Властивості конгломератів ZnO-Zn, вирощених на неполірованій підкладці Si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні
This paper presents the results of a study of ZnO-Zn conglomerates synthesised on unpolished silicon (Si) substrates by the rapid solar evaporation method of ZnO/C precursors with mass ratios of 2:1 and 1:3. The obtained samples were analysed using X-ray structural analysis, which confirmed the form...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2026
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/852 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1860507112658960384 |
|---|---|
| author | Kovalskyi, Y.O. Karpyna, V.A. Myroniuk, L.A. Olifan, O.I. Korichev, S.F. Danylenko, I.M. Starik, S.P. Strelchuk, V.V. Ievtushenko, A.I. |
| author_facet | Kovalskyi, Y.O. Karpyna, V.A. Myroniuk, L.A. Olifan, O.I. Korichev, S.F. Danylenko, I.M. Starik, S.P. Strelchuk, V.V. Ievtushenko, A.I. |
| author_sort | Kovalskyi, Y.O. |
| baseUrl_str | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-08T12:55:26Z |
| description | This paper presents the results of a study of ZnO-Zn conglomerates synthesised on unpolished silicon (Si) substrates by the rapid solar evaporation method of ZnO/C precursors with mass ratios of 2:1 and 1:3. The obtained samples were analysed using X-ray structural analysis, which confirmed the formation of a wurtzite-type ZnO crystalline phase and metallic Zn. Photoluminescence spectra revealed two characteristic peaks: a near band edge emission at ~380 nm, caused by exciton recombination, and an intense green band at ~522 nm associated with oxygen vacancies. Raman spectroscopy revealed a shift in the E? (high) mode, which characterizes the oscillation of the oxygen sublattice, from 437 to 427 cm–1, indicating an increase in the lattice period because of elastic stresses in the crystallites. Energy dispersive analysis showed the distribution of grown ZnO and Zn conglomerates. The photocatalytic properties, which were studied by degrading the model dye methyl orange under UV irradiation, showed better values in the case of ZnO-Zn conglomerate synthesis at a precursor concentration of ZnO/C as 1:3. The results obtained demonstrate the promise of using concentrated solar radiation for the synthesis and creation of materials with the desired properties using environmentally friendly, energy-independent technologies. |
| doi_str_mv | 10.15407/hftp17.01.083 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:36:16Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-852 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:48Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8522026-03-08T12:55:26Z Properties of ZnO-Zn conglomerates grown on unpolished Si substrate by carbothermal reduction under rapid solar evaporation Властивості конгломератів ZnO-Zn, вирощених на неполірованій підкладці Si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні Kovalskyi, Y.O. Karpyna, V.A. Myroniuk, L.A. Olifan, O.I. Korichev, S.F. Danylenko, I.M. Starik, S.P. Strelchuk, V.V. Ievtushenko, A.I. ZnO-Zn conglomerates carbothermal reduction morphology photoluminescence photocatalysis ZnO-Zn конгломерати карботермічне відновлення морфологія фотолюмінесценція, фотокаталіз This paper presents the results of a study of ZnO-Zn conglomerates synthesised on unpolished silicon (Si) substrates by the rapid solar evaporation method of ZnO/C precursors with mass ratios of 2:1 and 1:3. The obtained samples were analysed using X-ray structural analysis, which confirmed the formation of a wurtzite-type ZnO crystalline phase and metallic Zn. Photoluminescence spectra revealed two characteristic peaks: a near band edge emission at ~380 nm, caused by exciton recombination, and an intense green band at ~522 nm associated with oxygen vacancies. Raman spectroscopy revealed a shift in the E? (high) mode, which characterizes the oscillation of the oxygen sublattice, from 437 to 427 cm–1, indicating an increase in the lattice period because of elastic stresses in the crystallites. Energy dispersive analysis showed the distribution of grown ZnO and Zn conglomerates. The photocatalytic properties, which were studied by degrading the model dye methyl orange under UV irradiation, showed better values in the case of ZnO-Zn conglomerate synthesis at a precursor concentration of ZnO/C as 1:3. The results obtained demonstrate the promise of using concentrated solar radiation for the synthesis and creation of materials with the desired properties using environmentally friendly, energy-independent technologies. У статті представлені результати дослідження конгломератів ZnO-Zn, синтезованих на неполірованих підкладках кремнію (Si) методом швидкого сонячного випаровування прекурсорів ZnO/C з масовим співвідношенням 2:1 та 1:3. Отримані зразки були проаналізовані за допомогою рентгенівського структурного аналізу, який підтвердив утворення кристалічної фази ZnO типу вюртциту та металічного