2D-нанокристаллы оксидов цинка и марганца(II, III) с морфологией перфорированных нанолистов, полученные по реакции гидролиза Mn(OAc)2 и Zn(OAc)2 газообразным аммиаком на поверхности их водных растворов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Впервые показано, что 2D-нанокристаллы ZnO со структурой вюрцита и Mn3O4 со структурой гаусманита и морфологией перфорированных нанолистов могут быть получены на основе соединений, которые образуются в результате реакций, протекающих на поверхности водных растворов ацетатов соответствующих металлов при обработке ее газообразным NH3. Нанесение указанных слоев на поверхность кремния делает его гидрофобным в случае ZnO и супергидрофильным в случае Mn3O4. С помощью предложенной методики синтеза возможно последовательное и многократное нанесение данных соединений на поверхность подложки. Показано, что подобные “мультислои” могут проявлять новые свойства.

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Как известно, одним из направлений создания наноматериалов с новым набором свойств на основе оксигидроксидов металлов является разработка методик синтеза, позволяющих получать их нанокристаллы с морфологией графеноподобных нанолистов [1–4]. Данные нанокристаллы характеризуются толщиной в несколько нанометров и латеральными размерами до нескольких микрон, могут образовывать различные упорядоченные массивы и проявляют множество уникальных и практически важных свойств, в частности, являются основой для создания новых устройств в области биомедицины [5, 6], электрохимической энергетики [7–9], катализа [10, 11], сенсорики [12] и др.

Такие планарные нанокристаллы могут иметь множество пор, в этом случае говорят о перфорированных, дырчатых или пористых нанолистах (нанохлопьях) [13, 14]. В данной статье будем использовать один из этих терминов, а именно – называть данные объекты перфорированными нанолистами (ПНЛ). Использование на практике таких ПНЛ позволяет увеличить удельную поверхность различных наноматериалов [15], достичь более высоких значений коэффициентов диффузии ионов в случае их применения в составе электродов различных электрохимических устройств [16], способствовать выделению пузырьков водорода при фотоэлектрохимическом разложении воды [15] и т.д.

Особенности получения ПНЛ и ряд их свойств частично рассмотрены, например, в обзорах [17–19]. Анализ этих публикаций указывает на то, что при получении ПНЛ для достижения многих практически важных свойств синтез необходимо проводить при сравнительно низких температурах, поскольку при прокаливании наблюдаются процессы диффузии ионов и спекания и удельная поверхность таких объектов резко уменьшается.

Цель настоящей работы – изучение соединений, которые образуются на поверхности водных растворов Mn(OAc)2 и Zn(OAc)2 при их взаимодействии с газообразным аммиаком в мягких условиях при комнатной температуре без использования поверхностно-активных веществ. При планировании данной работы предполагалось, что именно планарная поверхность растворов будет способствовать образованию на ней в результате гидролиза соединений с морфологией нанолистов, а структурно-химические неоднородности в них – появлению своеобразных “разрывов” в сетке химических связей и образованию в нанолистах наноразмерных отверстий. Выбор соединений в качестве объектов для синтеза был определен их большим практическим значением и применением при создании различных функциональных наноматериалов [20–24], в частности покрытий с явно выраженным бактерицидным эффектом [25].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Реагентами служили водные растворы Zn(OAc)2 · · 2H2O (х. ч.) и Mn(OAc)2 · 4H2O (х. ч.) с концентрациями 0.02 моль/л и водный раствор NH4OH (x. ч.) с одной из концентраций в диапазоне 1–10 моль/л, полученный разбавлением 25%-ного раствора (ос. ч.) производства НеваРеактив (Россия). Все растворы готовили с использованием деионизованной воды. Синтез выполняли по методике [26] в стационарном режиме. Для этого химические емкости с реагентами объемом 5 мл и площадью 8 см2 помещали в чашку Петри, накрывали ее крышкой и выдерживали их в указанных условиях от 10 до 60 мин. В течение такой обработки происходил контакт газообразного NH3, испаряющегося из емкости с NH4OH, с поверхностью одного из растворов индивидуальных солей или их смеси. Смеси данных солей готовили с целью получения двухкомпонентных слоев, при этом задавали общую концентрацию 0.02 моль/л и соотношение концентраций солей в растворах от 0 до 100% с шагом 10%. В таких условиях на поверхности растворов происходили реакции гидролиза катионов Mn(II) и Zn(II) с образованием относительно гидрофобных слоев их труднорастворимых соединений, которые не опускались в глубь растворов.

