ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ
The article is devoted to the development problems of the X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) method in Ukraine. XPS is a modern method for studying the electronic structure of atoms. The XPS method is used at all stages of the synthesis and study of materials, the functional properties of which...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2021
|
| Онлайн доступ: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/273 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871465668494229504 |
|---|---|
| author | Korduban, Oleksandr Ogenko, Volodymyr Kryshchuk, Taras |
| author_facet | Korduban, Oleksandr Ogenko, Volodymyr Kryshchuk, Taras |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Oleksandr Korduban",
"institution": "V. I. Vernadskii Institute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine"
},
{
"author": "Volodymyr Ogenko",
"institution": "V. I. Vernadskii Institute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine"
},
{
"author": "Taras Kryshchuk",
"institution": "V. I. Vernadskii Institute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine"
}
] |
| author_sort | Korduban, Oleksandr |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:45Z |
| description | The article is devoted to the development problems of the X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) method in Ukraine. XPS is a modern method for studying the electronic structure of atoms. The XPS method is used at all stages of the synthesis and study of materials, the functional properties of which are determined by the state of the surface or interphase boundaries, charge states of atoms and the type of functional groups, and material degradation processes. The objects of study are catalysts, coatings, chemical sensors, sorbents, coordination and organometallic compounds (chemistry, materials science, pharmaceuticals), surface condition and composition (microelectronics), thin films (optics), alloys (aviation and space industry), nanopowders, nanofilms (nanotechnology). The method is relevant for the implementation of targeted synthesis of materials. In the world, the XPS method is widespread and integrated into innovative branches of science and technology, and XPS - instrumentation - is a high-tech business. In Ukraine, the method is practically not presented, there is no competition in this field of instrumentation. The article proposes the creation on the basis of the National Academy of Sciences of Ukraine a park of unitary, high-quality and affordable domestic XPS-spectrometers and the opening of a service center. The XPS method is necessary for most of the institutes of the National Academy of Sciences of Ukraine from the departments of chemistry, physics and astronomy, physical and technical problems of materials science, earth sciences and all specialized faculties of state universities. In general, for Ukraine, this is at least 50 spectrometers. The mechanism for the implementation of the project can be the formation of a state order for the development and manufacture of a batch of XPS spectrometers on the basis of imported and domestic components (50:50) and attracting business to the project. Creation of a network of Domestic XPS-spectrometers allows to obtain a sharp increase in the efficiency of scientific research in chemistry, physics, materials science and is one of the conditions for Ukraine’s transition to an innovative economy. |
| doi_str_mv | 10.33609/2708-129X.87.01.2021.41-50 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
41
УДК 544.171.44 doi: 10.33609/2708-129X.87.01.2021.41-50
ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ
ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ
О. М. Кордубан, В. М. Огенко, Т. В. Крищук
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України, просп. Ака-
деміка Палладіна, 32/34, Київ 03142, Україна
*е-mail: akord.ignc@gmail.com
Статтю присвячено проблемам розвитку методу рентгенівської фотоелектронної
спектроскопії (РФС/XPS) в Україні. Метод РФС є сучасним методом дослідження
електронної структури атомів. Метод використовують на всіх етапах синтезу та
дослідження матеріалів, функціональні властивості яких визначаються станом по-
верхні, зарядовими станами атомів, типом функціональних груп або процесами де-
градації матеріалів. Об’єктами дослідження є каталізатори, покриття, хімічні сенсо-
ри, сорбенти, координаційні та металоорганічні сполуки (хімія, матеріалознавство,
фармацевтика), стан та склад поверхні (мікроелектроніка), тонкі плівки (оптика),
сплави (авіаційна і космічна промисловість), нанопорошки, наноплівки (нанотех-
нології). Метод є актуальним для реалізації цілеспрямованого синтезу матеріалів.
У світі метод XPS є широко поширеним, його інтегровано в інноваційні сектори на-
уки і техніки, а XPS-приладобудування є високотехнологічний бізнесом. В Україні
метод практично не представлено, конкуренція в галузі приладобудування відсутня.
У статті запропоновано створення на базі НАН України парку унітарних, якісних і
доступних за ціною вітчизняних XPS-спектрометрів. Метод XPS потрібен більшості
інститутів НАН України з відділень хімії, фізики та астрономії, фізико-технічних
проблем матеріалознавства, наук про Землю та всім профільнім кафедрам держав-
них університетів. Загалом для України потрібно, як мінімум, 50 спектрометрів. Ме-
ханізмом реалізації проекту може бути формування державного замовлення на роз-
роблення і виготовлення на основі імпортних і вітчизняних комплектуючих (50:50)
партії XPS-спектрометрів і залучення в проект бізнесу. Створення мережі вітчизня-
них XPS-спектрометрів дозволяє отримати різке збільшення ефективності наукових
досліджень у галузі хімії, фізики, матеріалознавства і є однією з умов переходу Укра-
їни до інноваційної економіки.
