Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV)

Изложены перспективы применения наноматериалов на основе германия в наноэлектронике. Определены свойства германиевых наноструктур (ГНС) согласно теоретическим расчетам. С учетом затрудненности образования ГНС на открытой поверхности для синтеза наногермания предложен темплатный rf PE MOCVD-метод — в...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2011
Hauptverfasser:	Дорошенко, М.Н., Набока, О.В., Мазуренко, Е.А., Огенко, В.М.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 2011
Schriftenreihe:	Украинский химический журнал
Schlagworte:	Неорганическая и физическая химия
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/187362
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV) / М.Н. Дорошенко, О.В. Набока, Е.А. Мазуренко, В.М. Огенко // Украинский химический журнал. — 2011. — Т. 77, № 8. — С. 94-99. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-187362
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1873622022-12-25T01:26:02Z Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV) Дорошенко, М.Н. Набока, О.В. Мазуренко, Е.А. Огенко, В.М. Неорганическая и физическая химия Изложены перспективы применения наноматериалов на основе германия в наноэлектронике. Определены свойства германиевых наноструктур (ГНС) согласно теоретическим расчетам. С учетом затрудненности образования ГНС на открытой поверхности для синтеза наногермания предложен темплатный rf PE MOCVD-метод — высокочастотное металлоорганическое, активированное плазмой химическое осаждение из газовой фазы с использованием каталитически активных подложек и легколетучих прекурсоров — координационных соединений германия (β-дикетонатов). Приведен синтез нанопористых матриц кремнезема и оксида алюминия, с наращиванием на их поверхности каталитически активных наночастиц комбинации оксидов кобальта (II) и (III), а также золота методом термического испарения в вакууме (ТИВ). Представлены первые попытки получения ГНС методом rf PE MOCVD. Викладено перспективи застосування наноматеріалів на основі германію в наноелектроніці. Визначено властивості германієвих наноструктур (ГНС) згідно з теоретичними розрахунками. З урахуванням складності утворення ГНС на відкритій поверхні для синтезу наногерманію запропоновано темплатний rf PE MOCVD-метод — високочастотне металоорганічне, активоване плазмою хімічне осадження із газової фази з використанням каталітично активних підкладок і легколетких прекурсорів — координаційних сполук германію (β-дикетонатів). Наведено синтез нанопористих матриць кремнезему і оксиду алюмінію, із нарощуванням на їх поверхні каталітично активних наночасток комбінації оксидів кобальту (II) і (III), а також золота методом термічного випаровування у вакуумі (ТВВ). Представлено перші спроби отримання ГНС методом rf PE MOCVD. Presented the prospects of nanomaterials based on germanium in nanoelectronics. Illustrates the properties of germanium nanostructures (GeNTs) according to theoretical calculations. Given the difficulty of formation GeNTs on the open surface, for the synthesis of nanogermanium proposed template rf PE MOCVD-method — high-frequency plasma activated organometallic chemical vapor deposition using a catalytically active substrates and volatile precursors — the coordination compounds of germanium (β-diketonates). Shown the synthesis of nanoporous silica and aluminum oxide matrices, with the increasing on the surface of catalytically active nanoparticles of a combination of cobalt oxides (II) and (III), and Au by thermal evaporation in vacuum (TEV). Presented the first attempts to synthesis of GeNTs by rf PE MOCVD. 2011 Article Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV) / М.Н. Дорошенко, О.В. Набока, Е.А. Мазуренко, В.М. Огенко // Украинский химический журнал. — 2011. — Т. 77, № 8. — С. 94-99. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. 0041–6045 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/187362 542.973: 542.92: 546.289 ru Украинский химический журнал Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия
spellingShingle	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Дорошенко, М.Н. Набока, О.В. Мазуренко, Е.А. Огенко, В.М. Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV) Украинский химический журнал
description	Изложены перспективы применения наноматериалов на основе германия в наноэлектронике. Определены свойства германиевых наноструктур (ГНС) согласно теоретическим расчетам. С учетом затрудненности образования ГНС на открытой поверхности для синтеза наногермания предложен темплатный rf PE MOCVD-метод — высокочастотное металлоорганическое, активированное плазмой химическое осаждение из газовой фазы с использованием каталитически активных подложек и легколетучих прекурсоров — координационных соединений германия (β-дикетонатов). Приведен синтез нанопористых матриц кремнезема и оксида алюминия, с наращиванием на их поверхности каталитически активных наночастиц комбинации оксидов кобальта (II) и (III), а также золота методом термического испарения в вакууме (ТИВ). Представлены первые попытки получения ГНС методом rf PE MOCVD.