Как показали эксперименты, для удаления избытка растворов реагентов данные слои могут быть перенесены на поверхность дистиллированной воды, находящейся в химическом стакане объемом 300 мл, и затем после выдерживания в течение 10–15 мин вновь перенесены на поверхность в другом химическом стакане и повторно выдержаны отмеченное время. Далее слой переносили на поверхность монокристаллического кремния по методике “вертикального лифта”, высушивали при комнатной температуре и исследовали методами ИК-Фурье-спектроскопии, электронной микроскопии, рентгеноспектрального микроанализа и рентгеновской дифракции. Часть образцов после высушивания прогревали при температурах 150, 300 и 450°С. Значение 450°С было выбрано с учетом того, что при более высоких температурах с большой долей вероятности могут происходить диффузионные процессы и нарушаться морфология слоев. Значения 150 и 300°С являются промежуточными в диапазоне от комнатной температуры до максимальной. Подложки кремния с целью удаления органических загрязнений предварительно промывали в ацетоне и выдерживали в растворе HF (х. ч.) в течение 10 мин. На заключительной стадии обработки подложки тщательно промывали дистиллированной водой.

Многократное нанесение на поверхность кремния синтезированных на поверхности растворов слоев осуществляли также с использованием методики “вертикального лифта”. При этом подложки перед нанесением каждого последующего слоя высушивали на воздухе при температуре 50°С в течение 5–30 мин.

Электронные микрографии в режиме сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) получали с помощью микроскопов Zeiss Merlin (Германия) и Zeiss EVO40EP (Германия) при ускоряющем напряжении 4 и 20 кВ соответственно, а в режиме сканирующей просвечивающей микроскопии (СПЭМ) – с помощью микроскопа Zeiss Merlin (Германия) при ускоряющем напряжении 30 кВ. Состав синтезированных соединений определяли методом рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) с помощью микрозонда Oxford INCA-350 (Великобритания) с детектором площадью 30 мм2, входящего в комплект сканирующего электронного микроскопа Zeiss EVO40EP. ИК-Фурье-спектры соединений, полученных на поверхности растворов и перенесенных затем на поверхность пластин кремния, регистрировали на спектрофотометре ФСМ-2201 (Россия) по методике пропускания. В качестве образца сравнения использовали пластину кремния без нанесенного слоя. Рентгеновские дифрактограммы получали с помощью дифрактометра Rigaku MiniFlex II (CuKα-излучение, 30 кВ, 10 мА, Япония). Для измерения углов смачивания использовали гониометр Open Science (Россия), оснащенный цифровой камерой ToupCam (КНР). Угол смачивания для чистой пластины кремния, которая служила в качестве подложки, составлял 57°. Для измерения угла 1 мкл деионизованной воды с помощью микродозатора Thermo Scientific Light (США) наносили на поверхность образца с расстояния 2 мм. Для каждого образца было проведено 3–4 измерения по поверхности, расчет контактных углов выполнен с использованием специализированной программы DropShape.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

На первой стадии работы был выполнен синтез и исследование слоев, образующихся в течение 5, 10, 20, 40 и 60 мин на поверхности растворов указанных солей при взаимодействии с аммиаком, который выделяется из его водных растворов с концентрациями 10.0, 5.0 и 1.0 моль/л. Установлено, что при обработке в течение 20 мин газообразным NH3, получаемым при испарении 1 М раствора NH4OH, толщина синтезируемых слоев составляет 50–100 нм, именно эти значения были выбраны в качестве оптимальных для исследования таких слоев указанными выше методами и изучения ряда их свойств. Использование при синтезе больших концентраций растворов NH4OH приводит к образованию на поверхности растворов данных солей слоев большей толщины, в которых нанолисты имеют более плотную “упаковку”, и это затрудняет их исследование.