Ключові слова: Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія, РФС, ЕСХА, енерго-
аналізатор, спектрометр.
ФІЗИЧНА ХІМІЯ ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ
42 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
ВСТУП. Рентгенівська фотоелектронна
спектроскопія (РФС) є одним з основних
фізичних методів дослідження поверх-
ні твердого тіла. Авторська назва методу
(K. Siegbahn із групою співавторів, Нобелів-
ська премія 1981 р.) – Electron Spectroscopy
for Chemical Analysis (ESCA) [1], сучас-
на англомовна назва – X-ray Photoelectron
Spectroscopy (XPS). Метод XPS у базовому
варіанті є сучасним потужним аналітичним
методом дослідження, дозволяє отримува-
ти інформацію про зарядові стани атомів
при утворенні хімічного зв’язку, проводити
кількісний аналіз поверхні, визначати типи
функціональних груп, природу хімічного
зв’язку [2]. Глибина аналізу методом XPS –
3–7 нм, що робить його актуальним на всіх
етапах синтезу або дослідження об’єктів,
функціональні властивості яких визнача-
ються станом поверхні, станом міжфазових
границь, розподілом фаз та функціональних
груп або процесами деградації цих характе-
ристик. Це каталізатори, покриття, хімічні
сенсори, сорбенти, координаційні та мета-
лоорганічні сполуки (хімія, матеріалознав-
ство, фармацевтика), стан поверхні (мікро-
електроніка), тонкі плівки (оптика), шліфи
сплавів (авіаційна та космічна промисло-
вість), нанопорошки, наноплівки, нанот-
рубки, графени (нанотехнології). В Україні
метод XPS практично не представлено.
ЕКСПЕРИМЕНТ І ОБГОВОРЕННЯ РЕ-
ЗУЛЬТАТІВ. Нижче як зразок можливостей
методу XPS наведено фрагмент результа-
тів синтезу та досліджень паладієвих ка-
талізаторів в ІЗНХ НАН України. Метою
синтезу була іммобілізація на поверхні
нанооб’єктів металевого (Pd0) паладію. На
рис. 1 представлено спектри Pd3d – вну-
трішніх рівнів атомів паладію на поверхні
вуглецевих нанотрубок (рис. 1, 1) та на по-
верхні композитних нанопорошків Al2O3/С
за трьох режимів синтезу (рис. 1, 2/1–2/3)
та двох режимів відновлення паладію
(рис. 1, 3/1–3/2).
Рис. 1, 1. Синтез каталізаторів
CNT/Pd
За даними XPS, за синтезу на поверхні
вуглецевих нанотрубок паладій іммобілізо-
вано в формі PdO2. На Pd3d-спектрі PdO2 від-
повідає компонента d з Езв Pd3d5/2 = 337.4 еВ
[2–4]. Є необхідність відновлення каталіза-
тора з подальшим контролем XPS.
Рис. 1, 2/1–2/3. Синтез
каталізаторів n-Al2O3/С/Pd
Максимальний відносний вміст мета-
левого паладію на поверхні нанопорошків
вдалося отримати в режимі 2/1 (рис.1, 2/1,
компонента a, Езв Pd3d5/2 =335.1 еВ [3]). Але
в основному паладій іммобілізовано на по-
верхні в формі PdO (рис.1, 2/1, компонента
b (Езв Pd3d5/2 =336.1 еВ)) [2–4]. У режимі 2/2
вклад PdO відносно Pd0 зростає. В режи-
мі 2/3 паладій іммобілізовано на поверхні
тільки як PdO1+х (рис.1, 2/3, компонента
с (Езв Pd3d5/2 =336.6 еВ)) та PdO2 (комп. d.)
[2–4]. В усіх випадках є необхідність від-
новлення паладію на поверхні каталізатора
з подальшим контролем XPS.
Рис. 1, 3/1–3/2. Відновлення паладію
на поверхні n-Al2O3/С/Pd
Максимальний відносний вміст метале-
вого паладію після відновлення поверхні
каталізаторів зафіксовано у режимі 3/1 – Pd0
(комп. a) та PdO1+х (комп. c). Після віднов-
лення в режимі 3/2 на Pd3d-спектрі з’явля-
ються додаткові сигнали від PdO (комп. b) та
PdO1+х (комп. c). На всіх спектрах присутні
компоненти e (Езв Pd3d5/2 =338.3 еВ), які від-
повідають прекурсору синтезу K2PdCl4 [2–4].