Zn. Спектри фотолюмінесценції виявили два характерні піки: випромінювання поблизу краю смуги при ~380 нм, спричинене рекомбінацією екситонів, та інтенсивну зелену смугу при ~522 нм, пов’язану з вакансіями кисню. Раманівська спектроскопія виявила зсув в режимі E? (high), який характеризує коливання підґратки кисню, з 437 до 427 см–1, що вказує на збільшення періоду ґратки в результаті пружних напружень в кристалітах. Енергодисперсійний аналіз показав розподіл вирощених конгломератів ZnO і Zn. Фотокаталітичні властивості, які вивчалися шляхом розкладання модельного барвника метилового оранжового під дією УФ-випромінювання, показали кращі значення у випадку синтезу конгломератів ZnO-Zn при концентрації прекурсорів ZnO/C як 1:3. Отримані результати демонструють перспективність використання концентрованого сонячного випромінювання для синтеза та створення матеріалів з бажаними властивостями за допомогою екологічно чистих, енергонезалежних технологій. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2026-02-28 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/852 10.15407/hftp17.01.083 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 17 No. 1 (2026): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 83-92 Химия, физика и технология поверхности; Том 17 № 1 (2026): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 83-92 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 17 № 1 (2026): Хімія, фізика та технологія поверхні; 83-92 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp17.01 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/852/835 Copyright (c) 2026 Y.O. Kovalskyi, V.A. Karpyna, L.A. Myroniuk, O.I. Olifan, S.F. Korichev, I.M. Danylenko, S.P. Starik, V.V. Strelchuk, A.I. Ievtushenko https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | ZnO-Zn конгломерати карботермічне відновлення морфологія фотолюмінесценція фотокаталіз Kovalskyi, Y.O. Karpyna, V.A. Myroniuk, L.A. Olifan, O.I. Korichev, S.F. Danylenko, I.M. Starik, S.P. Strelchuk, V.V. Ievtushenko, A.I. Властивості конгломератів ZnO-Zn, вирощених на неполірованій підкладці Si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні |
| title | Властивості конгломератів ZnO-Zn, вирощених на неполірованій підкладці Si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні |
| title_alt | Properties of ZnO-Zn conglomerates grown on unpolished Si substrate by carbothermal reduction under rapid solar evaporation |
| title_full | Властивості конгломератів ZnO-Zn, вирощених на неполірованій підкладці Si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні |
| title_fullStr | Властивості конгломератів ZnO-Zn, вирощених на неполірованій підкладці Si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні |
| title_full_unstemmed | Властивості конгломератів ZnO-Zn, вирощених на неполірованій підкладці Si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні |
| title_short | Властивості конгломератів ZnO-Zn, вирощених на неполірованій підкладці Si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні |
| title_sort | властивості конгломератів zno-zn, вирощених на неполірованій підкладці si методом карботермічного відновлення при швидкому сонячному випаровуванні |
| topic | ZnO-Zn конгломерати карботермічне відновлення морфологія фотолюмінесценція фотокаталіз |
| topic_facet | ZnO-Zn conglomerates carbothermal reduction morphology photoluminescence photocatalysis ZnO-Zn конгломерати карботермічне відновлення морфологія фотолюмінесценція фотокаталіз |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/852 |
| work_keys_str_mv | AT kovalskyiyo propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT karpynava propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT myroniukla propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT olifanoi propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT korichevsf propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT danylenkoim propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT stariksp propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT strelchukvv propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT ievtushenkoai propertiesofznoznconglomeratesgrownonunpolishedsisubstratebycarbothermalreductionunderrapidsolarevaporation AT kovalskyiyo vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní AT karpynava vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní AT myroniukla vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní AT olifanoi vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní AT korichevsf vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní AT danylenkoim vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní AT stariksp vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní AT strelchukvv vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní AT ievtushenkoai vlastivostíkonglomeratívznoznviroŝenihnanepolírovaníjpídkladcísimetodomkarbotermíčnogovídnovlennâprišvidkomusonâčnomuviparovuvanní |