Как следует из данных СЭМ (рис. 1), после взаимодействия NH3 с поверхностью раствора Zn(OAc)2 на ней образуется слой с морфологией произвольно ориентированных нанолистов, среди которых значительная часть нанолистов ориентирована вертикально по отношению к границе раздела раствора с воздухом. Можно отметить, что толщина таких нанолистов составляет 5–10 нм и они являются сплошными. После термообработки в них появляются отверстия размером 5–20 нм, и с увеличением температуры прогрева число таких отверстий существенно возрастает. Так, например, на микрофотографии обработанного при 300°С образца (рис. 1б) можно заметить массив отверстий, находящихся друг от друга на расстоянии 10–20 нм. Наличие в нанолистах отверстий указанных размеров можно наблюдать и на электронных микрофотографиях, полученных методом ПСЭМ (рис. 2). Анализ других (не приведенных на рис. 1) микрофотографий позволяет сделать вывод о латеральных размерах синтезированных нанолистов и констатировать, что они достигают нескольких микрон.

 

Рис. 1. СЭМ-микрофотографии слоев, образующихся на поверхности раствора Zn(OAc)2: а – исходный образец, б – образец, прогретый на воздухе при 150°С, в – образец, прогретый на воздухе при 300°С.

 

Рис. 2. СПЭМ-микрофотографии фрагментов слоев, образующихся на поверхности раствора Zn(OAc)2: а – исходный образец, б – образец, прогретый на воздухе при 150°С, в – образец, прогретый на воздухе при 300°С.

 

Изучение приведенных на рис. 3 электронных микрофотографий показало, что на поверхности раствора Mn(OAc)2 после ее обработки газообразным аммиаком образуются слои, состоящие из совокупности нанолистов, ориентированных вдоль поверхности. Кроме того, нанолисты являются перфорированными с размерами отверстий 10–40 нм и латеральными размерами в несколько микрон. Прогрев таких слоев на воздухе приводит к увеличению числа отверстий.

 

Рис. 3. СЭМ-микрофотографии слоев, образующихся на поверхности раствора Mn(OAc)2: а – исходный образец, б – образец, прогретый на воздухе при 150°С, в – образец, прогретый на воздухе при 300°С.

 

Наряду с указанными образцами методом СЭМ была изучена серия образцов, представленных слоями, которые образовывались на поверхности растворов смесей Mn(OAc)2 и Zn(OAc)2. При этом в ходе синтеза задавали различное соотношение концентраций солей в растворе и определяли соотношение концентраций атомов марганца и цинка в слоях методом РСМА (на рисунках не показано). Установлено, что при 20%-ной концентрации катионов марганца в растворе удается достичь его 12–15%-ной атомной концентрации в слое. Такие образцы, по нашему мнению, могут представлять интерес для дальнейших исследований. В этой связи именно образцы отмеченного состава были изучены более подробно. В частности, исследование их методом СЭМ показало (рис. 4) наличие наноразмерных отверстий на уровне 10–20 нм у образца сразу после синтеза и высушивания в атмосфере воздухе.

 

Рис. 4. СЭМ-микрофотографии слоев, образующихся на поверхности раствора смеси Zn(OAc)2 и Mn(OAc)2, взятых в соотношении 4 : 1: а – исходный образец, б – образец, прогретый на воздухе при 150°С, в – образец, прогретый на воздухе при 300°С.

 

Исследование состава синтезированных слоев методом ИК-Фурье-спектроскопии (рис. 5а, 5б) позволило установить, что спектр Zn-содержащего слоя характеризуется наличием полос поглощения, характерных для основного ацетата цинка Zn(OH)2–x(CH3COO)x · nH2O. Так, согласно [27], полосы поглощения с максимумами при 1545, 680 и 615 cм–1 обусловлены различного типа валентными и деформационными колебаниями nas(COO), α(COO) и π(СОО) в карбоксильной группе ацетат-аниона, а широкие полосы с максимумами при 3470 и 3380 см–1 – валентными колебаниями связей O–H в молекулах воды и Zn–OH-группах, их низкочастотное плечо, возможно, соответствует валентным колебаниям связей N–H в адсорбированных молекулах аммиака. Слабые по интенсивности на фоне поглощения от широких полос в области 3600–3000 см–1 полосы поглощения при 2900 см–1 и более заметные полосы с максимумами при 1393, 1328 и 1015 см–1 можно отнести соответственно к валентным и деформационным колебаниям связей C–H в –CH3-группах. Полоса поглощения с максимумом при 460–420 см–1 характеризует валентные колебания Zn–OH в гидроксиде цинка. После прогрева на воздухе спектр существенно изменяется. Наиболее значительные изменения наблюдаются в области полос поглощения, характерных для ацетат-анионов и молекул воды, интенсивность которых уменьшается после обработки при температуре 150°С, а после прогрева образца до 450°С эти полосы уже не наблюдаются в его спектре. При этом начиная с температуры 150°С в спектре в области 400 см–1 появляются полосы, относящиеся к поглощению связей Zn–O в оксиде.