УХЖ № 1 / Том 87О. М. Кордубан, В. М. Огенко, Т. В. Крищук
43https://ucj.org.ua
Рис.1 XPS-спектри Pd3d – внутрішніх рів-
нів атомів паладію на поверхні: вуглецевих
нанотрубок (1), композитних нанопорошків
Al2O3/С/Pd за різних режимів синтезу (2/1–
2/3) та різних режимів відновлення паладію
(3/1–3/2).
Із наведених даних видно (рис.1), що ме-
тод XPS дозволяє реалізацію цілеспрямова-
ного синтезу.
У світі щорічно проводять маркетинго-
ві дослідження [5–7] методу XPS як висо-
коприбуткового бізнесу, в яких відображе-
но поточний стан, політика та плани роз-
витку XPS, тенденції розвитку, конкурент-
ний ландшафт, показники вартості, ціни,
доходу та валової маржі, аналіз та стан роз-
витку ключових регіонів країн, структура
витрат, імпорт/експорт обладнання, аналіз
попиту послуг XPS, можливість здійснення
нових інвестиційних проектів, вплив XPS
на ВНП країн. Це є оцінкою методу XPS як
безальтернативного для сучасного розвит-
ку науки і промисловості.
На тлі зростання ролі XPS у світі в Укра-
їні цей метод практично не представлено.
Це може призвести до втрати в середньо-
строковій перспективі сектору наукового
матеріалознавства на міжнародному рин-
ку розподілу праці. Адже метод XPS вико-
ристовують в реальному часі для контролю
всіх етапів за хімічного або фізичного син-
тезу, і ті наукові групи, які проводять син-
тези наосліп, у підсумку завжди програють
тим, хто робить це на основі об’єктивних
даних.
Однією з причин ситуації, що склалася
в Україні, є відсутність парку відповідного
обладнання. Переважна більшість молодих
спеціалістів із методом XPS не знайома.
Слід також врахувати і те, що виробники
обладнання орієнтовані на ринки розви-
нутих країн, і мінімальна вартість сучас-
ного базового варіанту XPS-спектрометра
складає Є 500–600 тис. При цьому сервісні
центри в Україні відсутні, а обладнання не
має технічної документації для ремонту
ФІЗИЧНА ХІМІЯ ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ
44 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
(принципові схеми та перелік комплектую-
чих не входять у комплектацію приладів).
Ремонтні роботи проводять або перемі-
щенням функціональних блоків у країну
виробника, або відрядженням звідти спе-
ціалістів, і через брак коштів у більшості
випадків прилад вибуває з експлуатації на
тривалий термін.
Вихід може бути в створенні парку одно-
типних, простих, якісних та доступних за
ціною вітчизняних XPS-спектрометрів для
первинного хімічного аналізу та в відкрит-
ті сервісного і навчального центрів. XPS по-
требують більшість інститутів НАН Укра-
їни з відділень хімії, фізики і астрономії,
фізико-технічних проблем матеріалознав-
ства, наук про Землю, профільні кафедри
державних університетів. Як уже було за-
значено, загалом для України потрібно, як
мінімум, 50 спектрометрів. Механізмом
реалізації проекту може бути формуван-
ня держзамовлення на 20–30 сучасних і
відносно дешевих XPS-спектрометрів для
інститутів НАН України і провідних держ
університетів та залучення до проекту віт
чизняного бізнесу.
Ключова особливість проекту – збере-
ження високих технічних характеристик
приладу при зменшенні вартості. Це мож-
ливо, якщо врахувати, що якість спектраль-
ної інформації XPS-спектрометра визнача-
ється енергоаналізатором, який є аналогом
диспергуючого елементу в оптиці. Таким
чином, енергоаналізатор та частину комп-
лектуючих можна імпортувати, а те, що
належить до вакуумної системи (вакуумна
та шлюзова камери, форвакуумні насоси,
системи управління, охолодження, конт
роль вакууму, напуск інертних газів, від-
пал вакуумних камер, нагрівання в вакуумі
зразків і відповідні блоки живлення) мож-
на виготовляти в Україні. Те ж саме стосу-
ється рентгенівської, іонної та електронної
гармат.
Основні вимоги до проекту: високі тех-
нічні характеристики спектрометра, до-
ступність за ціною, підвищена надійність
електронних компонент через місцеві умо-
ви експлуатації (нестабільність живлення,
несанкціоновані виключення, зміна фаз),
уніфікація з метою зменшення витрат на
ремонт, навчання персоналу, можливість
виготовлення в Україні. Виконання проек-
ту дозволяє отримати доступний та якіс-
ний вітчизняний XPS-спектрометр для
первинного хімічного аналізу. При цьому
з’являється можливість створення в Укра-
їні нового напрямку наукового приладобу-
дування.