format	Article
author	Дорошенко, М.Н. Набока, О.В. Мазуренко, Е.А. Огенко, В.М.
author_facet	Дорошенко, М.Н. Набока, О.В. Мазуренко, Е.А. Огенко, В.М.
author_sort	Дорошенко, М.Н.
title	Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV)
title_short	Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV)
title_full	Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV)
title_fullStr	Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV)
title_full_unstemmed	Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV)
title_sort	синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (iv)
publisher	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Неорганическая и физическая химия
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/187362
citation_txt	Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV) / М.Н. Дорошенко, О.В. Набока, Е.А. Мазуренко, В.М. Огенко // Украинский химический журнал. — 2011. — Т. 77, № 8. — С. 94-99. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.
series	Украинский химический журнал
work_keys_str_mv	AT dorošenkomn sintezkatalitičeskiaktivnyhpodložekdlâpolučeniânanostrukturgermaniâiv AT nabokaov sintezkatalitičeskiaktivnyhpodložekdlâpolučeniânanostrukturgermaniâiv AT mazurenkoea sintezkatalitičeskiaktivnyhpodložekdlâpolučeniânanostrukturgermaniâiv AT ogenkovm sintezkatalitičeskiaktivnyhpodložekdlâpolučeniânanostrukturgermaniâiv
first_indexed	2025-07-16T08:52:25Z
last_indexed	2025-07-16T08:52:25Z
_version_	1837792961397522432
fulltext	-2009. -№ 6. -С. 83—87. 10. Тулюпа Ф.М ., Панченко І.С. Аналітична хімія: Навчальний посібник. -Дніпропетровськ: Вид-во УДХТУ, 2002. 11. Миронов И .В. // Журн. неорган. химии. -1988. -33. -№ 6. -С. 1455—1459. 12. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. -М .: Химия. -1989. 13. Делимарский Ю.К. Химия ионных расплавов. - Киев: Наук. думка, 1980. 14. Волков С.В., Грищенко В.Ф., Делимарский Ю.К. Координационная химия солевых расплавов. - Киев: Наук. думка, 1977. 15. Попель А .А . Магнитно-релаксационный метод ана- лиза неорганических веществ. -М .: Химия, 1978. 16. Вашман А .А ., Пронин И .С. Ядерная магнитная релаксация и ее применение в химической физике. -М .: Наука, 1979. 17. Гарновский А .Д., Садименко А .П ., Осипов О.А ., Цинцадзе Г.В. Жестко-мягкие взаимодействия в координационной химии. -Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1986. 18. Кармангужина Л.К., Маров И .Н ., Евтикова Г.А ., Факеев А .А . // Журн. неорган. химии. -1983. -28, № 10. -С. 2538—2541. 19. Волков С.В., Засуха В.А . Квантовая химия коор- динационных конденсированных систем. -Киев: Наук. думка, 1985. Украинский государственный химико-технологический Поступила 25.02.2011 университет, Днепропетровск Институт металлофизики НАН Украины им. Г.В. Курдюмова , Киев Институт сорбции и проблем эндоэкологии НАН Украины, Киев УДК 542.973: 542.92: 546.289 М.Н. Дорошенко, О.В. Набока, Е.А. Мазуренко, В.М. Огенко СИНТЕЗ КАТАЛИТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПОДЛОЖЕК ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУР ГЕРМАНИЯ (IV) Изложены перспективы применения наноматериалов на основе германия в наноэлектронике. Определены свойства германиевых наноструктур (ГНС) согласно теоретическим расчетам. С учетом затрудненности обра- зования ГНС на открытой поверхности для синтеза наногермания предложен темплатный rf PE MOCVD-метод — высокочастотное металлоорганическое, активированное плазмой химическое осаждение из газовой фазы с использованием каталитически активных подложек и легколетучих прекурсоров — координационных сое- динений германия (β-дикетонатов). Приведен синтез нанопористых матриц кремнезема и оксида алюминия, с наращиванием на их поверхности каталитически активных наночастиц комбинации оксидов кобальта (II) и (III), а также золота методом термического испарения в вакууме (ТИВ). Представлены первые попытки получения ГНС методом rf PE MOCVD. ВВЕДЕНИЕ. Развитие современных техноло- гий требует разработки новых функциональных материалов. В последнее время синтезировано бо- льшое число неорганических наноматериалов — нанотрубки, нанопроволоки, наножгуты, нанолен- ты, наноремни, наногвозди, нанопрутики и т.