Довольно информативными являются и ИК-спектры Mn-содержащих слоев (рис. 5б). Так, в спектре исходного образца можно идентифицировать полосы поглощения с максимумами при 3400, 3163, 943, 804, 642 и 502 см–1. Первые две полосы следует отнести соответственно к валентным колебаниям OH-групп в молекулах воды и NH-групп в молекулах аммиака, полосы с максимумами при 943 и 804 см–1 – к валентным колебаниям связей Mn=O, а полосы при 642 и 502 см–1 – к валентным колебаниям связей Mn–O в составе металлокислородных полиэдров с тетрагональной и октаэдрической координацией [28] оксида марганца Mn3O4 с кристаллической структурой, подобной таковой для гаусманита. После прогрева образца в его спектре остаются только полосы поглощения, относящиеся к валентным колебаниям связей Mn–O.

 

Рис. 5. ИК-Фурье-спектры (а, б) и рентгеновские дифрактограммы (в, г) слоев, полученных на поверхности растворов Zn(OAc)2 (а, в) и Mn(OAc)2 (б, г): 1 – исходные образцы, 2–4 – образцы, прогретые на воздухе при 150, 300 и 450°С соответственно.

 

Результаты РФА, приведенные на рис. 5в, подтверждают данные ИК-Фурье-спектроскопии о формировании на поверхности раствора Zn(OAc)2 слоя Zn(OH)2–x(CH3COO)x · nH2O со слоистой структурой [29], изоструктурной основному карбонату цинка Zn5(OH)6(CO3)2. Обращает на себя внимание тот факт, что на дифрактограмме образца после термообработки при 300°С (синяя линия на рис. 5в) присутствуют интенсивные максимумы при 2θ = 36.4°, 32.0°, 34.6° и др., однозначно свидетельствующие о формировании ZnO c кристаллической структурой вюрцита (P63mc) [30].

Рентгенограммы соединений марганца приведены на рис. 5г, из которого видно, что в составе синтезированного слоя присутствует оксид марганца Mn3O4 со структурой, подобной гаусманиту (пр. гр. I41/amd) [31]. Однако на рентгенограмме наблюдается также малоинтенсивный пик при 2θ = 19.0°, который можно отнести к нанокристаллам со структурой, подобной пирохроиту Mn(OH)2 [32]. После термообработки образца на его дифрактограмме остаются только максимумы, относящиеся к кристаллической решетке гаусманита Mn3O4.

При обсуждении полученных результатов в первую очередь следует отметить, что образование на поверхности раствора Zn(OAc)2 произвольно ориентированных нанолистов Zn(OH)2–x(CH3COO)x · nH2O можно объяснить в рамках развитой в работе [33] модели о различных стадиях формирования нанолистов с учетом их роста как вдоль границы раздела, так и в глубь раствора. По нашему мнению, при образовании Zn-содержащего слоя наблюдается именно такая ситуация. В то же время, как показывает опыт, при синтезе Mn3O4 образуются слои, состоящие из нанолистов, расположенных преимущественно вдоль границы раздела. Очевидно, на первом этапе синтеза при гидролизе ацетатных аквакомплексов Mn(II) на поверхности раствора образуется слой Mn(OH)2, состоящий из нанокристаллов с морфологией нанолистов, и только потом под влиянием кислорода воздуха в слабощелочной среде образуются нанокристаллы Mn3O4, которые повторяют данную морфологию. При этом изменение степени окисления катионов марганца приводит к разрыву части марганец-кислородных связей и затем к образованию в этих нанолистах наноразмерных отверстий. Характерно, что такие отверстия наблюдаются и в нанолистах основного ацетата цинка, допированных катионами марганца. По-видимому, допирование приводит к разрыву части химических связей Zn–O–Zn и этот эффект не дает возможности сформироваться сплошной сетке химических связей.