Розробка концепції XPS-спектрометра
для первинного хімічного аналізу та ве-
ликовузлове складання на першому етапі
виконання проекту можливе на базі Ін-
ституту загальної та неорганічної хімії
ім. В. І. Вернадського НАН України, де
створено Центр колективного користуван-
ня «ЦККНП „Рентгенівська фотоелектро-
нна спектроскопія РФС/ЕСХА”».
Співробітники Центру мають успіш-
ний досвід модернізації спектрометра
«ЕС-2402» в ІМФ НАН України згідно роз-
порядження Президії НАН України від
17.04.2003 № 260 та від 06.03.2007 № 143.
Після встановлення енергоаналізатора,
рентгенівської, іонної та електронної гар-
мат (SPECS) було отримано спектрометр із
сучасними технічними характеристиками.
За період роботи 2007–2015рр. із викорис-
танням модернізованого «ЕС-2402» було
опубліковано 18 статей в іноземних журна-
УХЖ № 1 / Том 87О. М. Кордубан, В. М. Огенко, Т. В. Крищук
45https://ucj.org.ua
лах, зокрема з ІЗНХ – 2 статті [22.29], ІХП –
11 статей [8, 13,14–15,17,19–20, 23–24,27–
28], ДФТІ ім. Галкіна – 3 статті [11–12,16,]
з іноземними авторами – 2 статті [9–10] та
29 статей у вітчизняних рецензованих жур-
налах.
У 2017 р. у Центрі було виконано за-
пуск модернізованого рентгенівського
фотоелектронного спектрометра, зібра-
ного зі списаних спектрометрів типу «ЕС-
2402(03)». Всі роботи зі створення спек-
трометра виконано в короткий термін без
залучення бюджетних коштів. На першому
етапі модернізації було розроблено сучас-
ну систему управління XPS-спектрометром
із програмним забезпеченням і апаратни-
ми блоками та замінено енергоаналізатор.
У вакуумній системі спектрометра паро-
масляні насоси було замінено на турбо-
молекулярні і магніторозрядні. На друго-
му етапі було розроблено пристрій вводу
зразків у вакуум та згідно постанови Бюро
Президії НАН України від 04.07.2018 № 210
встановлено сучасні турбомолекулярні на-
соси, безмасляні форвакуумні насоси та
прилади контролю вакууму (Agilent).
ВИСНОВКИ. Динаміка розвитку XPS у
світі свідчить про високий ступінь інтегра-
ції методу в сучасні технологічні процеси.
Це є наслідком того, що розвиток і викори-
стання XPS у зазначених секторах науки і
промисловості є конкурентною перевагою.
Механізмом вирішення проблем роз-
витку XPS в Україні може бути формуван-
ня держзамовлення на виготовлення парку
вітчизняних спектрометрів та створення
умов для появи нового напрямку науково-
го приладобудування, тепер вже як висо-
коприбуткового бізнесу. Створення мережі
вітчизняних XPS-спектрометрів дозволяє
отримати різке збільшення ефективності
наукових досліджень у багатьох галузях на-
уки і техніки, що є одним із чинників пе-
реходу України до інноваційної економіки.
Написання статті стало можливим
в рамках НДР 314Е «Фізико-неорга-
нічна хімія функціонально-орієнто-
ваних наносистем, гетероструктур та
композитів».