п. Известны работы по синтезу наноструктур как со- единений [1—5], так и простых элементов [6—10]. Наименее исследованной, но многообещаю- щей и перспективной является проблема получе- ния наноразмерных материалов на основе элемен- тов IV группы — кремния и германия. Современ- ный научно-технический прогресс несомненно определяется развитием электроники. Известно, что германий входит в состав полупроводниковых материалов, применяемых в микроэлектронике. Последние достижения науки показывают, что в отличие от традиционной микроэлектроники, по- тенциальные возможности которой в ближайшее десятилетие, по-видимому, будут исчерпаны, даль- нейшее развитие электроники возможно только на базе принципиально новых физических и тех- нологических идей. При переходе от микроразмерности к разме- Неорганическая и физическая химия © М .Н . Дорошенко, О.В. Набока, Е.А. Мазуренко, В.М . Огенко , 2011 94 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 8 рам элементов порядка десятков или единиц на- нометров возникает качественно новая ситуация, состоящая в том, что квантовые эффекты (тунне- лирование, размерное квантование, интерферен- ционные эффекты) оказывают определяющее вли- яние на физические процессы в наноструктурах. Синтезированные материалы на основе наногер- мания с наличием таких свойств смогут найти свое применение в оптоэлектронике. Также на основе ГНС могут быть созданы наноразмерные лазеры и светоизлучающие устройства с возможностью пе- рестройки длины волны. Если в случае наноструктур углерода (также элемента IV группы) накоплен достаточный экс- периментальный материал по синтезу, то для на- ноструктур германия выполнено очень мало ра- бот. На сегодняшний день известна только одна ра- бота по синтезу германиевых нанотрубок (ГНТ) [11] и несколько работ по синтезу германиевых нано- проволок (ГНП) и других наноструктур [12—15]. В противовес распространенному представ- лению, что нанотрубки элементного германия труд- но стабилизировать, вследствие преобладания sp3- гибридизации, они могут быть получены при усло- вии должного завершения оборванных связей от- крытых концов трубок. Это предположение было подтверждено в работах по моделированию ГНТ. Немецкие исследователи во главе с Сейфертом в 2001 году синтезировали полигермин (GeH)n [16]. А затем, используя метод DFT (density functional theory — теория функционала электронной плот- ности), показали, что нанотрубки GeH стабильны, энергетически жизнеспособны (ширина запрещен- ной зоны 1.32—1.34 эВ) и могут обладать высоки- ми фотолюминесценцентными (ИК-спектр) и по- лупроводниковыми свойствами [17]. На рис. 1 при- ведена структура моделей однослойных гермино- вых нанотрубок: типа “зигзаг” (а) и “кресло” (б) с соответственными индексами хиральности (8.0 и 8.8). Показаны виды сбоку (cправа) и торцы (слева). Таким образом, представляется интересным синтезировать ГНС. Возможны два пути получе- ния наногермания. Следует проводить либо само- организованный синтез, завершая оборванные свя- зи атомов германия водородом, либо применять темплатный метод, используя каталитически ак- тивные подложки (КАП). Отличительной особен- ностью КАП является тот факт, что они “принуж- дают” sp3-гибридизированные атомы Ge форми- ровать тубулярную структуру внутри наноразме- рных пор. Нами был выбран второй путь. Для реализа- ции такого подхода предложен CVD-метод — хи- мическое осаждение из газовой фазы, а точнее его разновидность — rf PE MOCVD-метод — высоко- частотное металлоорганическое активированное плазмой химическое осаждение из газовой фазы. Основное характерное отличие данного процесса от обычного CVD — наличие низкотемператур- ной плазмы пониженного давления (1—103 Па), ко- торая играет решающую роль в уменьшении ак- тивационного барьера, необходимого для роста НС. Энергия активации роста температуры тако- го процесса –0.76 эВ (у обычного CVD — 1.21 эВ). ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Для роста на- ноструктур CVD-методом требуется источник ос- новного элемента (газообразный или легколету- чий прекурсор), подложка (пластина или нанопо- ристая мембрана), наночастички катализатора и тепло. Известными соединениями германия, которые могут выступать в роли прекурсора, являются гер- ман и его гомологи, галогениды германия, а так- же легколетучие координационные соединения гер- мания (β-дикетонаты). Главными недостатками гер- мана являются его токсичность и неустойчивость, а галогенидов Ge — более высокая температура сублимации, чем у β-дикетонатов. Поэтому нами были выбраны и синтезирова- ны β-дикетонаты германия — ацетилацетонат гер- мания и гексафторацетилацетонат германия (IV) Ge (ГФА)4. При нагревании (~120—150 oС) они переходят без разрушения в газовую фазу, а при дальнейшем повышении температуры (>200 oС) Рис. 1. Структура моделей однослойных герминовых на- нотрубок типа “зигзаг” (а) и “кресло” (б), где 8.0 и 8.8 — соответственные индексы хиральности . б а ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 8 95 разлагаются с образованием химически активных ион-радикалов, дальнейший термолиз которых приводит к образованию твердой фазы наностру- ктуры германия или его соединения. Для синтеза Ge (ГФА)4 оксид германия смешивали с β-дике- тоном (ацетилацетоном, трифторацетилацетоном, гексафторацетилацетоном) в среде ацетонитри- ла. Смесь нагревали 5 ч с обратным холодильни- ком при температуре 65 oС. В результате был по- лучен летучий комплекс германия с гексафтораце- тилацетоном. Другой важный фактор для синтеза ГНС — правильный подбор подложки и катализатора рос- та. С учетом затрудненности образования ГНС на открытой поверхности для успешного результата наиболее оптимальным вариантом является вы- бор нанопористых подложек. Предпочтение было отдано кремнезему и оксиду алюминия как наи- более распространенным материалам подложек для получения наноструктур [18—22]. Гексагональные плотноупакованные поры заранее задают профиль материала, “принуждая” атомы германия форми- ровать цилиндрическую поверхность, и определя- ют размеры наноструктур (трубок, проволок и т.п.) до 250 нм диаметра и 500 мкм длины. Управ- ление временем осаждения позволяет регулировать образование нанотрубок либо нанопроволок. Для синтеза НТ наиболее часто используют катализаторы на основе 3d-металлов и оксидов подгруппы Fe: Ni, Co, Fe [23—26] и золота[27, 28]. Нами были выбраны катализаторы на основе ком- бинации оксидов кобальта (II) и (III), а также Au. Рост кристаллического германия на золотом катализаторе происходит в соответствии с "газо- жидко-твердофазным" механизмом (vapor-liquid- solid -VLS), предложенным Вангнером еще в 1964 году [29]. В одном случае основа наноканала мат- рицы оксида алюминия (НКОА) полностью забло- кирована золотой пленкой (рис. 2, a, большая ве- роятность образования нанопроволоки); в другом — она остается открытой, и, таким образом, напы- ляемые атомы золотого катализатора присоединя- ются только к стенкам НКОА (рис. 2, б, большая вероятность образования нанотрубки). Реальные условия могут или соответствовать одному из этих случаев или быть промежуточными. Структура тру- бки формируется вследствие ограничения канала. VLS- реакция происходит только в местах, где при- соединены золотые кластеры, приводя таким об- разом к образованию кристаллического германия. Аморфная фаза формируется на участках, где золо- тые атомы отсутствуют. Напыленный золотой слой на стенках каналов НКОА не является необ- ходимым для формирования ГНТ, но он облегчает формирование кристаллических нанотубулярных структур при более низких температурах через VLS-механизм. Для получения нанопористых мембран окси- да алюминия применяли процесс анодного окси- дирования алюминия (стандартный потенциал алю- миния E0 Al3+ /Al = –1.66 