Как показали наши эксперименты, образование таких наноразмерных отверстий в нанолистах существенно изменяет их смачиваемость водой (рис. 6). Например, если слой Zn(OH)2–x(CH3COO)x · nH2O на поверхности кремния задает угол смачивания 113°, свидетельствующий о достижении эффекта гидрофобности, то слой Mn3O4 имеет контактный угол 28°, что указывает на высокую гидрофильность поверхности. Для объяснения этого явления можно высказать предположение об определяющей роли ориентации нанолистов по отношению к подложке. Подобный эффект наблюдался ранее, например, в работах [34–36], и к настоящему времени является уже общепризнанным отмеченный нами факт влияния ориентации нанолистов на поверхности подложки на степень ее гидрофобности.

 

Рис. 6. Микрофотографии капель воды, нанесенных на поверхность исследуемых слоев на кремнии: а – слои получены на поверхности раствора Zn(OAc)2; б – на поверхности раствора Mn(OAc)2; в – на поверхности раствора смеси Zn(OAc)2 и Mn(OAc)2, взятых в соотношении 4 : 1. Температура обработки образцов после синтеза и значения углов смачивания в градусах указаны на каждой из микрофотографий (RT – комнатная температура).

 

Среди приведенных на рис. 6 результатов обращает на себя внимание уменьшение углов смачивания в ряду термически обработанных на воздухе образцов. Так, после прогрева образцов при 450°С для Zn-содержащего слоя угол смачивания становится равным 63°, а для Mn-содержащего – 6°. Последнее значение, несомненно, свидетельствует о достижении эффекта супергидрофильности. Это можно объяснить тем, что прогрев образцов приводит к появлению в них большего числа отверстий, за счет чего при смачивании водой на поверхности образуется больше OH-групп, которые и задают меньшие углы смачивания.

Важно, что углы смачивания образцов с мультислоями, полученными при последовательном нанесении на кремний слоя Zn(OH)2–x(CH3COO)x · nH2O, а затем слоя Mn3O4, отличаются от углов смачивания образцов, полученных при последовательном нанесении на первой стадии слоя Mn3O4, а потом Zn(OH)2–x(CH3COO)x · nH2O. В первом случае такие углы равны 27°, во втором – 61° (на рис. 6 не показаны). Не вызывает сомнения, что эти результаты открывают новые возможности по “химическому конструированию” новых наноразмерных материалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При обработке поверхности водных растворов Mn(OAc)2 и Zn(OAc)2 в атмосфере воздуха газообразным NH3 на их поверхности формируются соответственно слои нанокристаллов Mn3O4 и Zn(OH)2–x(CH3COO)x · nH2O. Установлено, что Mn-содержащий слой состоит из совокупности перфорированных нанолистов, ориентированных вдоль границы раздела, а слой Zn(OH)2–x(CH3COO)x · · nH2O – из произвольно ориентированных нанолистов, в том числе вертикально по отношению к поверхности подложки. Прогрев последних слоев в атмосфере воздуха приводит к образованию ZnO с кристаллической структурой вюрцита и морфологией перфорированных нанолистов с отверстиями размером 5–20 нм и сравнительно плотным их расположением на поверхности (10–20 нм друг от друга). Допирование Zn(OH)2–x(CH3COO)x · nH2O катионами Mn(II) способствует получению перфорированных нанолистов с отверстиями на уровне 10–20 нм уже на стадии их синтеза. Слои нанолистов отмеченных составов, нанесенные на поверхность кремния, существенно изменяют углы его смачивания водой, и для образца со слоем Mn3O4 после прогрева его на воздухе при температуре 450°С может быть достигнут эффект супергидрофильности. Впервые показано, что при использовании этого метода возможно последовательное многократное нанесение синтезированных слоев на поверхность подложки и данные “мультислои” могут проявлять новые свойства.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы выражают благодарность ресурсным центрам “Нанотехнологии” и “Рентгенодифракционные методы исслледования” Санкт-Петербургского государственного университета за выполненные исследования экспериментальных образцов.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

Обоснование методики послойного синтеза мультислоев и изучение степени их гидрофильности выполнены при поддержке Российского научного фонда (грант № 23-19-00566).