PROBLEMS OF DEVELOPMENT OF THE METHOD
OF X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY
IN UKRAINE
O. M. Korduban, V. M. Ogenko,
T. V. Kryshchuk
V. I. Vernadsky Institute of General and Inor-
ganic Chemistry of NAS of Ukraine, Akad. Pal-
ladin Avenue, 32/34, Kyiv, 03142, Ukraine
*е-mail: akord.ignc@gmail.com
The article is devoted to the development
problems of the X-ray Photoelectron Spec-
troscopy (XPS) method in Ukraine. XPS is a
modern method for studying the electronic
structure of atoms. The XPS method is used
at all stages of the synthesis and study of ma-
terials, the functional properties of which are
determined by the state of the surface or in-
terphase boundaries, charge states of atoms
and the type of functional groups, and ma-
terial degradation processes. The objects of
study are catalysts, coatings, chemical sensors,
sorbents, coordination and organometallic
ФІЗИЧНА ХІМІЯ ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ
46 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
compounds (chemistry, materials science,
pharmaceuticals), surface condition and com-
position (microelectronics), thin films (optics),
alloys (aviation and space industry), nanopow-
ders, nanofilms (nanotechnology). The meth-
od is relevant for the implementation of tar-
geted synthesis of materials. In the world, the
XPS method is widespread and integrated into
innovative branches of science and technolo-
gy, and XPS - instrumentation - is a high-tech
business. In Ukraine, the method is practically
not presented, there is no competition in this
field of instrumentation. The article propos-
es the creation on the basis of the Nation-
al Academy of Sciences of Ukraine a park of
unitary, high-quality and affordable domestic
XPS-spectrometers and the opening of a ser-
vice center. The XPS method is necessary for
most of the institutes of the National Academy
of Sciences of Ukraine from the departments
of chemistry, physics and astronomy, physical
and technical problems of materials science,
earth sciences and all specialized faculties of
state universities. In general, for Ukraine, this
is at least 50 spectrometers. The mechanism for
the implementation of the project can be the
formation of a state order for the development
and manufacture of a batch of XPS spectrom-
eters on the basis of imported and domestic
components (50:50) and attracting business to
the project. Creation of a network of Domes-
tic XPS-spectrometers allows to obtain a sharp
increase in the efficiency of scientific research
in chemistry, physics, materials science and is
one of the conditions for Ukraine’s transition
to an innovative economy.
Keywords: X-ray photoelectron spectrosco-
py, XPS, ESCA, energy analyzer, spectrometer.
ЛІТЕРАТУРА
1. Siegbahn, K. ESCA: atomic, molecular and
solid state structure studies by means of
electron spectroscopy; pres. to the Royal
Society of Sciences of Uppsala, Dec. 3rd,
1965 // Nova Acta Regiae Societatis Scien-
tiarum Upsaliensis. – 1967.
2. Нефедов В. И. Рентгеноэлектронная
спектроскопия химических соедине-
ний. – Москва // Химия. – 1984.
3. D. Briggs, M. P. Seach, Practical Surface
Analysis by Auger and X-ray Photoelectron
Spectroscopy // Chichester – New York,
John Wiley & Sons Ltd. – 1983.
4. C.D. Wagner, J.F. Moulder, L.E. Davis, W.M.
Riggs. Handbook of X-ray Photoelectron
Spectroscopy // New York, Perkin-Elmer
Corporation. – 1979.
5. World X-ray Photoelectron Spectroscopy
(XPS) Market Research Report 2022
https://www.egypt-business.com/Ticker/
details/1805-World-X-ray-Photoelectron-
Spectroscopy-XPS-Market-Research-Re-
port-2022/212473
6. X-Ray Photoelectron Spectroscopy Market
Analysis & Trends to 2025: Kratos Analyt-
ical, Thermo Fisher Scientific, ULVAC and
Other
http://www.digitaljournal.com/pr/4157778
7. X-Ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)
Market: Rising Medical and Pharmaceutical
Applications to Bolster Growth Prospects
https://www.prnewswire.com/news-relea
ses/x-ray-photoelectron-spectroscopy-xps-
market-rising-medical-and-pharmaceuti-
cal-applications-to-bolster-growth-pros-
pects-619818163.html
8. Sulim I. Y., Borysenko M. V., Korduban O. M.,
Gun’ko V. M. Influence of silica matrix
УХЖ № 1 / Том 87О. М. Кордубан, В. М. Огенко, Т. В. Крищук
47https://ucj.org.ua
morphology on characteristics of grafted
nanozirconia // Applied Surface Science. –
2009. – 255, 17. – P. 7818.
9. Caricato A. P., Luches А., Martino М.,
Valerini D., Kudryavtsev Y. V., Kordu
ban A. M., Mulenko S. A., Gorbachuk N. T.
Deposition of chromium oxide thin films
with large thermoelectromotive force coef-
ficient by reactive pulsed laser ablation //
Journal of Optoelectronics and Advanced
Materials. – 2010. – 12, 3. – P. 427.
10. Caricato A. P., Gorbachuk N. T., Kor-
duban A. M., Leggieri G., Luchesт А., Men-
gucci P., Mulenko S. A., Valerini D. Struc-
tural, electrical, and optical characteriza-
tions of laser deposited nanometric iron
oxide films // Journal of Vacuum Science
and Technology. – 2010. – 28, 2. – P. 295.
11. Yashchishyn I. A., Korduban A. M., Kon-
stantinova T. E., Danilenko I. A., Volko-
va G. K., Glazunova V. A., Kandyba V. O.
Structure and surface characterization of
ZrO2-Y2O3-Cr2O3 system // Applied Sur-
face Science. – 2010. – 256, 23. – P. 7175.
