoev S.V., Kriventsov V.V., Panin A.V., Shubin Y.V., Morozova N.B., Gelfond N.V., Korenev S.V. // Surf. Engineer. 2016. V. 32. Iss. 1. P. 8. https://www.doi.org/10.1179/1743294414Y.0000000424
  16. Khodakov A.Y., Chu W., Fongarland P. // Chem. Rev. 2007. V. 107. № 5. P. 1692. https://www.doi.org/10.1021/cr050972v
  17. Zakharov Y.A., Pugachev V.M., Kriventsov V.V., Popova A.N., Tolochko B.P., Bogomyakov A.S., Dodonov V.G., Karpushkina Y.V. // Bull. RAS: Phys. 2013. V. 77. № 2. P. 142. https://www.doi.org/10.3103/S106287381302041X
  18. Moodley D.J. // On the deactivation of cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis catalysts, Doctoral thesis, Schuit Institute of Catalysis, Laboratory of Inorganic Chemistry and Catalysis, Eindhoven University of Technology, Eindhoven, Netherlands, 2008.
  19. Ильин А.П., Коршунов А.В., Толбанова Л.О. // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 314. № 3. С. 35.
  20. ICSD Database (2023) FIZ Karlsruhe GmbH, Germany. https://icsd.products.fiz-karlsruhe.de/

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (77KB)
3.

4.

5.

Скачать (200KB)

© Р.Г. Валеев, А.С. Алалыкин, А.Н. Бельтюков, В.В. Кривенцов, 2023