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

×

Об авторах

В. П. Толстой

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.tolstoy@spbu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3857-7238
Россия, Санкт-Петербург

Л. Б. Гулина

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: v.tolstoy@spbu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1622-4311
Россия, Санкт-Петербург

Э. Э. Шиловских

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: v.tolstoy@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Osada M., Sasaki T. // Adv. Mater. 2012. V. 24. № 2. P. 210. https://doi.org/10.1002/adma.201103241
  2. Yapryntsev A.D., Baranchikov A.E., Ivanov V.K. // Russ. Chem. Rev. 2020. V. 89. № 6. P. 629. https://doi.org/10.1070/rcr4920
  3. Aslanov L.A., Dunaev S.F. // Russ. Chem. Rev. 2018. V. 87. № 9. P. https://doi.org/882. 10.1070/rcr4806
  4. Khan K., Tareen A.K., Aslam M. et al. // Nanoscale. 2019. V. 11. № 45. P. 21622. https://doi.org/10.1039/c9nr05919a
  5. Tsukanov A.A., Turk B., Vasiljeva O. et al. // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 4. P. 650. https://doi.org/10.3390/nano12040650
  6. Mei L., Zhu S., Yin W. et al. // Theranostics. 2020. V. 10. № 2. P. 757. https://doi.org/10.7150/thno.39701
  7. Wang L., Takada K., Kajiyama A. et al. // Chem. Mater. 2003. V. 15. № 23. P. 4508. https://doi.org/10.1021/cm0217809
  8. Kaneva M.V., Tolstoy V.P. // Russ. J. Gen. Chem. 2022. V. 92. № 11. P. 2339. https://doi.org/10.1134/S1070363222110184
  9. Wu G., Wu X., Zhu X. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16. № 7. P. 10130. https://doi.org/10.1021/acsnano.2c02841
  10. Zhou M., Lou X.W., Xie Y. // Nano Today. 2013. V. 8. № 6. P. 598. https://doi.org/10.1016/j.nantod.2013.12.002
  11. Haque F., Daeneke T., Kalantar-zadeh K. et al. // Nano-Micro Lett. 2018. V. 10. № 2. P. 23. https://doi.org/10.1007/s40820-017-0176-y
  12. Tolstoy V.P., Gulina L.B., Golubeva A.A. et al. // J. Solid State Electrochem. 2019. V. 23. № 2. P. 573. https://doi.org/10.1007/s10008-018-04165-6
  13. Korotcenkov G., Tolstoy V.P. // Nanomaterials. 2023. V. 13. № 2. P. 237. https://doi.org/10.3390/nano13020237
  14. Tolstoy V.P., Gulina L.B., Meleshko A.A. // Russ. Chem. Rev. 2023. V. 92. № 3. P. RCR5071. https://doi.org/10.57634/RCR5071
  15. Zhang Q., Chen D., Song Q. et al. // Surf. Interfaces. 2021. V. 23. P. 100979. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2021.100979
  16. Peng L., Fang Z., Zhu Y. et al. // Adv. Energy Mater. 2018. V. 8. № 9. P. 1702179. https://doi.org/10.1002/aenm.201702179
  17. Peng L., Xiong P., Ma L. et al. // Nat. Commun. 2017. V. 8. P. 15139. https://doi.org/10.1038/ncomms15139
  18. Gicha B.B., Tufa L.T., Kang S. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 6. P. 1388. https://doi.org/10.3390/nano11061388
  19. Nazarian-Samani M., Haghighat-Shishavan S., Nazarian-Samani M. et al. // Prog. Mater. Sci. 2021. V. 116. P. 100716. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2020.100716
  20. Napi M.L.M., Sultan S.M., Ismail R. et al. // Materials. 2019. V. 12. № 18. P. 2985. https://doi.org/10.3390/ma12182985
  21. Abinaya K., Sharvanti P., Rajeswari Yogamalar N. // Nanosystems: Phys. Chem. Math. 2023. V. 14. № 4. P. 454. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-4-454-466
  22. Afineevskii A.V., Prozorov D.A., Smirnov D.V. et al. // Russ. J. Gen. Chem. 2023. V. 93. № 6. P. 1560. https://doi.org/10.1134/S1070363223060282
  23. Nagornov I.A., Mokrushin A.S., Simonenko E.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 4. P. 539. https://doi.org/10.1134/S0036023622040143
  24. Julien C.M., Mauger A. // Nanomaterials. 2017. V. 7. № 11. P. 396. https://doi.org/10.3390/nano7110396
  25. Makvandi P., Wang C., Zare E.N. et al. // Adv. Funct. Mater. 2020. V. 30. № 22. P. 1910021. https://doi.org/10.1002/adfm.201910021
  26. Gulina L.B., Tolstoy V.P., Solovev A.A. et al. // Prog. Nat. Sci. 2020. V. 30. № 3. P. 279. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2020.05.001
  27. Ishioka T., Shibata Y., Takahashi M. et al. // Spectrochim. Acta, Part A. 1998. V. 54. № 12. P. 1827. https://doi.org/10.1016/S1386-1425(98)00063-8
  28. Dubal D.P., Dhawale D.S., Salunkhe R.R. et al. // J. Electrochem. Soc. 2010. V. 157. № 7. P. A812. https://doi.org/10.1149/1.3428675
  29. Poul L., Jouini N., Fiévet F. // Chem. Mater. 2000. V. 12. № 10. P. 3123. https://doi.org/10.1021/cm991179j
  30. Sabine T.M., Hogg S. // Acta Crystallogr., Sect. B. 1969. V. 25. № 11. P. 2254. https://doi.org/10.1107/S0567740869005528
  31. Aminoff G. // Z. Kristallogr. 1926. V. 64. № 63. P. 222.
  32. Wyckoff R.W.G. Crystal Structures. N.Y.: Interscience Publishers, 1963. 134 p.
  33. Strykanova V.V., Gulina L.B., Tolstoy V.P. et al. // ACS Omega. 2020. V. 5. № 25. P. 15728. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c02258
  34. Su B., Li M., Shi Z. et al. // Langmuir. 2009. V. 25. № 6. P. 3640. https://doi.org/10.1021/la803948m
  35. Gulina L.B., Gurenko V.E., Tolstoy V.P. et al. // Langmuir. 2019. V. 35. № 47. P. 14983. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b02338
  36. Masuda Y., Ohji T., Kato K. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2012. V. 4. № 3. P. 1666. https://doi.org/10.1021/am201811x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. СЭМ-микрофотографии слоев, образующихся на поверхности раствора Zn(OAc)2: а – исходный образец, б – образец, прогретый на воздухе при 150С, в – образец, прогретый на воздухе при 300С.