12. Yashchishyn I. A., Trachevsky V. V., Kor-
duban A. M., Konstantinova T. E., Danilen-
ko I. A., Volkova G. K., Nosolev I. K. State
Peculiarities of Hydrate Shell on the Sur-
face of Nanoparticles of ZrO2-Y2O3 under
Cr Doping // Physics and Chemistry of So
lid State. – 2010. – 11, 1. – P.181.
13. Gun’ko V. M., Bogatyrev V. M., Borysenko
M. V., Galaburda M. V., Sulim I. Y., Petrus
L.V., Korduban O. M., Polshin E.V., Zaulych-
nyy Ya .V. Morphological, structural and ad-
sorption features of oxide composites with
silica and titania matrices // Applied Surface
Science. – 2010. – 256, 17. – P. 5263.
14. Socol G., Gnatyuk Yu., Stefan N., Smirnova
N., Korduban O., Djokić V., Sutan C.. Pho-
tocatalytic activity of pulsed laser deposited
TiO2 thin films in N2, O2 and CH4 // Thin
Solid Films. – 2010. – 518, 16. – P. 46–48.
15. Gnatyuk Y., Smirnova N., Korduban O., &
Eremenko A. Effect of zirconium incorpo-
ration on the stabilization of TiO2 meso-
porous structure // Surface and Interface
Analysis. – 2010. – 42, 6–7. – P. 1276.
16. Yashchishyn I. A., Korduban A. M., Tra-
chevsky V. V., Konstantinova T. E., Danilen-
ko I. A., Volkova G. K., Nosolev I. K. XPS
and ESP spectroscopy of ZrO2-Y2O3-Cr2O3
nanopowders // Functional Materials. –
2010. – 17, 3. – P. 306.
17. Eremenko А., Smirnova N., Gnatiuk Yu.,
Linnik O., Vityuk N., Mukha Yu., Korduban
A. Silver and gold nanoparticles on sol-gel
TiO2, ZrO2, SiO2 surfaces: optical spectra,
photocatalytic activity, bactericide proper-
ties // Nanocomposites and Polymers with
Analytical Methods. – 2011. – 3. – P. 52.
18. Krasnyakova T. V., Zhikharev I. V., Mitchen-
ko R. S., Burkhovetski V. I., Korduban A. M.,
Kryshchuk T. V., Mitchenko S. A. Acetylene
catalytic hydrochlorination over mechani-
cally pre-activated K2PdCl4 salt: A study of
the reaction mechanism // Journal of Ca-
talysis. – 2012. – 288. – P. 33.
19. Linnik O., Petrik I., Smirnova N., Kandyba
V., Korduban O., Eremenko A., Socol G., Ste-
fan N., Ristoscu C., Mihailescu I. N., Ssutan
C., Malinovschi V., Djokic V., Janakovic D.
TiO2/ZrO2 thin films synthesized by PLD
in low pressure N-, C- and/or O-containing
gases: structural, optical and photocatalytic
properties // Journal of Nanomaterials and
Biostructures. – 2012. – 7, 3. – P.1343.
20. Linnik O., Smirnova N., Korduban O., Ere
menko A. Gold nanoparticles into Ti1-xZnxO2
Films: synthesis, structure and application //
ФІЗИЧНА ХІМІЯ ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ
48 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
Materials Chemistry and Physics. – 2013. –
142, 1. – P. 318–324.
21. Bykov I. P., Zagorodniy Y. A., Yurchen-
ko L. P., Korduban A. M., Nejezchleb K.,
Trachevsky V. V., Dimza V., Jastrabik L., Dej
neka A. Using the Methods of Radiospec-
troscopy (EPR, NMR) to Study the Nature
of the Defect Structure of Solid Solutions
Based on Lead Zirconate Titanate (PZT) //
IEEE transactions on ultrasonics, ferroe-
lectrics, and frequency control. – 2014. –
61, 8. – P.1379.
22. Pirskyy Yu., Murafa N., Korduban O. M.,
Subrt J. Nanostructured catalysts for oxy-
gen electroreduction based on bimetallic
monoethanolamine complexes of Co (III)
and Ni(II) // Journal Applied Electroche
mistry. – 2014. – 44, 11. – P. 1193.
23. Linnik O., Shestopal N., Smirnova N., Ere-
menko A., Korduban O., Kandyba V., Kry-
shchuk T., Socol G., Stefan N., Popescu-Pelin
G., Ristoscu C., Mihailescu I. N. Correlation
between electronic structure and photocat-
alytic properties of non-metal doped TiO2/
ZrO2 thin films obtained by pulsed laser
deposition method // Vacuum. – 2015. –
114. – P. 166.