В) — хорошо изученный про- цесс, используемый для образования на поверхно- сти материалов из алюминия защитных, изоляци- онных и других оксидных пленок Al2O3 или Al2O3⋅ H2O. В результате были синтезированы матрицы Al2O3 с диаметром пор 100—120 нм, поcле чего образцы передавались для структурных исследо- ваний. Диаметр пор матрицы Al2O3 устанавлива- ли с помощью сканирующего электронного микро- скопа (СЭМ). На СЭМ-снимке зафиксированы по- ры диаметром 70—100 нм (рис. 3, а). На заключительной стадии было осуществле- но наращивание каталитически активных нано- кластеров золота размером от 5 до 10 нм на по- верхности матриц оксида алюминия. Процесс про- водили методом термического испарения в вакуу- ме (ТИВ) при температуре 300 оC. Для получения кремнеземных матриц исполь- зовали высокодисперсные кремнеземы и стеклян- ные микросферы, которые смешивали с органичес- кими растворителями до образования гелей. Полу- ченные гели сушили (естественно) при температу- ре 21 оC. В результате образовывались ксерогели Неорганическая и физическая химия Рис. 2. Модель роста наноструктуры в каталитически активной поре подложки (VLS): закрытая (а) и откры- тая (б) поры. 96 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 8 — пористые материалы с системой открытых пор. Затем готовили 0.1 М раствор формиата кобаль- та Co(HCOO)2⋅2H2O и осуществляли в нем про- питку кремнеземных матриц в течение 1—2 сут. Bысушенные пропитанные матрицы передавали для синтеза катализатора. На следующей стадии проводили наращива- ние на кремнеземистых матрицах каталитически активных наночастиц оксидов кобальта (II) и (III). Для этого в кварцевую камеру на резистивно-на- греваемую подложку помещали предварительно подготовленную нанопористую матрицу кремне- зема. Затем в вакуумной камере создавали разря- жение (200—250 Па) и подавали инертный газ-но- ситель Ar со скоростью 300 мл/мин для удаления воздуха. Далее осуществлялся нагрев подложки до температуры разложения формиата кобальта (200 оC). В результате этого на поверхности под- ложки происходило формирование каталитичес- ки активных наночастиц комбинации оксидов ко- бальта (II) и (III) (CoO⋅Co2O3). Общее время про- цесса синтеза составило 10 мин. Затем образцы пе- редавали для изучения их структур- ных и физико-химических свойств. Исследование фазового состава продуктов разложения формиата ко- бальта на кремнеземистой поверх- ности проводили рентгенострукту- рным методом на дифрактометре ДРОН-3М с использованием CuKα- источника излучения. На рентгено- грамме (рис. 4) выраженными явля- ются дифракционные максимумы, характерные для комбинации окси- дов кобальта (II) и (III) (CoO, Co2O3). С помощью EDX-метода был определен атомарный состав ма- трицы. Из диаграммы следует образование имен- но Co3O4 (рис. 5, а). Диаметр наночастиц Co3O4, образованных на поверхности нанопористой матрицы кремнезема, определяли методом электронной микроскопии, применяя сканирующий электронный микроскоп. Рис. 3. СЭМ-снимки нанопористых матриц: оксида алюминия (диаметр пор 70—100 нм) (а) и кремнезема с наращенными наночастицами Co3O4 диаметром 50—100 нм (б). Рис. 4. Рентгенограмма продуктов разложения формиата кобальта на кремнеземистой поверхности. Рис. 5. Диаграммы элементного состава (EDX-метод) кремнеземистой нанопористой матрицы с наночастич- ками Co3O4 (а), нанопористой матрицы оксида алю- миния с микрочастицами Ge (б). ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 8 97 На СЭМ -снимке зафиксированы наночастицы Co3O4 диаметром 50—100 нм (рис. 3, б). На завершающей стадии проводили синтез гер- маниевых структур методом rf PE MOCVD. Для синтеза использовали лабораторную установку Пла- зма-600Т (13.56 МГц, мощность 600 Вт). В кварце- вую камеру на резистивно-нагреваемую подлож- ку помещали нанопористую мембрану оксида алю- миния с предварительно нанесенным слоем ката- лизатора золота. Затем создавали вакуум (1—103 Па) и подавали газ-носитель Ar для удаления воз- духа. Далее осуществляли нагрев подложки до температуры роста ГНС (200 оC). С током Ar в ре- акционную камеру попадал предварительно на- гретый до температуры сублимации (120 оC) орга- но-металлический прекурсор — гексафторацети- лацетонат германия (IV) Ge (ГФА)4. После этого осуществлялось зажигание низкотемпературного ВЧ плазменного разряда. При температуре 200 оC происходило разложение газа-прекурсора с после- дующим осаждением на поверхности нанопорис- той матрицы твердой фазы германия. Процесс син- теза длился 15 мин, после чего образцы передава- ли на исследование структурных и физико-хими- ческих свойств. С помощью EDX-метода был определен ато- марный состав продуктов разложения гексафтор- ацетилацетонатa германия (IV). Диаграмма пока- зала образование Ge (рис. 5, б). Диаметр частиц Ge был определен с помощью сканирующего элек- тронного микроскопа. На СЭМ-снимке видна мик- рочастица диаметром 4 мкм (рис. 6). Достигнутые результаты дают хорошие пред- посылки для дальнейшего успешного синтеза ГНС и имеют важное значение для развития химии германия в наноразмерном масштабе. РЕЗЮМЕ. Викладено перспективи застосування на- номатеріалів на основі германію в наноелектроніці. Виз- начено властивості германієвих наноструктур (ГНС) згід- но з теоретичними розрахунками. З урахуванням склад- ності утворення ГНС на відкритій поверхні для синтезу наногерманію запропоновано темплатний rf PE MOCVD- метод — високочастотне металоорганічне, активоване плазмою хімічне осадження із газової фази з використан- ням каталітично активних підкладок і легколетких пре- курсорів — координаційних сполук германію (β-дикето- натів). Наведено синтез нанопористих матриць кремнезе- му і оксиду алюмінію, із нарощуванням на їх поверхні каталітично активних наночасток комбінації оксидів ко- бальту (II) і (III), а також золота методом термічного ви- паровування у вакуумі (ТВВ). Представлено перші спро- би отримання ГНС методом rf PE MOCVD. SUMMARY. Presented the prospects of nanomateri- als based on germanium in nanoelectronics. Illustrates the properties of germanium nanostructures (GeNTs) according to theoretical calculations. Given the difficulty of formation GeNTs on the open surface, for the synthesis of nano- germanium proposed template rf PE MOCVD-method — high-frequency plasma activated organometallic chemical vapor deposition using a catalytically active substrates and volatile precursors — the coordination compounds of ger- manium (β-diketonates). Shown the synthesis of nanopo- rous silica and aluminum oxide matrices, with the increasing on the surface of catalytically active nanoparticles of a combination of cobalt oxides (II) and (III), and Au by ther- mal evaporation in vacuum (TEV). Presented the first at- tempts to synthesis of GeNTs by rf PE MOCVD. 1. Lee Y .B. // Appl.Phys. Lett. -2003. -85. -P. 999—1001. 2. Jang J. // Adv. Mater. -2004. -16. -P. 799—802. 3. Jiang Z .Y ., X ie Z .X ., Z hang X .H. et al. // Chem. Phys. Lett. -2003. -378. -P. 313—317. 4. W ang X.D., Gao P.X ., L i J. et al. // Adv. Mater. -2002. -14. -P. 1732—1735. 5. Saito Y ., M aida M . // J. Phys. Chem. A. -1999. -103. -P. 129—132. 6. Steinhart M ., W endorff J.H., Greiner A . et al. // Sci- ence. -2002. -296. -P. 1997—2002. 7. Bao H.C., Xu Z ., Hong H.M . et al. // Scr. Mater. -2004. -50. -P. 19—23. 8. W ang D., Y u D., Peng Y . et al. // Nanotechnology. -2003. -14. -P. 748—751. 9. M o M .S ., Z eng J.H., L iu X .M . et al. // Adv. Mater. -2002. -14. -P. 1658—1661. 10. Liu X .Y ., Z eng J.H., Z hang S.Y . et al. // Chem. Phys. Lett. -2003. -374. -P. 348—351. 11. M ei Y .F., S iu G.G., L i Z .M . et al. // J. Cryst. Growth. Неорганическая и физическая химия Рис. 6. СЭМ-снимки германиевыех микрочастиц диа- метром 4 мкм на подложке из нанопористого оксида алюминия. 98 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 8 -2005. -285. -P. 59—65. 12. Heath J.R ., Le Goues F.K. // Chem. Phys. Lett. -1993. -208. -P. 263—267. 