Скачать (144KB)
Метаданные
3. Рис. 2. СПЭМ-микрофотографии фрагментов слоев, образующихся на поверхности раствора Zn(OAc)2: а – исходный образец, б – образец, прогретый на воздухе при 150С, в – образец, прогретый на воздухе при 300С.

Скачать (111KB)
Метаданные
4. Рис. 3. СЭМ-микрофотографии слоев, образующихся на поверхности раствора Mn(OAc)2: а – исходный образец, б – образец, прогретый на воздухе при 150С, в – образец, прогретый на воздухе при 300С.

Скачать (140KB)
Метаданные
5. Рис. 4. СЭМ-микрофотографии слоев, образующихся на поверхности раствора смеси Zn(OAc)2 и Mn(OAc)2, взятых в соотношении 4 : 1: а – исходный образец, б – образец, прогретый на воздухе при 150С, в – образец, прогретый на воздухе при 300С.

Скачать (171KB)
Метаданные
6. Рис. 5. ИК-Фурье-спектры (а, б) и рентгеновские дифрактограммы (в, г) слоев, полученных на поверхности растворов Zn(OAc)2 (а, в) и Mn(OAc)2 (б, г): 1 – исходные образцы, 2–4 – образцы, прогретые на воздухе при 150, 300 и 450С соответственно.

Скачать (230KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Микрофотографии капель воды, нанесенных на поверхность исследуемых слоев на кремнии: а – слои получены на поверхности раствора Zn(OAc)2; б – на поверхности раствора Mn(OAc)2; в – на поверхности раствора смеси Zn(OAc)2 и Mn(OAc)2, взятых в соотношении 4 : 1. Температура обработки образцов после синтеза и значения углов смачивания в градусах указаны на каждой из микрофотографий (RT – комнатная температура).

Скачать (95KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».