24. Pylypchuk I. V., Petranovskaya A. L., Gor-
byk P. P., Korduban A. M., Markovsky P. E.,
Ivasishin O. M. Biomimetic Hydroxyapatite
Growth on Functionalized Surfaces of Ti-
6Al-4V and Ti-Zr-Nb Alloys // Nanoscale
Research Letters. – 2015. – 10, 1. – P. 1.
25. Inshina O., Korduban A., Tel’biz G., Brei V.
Synthesis and study of superacid ZrO2–
SiO2–Al2O3 mixed oxide // Adsorption
Science & Technology. – 2017. – 35, 5–6. –
P. 439.
26. Pylypchuk I. V., Gorbyk P. P., Petranov
ska A. L., Korduban O. M., Markovsky P. E.
Formation of biomimetic hydroxyapatite
coatings on the surface of titanium and
Ti-containing alloys: Ti–6Al–4V and Ti–
Zr–Nb // Surface Chemistry of Nanobio-
materials. – 2016. – P. 193–229.
27. Linnik O., Chorna N., Smirnova N., Ere-
menko A., Korduban O., Stefan N., Ris-
toscu C., Socol G., Miroiu M., Mihailescu I.
Pulsed Laser-Deposited TiO2-based Films:
Synthesis, Electronic Structure and Photo-
catalytic Activity // Semiconductor Photo-
catalysis: Materials, Mechanisms and Ap-
plications. – 2016.
28. Galaguz V., Korduban O., Panov E., Malo
vanyi S. The use of Raman and XPS-spec-
troscopy to study the cathode material of
LiFePO4/C // Journal of the Serbian Che
mical Society. – 2020. – 0. – P.11.
REFERENCES
1. Siegbahn, K. ESCA: atomic, molecular and
solid state structure studies by means of
electron spectroscopy; pres. to the Royal
Society of Sciences of Uppsala, Dec. 3rd,
1965. Nova Acta Regiae Societatis Scientiar-
um Upsaliensis. 1967.
2. Nefedov V. Y. Renthenoэlektronnaia spekt
roskopyia khymycheskykh soedynenyi.
Moskva, Khymyia. 1984.
3. Briggs D., Seach M. P.. Practical Surface
Analysis by Auger and X-ray Photoelectron
Spectroscopy. Chichester - New York, John
Wiley & Sons Ltd. 1983.
4. Wagner C.D., Moulder J.F., Davis L.E.,
Riggs W.M.. Handbook of X-ray Photoelec-
tron Spectroscopy. New York, Perkin-Elmer
Corporation. 1979.
УХЖ № 1 / Том 87О. М. Кордубан, В. М. Огенко, Т. В. Крищук
49https://ucj.org.ua
5. World X-ray Photoelectron Spectroscopy
(XPS) Market Research Report 2022
https://www.egypt-business.com/Ticker/
details/1805-World-X-ray-Photoelectron-
Spectroscopy-XPS-Market-Research-Re-
port-2022/212473
6. X-Ray Photoelectron Spectroscopy Market
Analysis & Trends to 2025: Kratos Analy
tical, Thermo Fisher Scientific, ULVAC and
Other
http://www.digitaljournal.com/pr/4157778
7. X-Ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)
Market: Rising Medical and Pharmaceutical
Applications to Bolster Growth Prospects
https://www.prnewswire.com/news-re-
leases/x-ray-photoelectron-spectrosco-
py-xps-market-rising-medical-and-phar-
maceutical-applicat ions-to-bolster-
growth-prospects-619818163.html
8. Sulim I. Y., Borysenko M. V., Kordu
ban O. M.,Gun’ko V. M. Influence of silica
matrix morphology on characteristics of
grafted nanozirconia. Applied Surface Sci-
ence. 2009. 255 (17):7818.
9. Caricato A. P., Luches A., Martino M., Vale
rini D., Kudryavtsev Y. V., Korduban A. M.,
Mulenko S. A., Gorbachuk N. T. Depo-
sition of chromium oxide thin films with
large thermoelectromotive force coefficient
by reactive pulsed laser ablation. Journal of
Optoelectronics and Advanced Materials.
2010. 12(3):427.
10. Caricato A.P., Gorbachuk N.T., Kordu
ban A.M., Leggieri G., Luches A., Menguc-
ci P., Mulenko S.A., Valerini D.. Structur-
al, electrical, and optical characterizations
of laser deposited nanometric iron oxide
films. Journal of Vacuum Science and Tech-
nology. 2010. 28(2):295.