13. Greytak A .B., Lauhon L .J., Gudiksen M .S . et al. // Appl. Phys. Lett. -2004. -84. -P. 4176—4182. 14. Dailey J.W ., Taraci J., Clement T . et al. // J. Appl. Phys. -2004. -96. -P. 7556—7563. 15. Kamins T .I., L i X ., W illiams R.S . // Nano Lett. -2004. -4. -P. 503—507. 16. Seifert G., Kцhler Th., Hajnal Z . et.al. // Solid State Commun. -2001. -119. -P. 653—657. 17. Frauenheim Th. // Nanotubes and nanowires. -SPIE Annual Meeting, 2003. 18. Z iegler K.J., Harrington P.A., Ryan K.M . et.al. // J. Phys.: Condens. Matter. -2003. -15. -P. 8303—8309. 19. Hernadi K., Fonseca A., Nagy J.B. et al. // Carbon. -1996. -34. -P. 1249—1253. 20. Li W .Z ., X ie S .S ., Qian L .X. et al. // Science. -1996. -274. -P. 1701—1706. 21. Hornyak G.L ., Schneider J.J., Czap N. et al. // Abstr. 4th Int. Conf. on Nanostructure Materials NANO’98. -Stockholm, 1998. -P. 84 22. Nielsch K., Castaсo F. J., M atthias S . et al. // Adv. Engineer. Mater. -2005. -7. -P. 217—224. 23. Fan S.S., Chapline M .G., Franklin N.R . et al. // Science. -1999. -283. -P. 512—517. 24. Chhowalla R .M ., Teo K.B.K., Ducati C. et al. // J. Appl. Phys. -2001. -90. -P. 5308—5312. 25. Bower C., Z hou O., Z hu W . et al. // Appl. Phys. Lett. -2000. -77. -P. 2767—2773. 26. Sohn J.I., Lee S., Kim H. // Ibid. -2001. -78. -P. 901—907. 27. Jose-Y acaman M ., M iki-Y oshida M ., Rendon L . et.al. // Ibid. -1993. -62. -P. 657—659. 28. Sha J., Niu J., M a X. et. al. // Adv. Mater. -2002. -14. -P. 1219—1225. 29. W angner R .S ., EllisW .C. // Appl. Phys. Lett. -1964. -4. -P. 89—95. Институт общей и неорганической химии Поступила 25.01.2011 им. В.И .Вернадского НАН Украины, Киев УДК 544.77.33; 544.778.3; 665.37 В.І. Біленька, Г.С. Поп СТРУКТУРА ТА КОЛОЇДНО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ФОСФАТИДОВМІСНИХ ОЛІЙНИХ КОМПОЗИЦІЙ Досліджено склад та колоїдно-хімічні властивості (поверхневий натяг, адсорбція, солюбілізація, реологія) фузу, гідрофузу та кофосу, які утворюються як побічні продукти у процесі очищення олій. Проаналізовано колоїдну структуру фосфоолієвмісних композицій у взаємозв’язку з особливостями їх поведінки у середови- щах різної полярності. Розвинено уявлення про двошарову міцелярну структуру ПАР у розведених водних та вуглеводневих середовищах. Зважаючи на високу солюбілізаційну й адсорбційну здатність природних ПАР у складі олієвмісних продуктів на їх основі одержано низку зворотних емульсійних систем, які характери- зуються, порівняно з очищеними фосфатидами, високою структурованістю та стійкістю у часі. Останнім часом через пожвавлення виробни- цтва біодизелю (метилові чи етилові естери кис- лот олій) і зростання обсягів виробництва фосфа- тидів як побічних продуктів актуальним є їх ви- користання для технічних потреб, зокрема, як еко- логічно безпечних реагентів комплексної дії для нафтогазовидобувної промисловості [1] — диспер- гаторів-стабілізаторів інвертних систем, інгібiто- рів корозії, адгезивів і гідрофобізаторів. Спроби безпосереднього використання амонійно-фосфа- тидних солей у вигляді прямих емульсій “олія у воді” (о/в) як технологічних систем для глушіння свердловин не дали бажаних результатів через за- купорку порового простору водним фільтратом і набряканням нафтонасичених порід колекторa [2]. З метою усунення цих недоліків у даній роботі акцент зроблено на створенні емульсійних систем зворотного типу. Доцільність застосування фосфа- тидів у цих композиціях беззаперечна як з мірку- вань кваліфікованого використання побічних про- дуктів очищення олій [3], так і з боку захисту навко- лишнього природного середовища, оскільки на стадії утилізації відпрацьованих систем на вугле- водневій основі рослинні фосфатиди, завдяки ау- тооксидації і відщепленню жирних кислот, легко розщеплюються мікроорганізмами. © В.І. Біленька, Г.С. Поп , 2011 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2011. Т. 77, № 8 99

Синтез каталитически активных подложек для получения наноструктур германия (IV)

Institution

Ähnliche Einträge