11. Yashchishyn I.A., Korduban A.M., Kon-
stantinova T.E., Danilenko I.A., Volko-
va G.K., Glazunova V.A., Kandyba V.O.
Structure and surface characterization of
ZrO2-Y2O3-Cr2O3 system. Applied Surface
Science. 2010. 256(23):7175.
12. Yashchishyn I.A., Trachevsky V.V., Kor-
duban A.M., Konstantinova T.E., Danilen-
ko I.A., Volkova G.K., Nosolev I.K.. State
Peculiarities of Hydrate Shell on the Sur-
face of Nanoparticles of ZrO2-Y2O3 under
Cr Doping. Physics and Chemistry of Solid
State. 2010. 11(1):181.
13. Gun’ko V.M., Bogatyrev V.M., Borysen-
ko M.V., Galaburda M.V., Sulim I.Y.,
Petrus L.V., Korduban O.M., Polshin E.V.,
Zaulychnyy Ya.V.. Morphological, struc-
tural and adsorption features of oxide com-
posites with silica and titania matrices. Ap-
plied Surface Science. 2010. 256(17):5263.
14. Socol G., Gnatyuk Yu., Stefan N., Smirno-
va N., Korduban O., Djokić V., Sutan C..
Photocatalytic activity of pulsed laser de-
posited TiO2 thin films in N2, O2 and CH4.
Thin Solid Films. 2010. 518(16), 4648.
15. Gnatyuk, Y., Smirnova, N., Korduban, O.,
& Eremenko, A. Effect of zirconium incor-
poration on the stabilization of TiO2 mes-
oporous structure. Surface and Interface
Analysis. 2010. 42(6‐7):1276.
16. Yashchishyn I.A., Korduban A.M., Tra-
chevsky V.V., Konstantinova T.E., Dani-
lenko I.A., Volkova G.K., Nosolev I.K..
XPS and ESP spectroscopy of ZrO2-Y2O3 –
Cr2O3 nanopowders. Functional Materials.
2010. 17(3): 306.
17. Eremenko A., Smirnova N., Gnatiuk Yu.,
Linnik O., Vityuk N., Mukha Yu., Kor-
duban A.. Silver and gold nanoparticles on
sol-gel TiO2, ZrO2, SiO2 surfaces: optical
spectra, photocatalytic activity, bactericide
ФІЗИЧНА ХІМІЯ ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ
50 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
properties. Nanocomposites and Polymers
with Analytical Methods. 2011. 3:52.
18. Krasnyakova T.V., Zhikharev I.V., Mitchen-
ko R.S., Burkhovetski V.I., Korduban A.M.,
Kryshchuk T.V., Mitchenko S.A.. Acetylene
catalytic hydrochlorination over mechani-
cally pre-activated K2PdCl4 salt: A study of
the reaction mechanism. Journal of Cataly-
sis. 2012. 288: 33.
19. Linnik O., Petrik I., Smirnova N., Kandy-
ba V., Korduban O., Eremenko A., Socol
G., Stefan N., Ristoscu C., Mihailescu I.N.,
Ssutan C., Malinovschi V., Djokic V., Jana
kovic D.. TiO2/ZrO2 thin films synthe-
sized by PLD in low pressure N-, C- and/
or O-containing gases: structural, optical
and photocatalytic properties. Journal of
Nanomaterials and Biostructures. 2012.
7(3):1343.
20. Linnik O., Smirnova N., Korduban O.,
Eremenko A.. Gold nanoparticles into Ti1-
xZnxO2 Films: synthesis, structure and ap-
plication. Materials Chemistry and Physics.
2013. 142(1):318.
21. Bykov I.P., Zagorodniy Y.A., Yurchen-
ko L.P., Korduban A.M., Nejezchleb K.,
Trachevsky V. V., Dimza V., Jastrabik L.,
Dejneka A.. Using the Methods of Radio-
spectroscopy (EPR, NMR) to Study the Na-
ture of the Defect Structure of Solid Solu-
tions Based on Lead Zirconate Titanate
(PZT). IEEE transactions on ultrasonics,
ferroelectrics, and frequency control. 2014.
61(8):1379.
22. Pirskyy Yu., Murafa N., Korduban O.M.,
Subrt J.. Nanostructured catalysts for oxy
gen electroreduction based on bimetallic
monoethanolamine complexes of Co(III)
and Ni(II). Journal of Applied Electroche
mistry. 2014. 44(11):1193.
23. Linnik O., Shestopal N., Smirnova N., Ere-
menko A., Korduban O., Kandyba V., Kry-
shchuk T., Socol G., Stefan N., Popescu-Pelin
G., Ristoscu C., Mihailescu I.N.. Correlation
between electronic structure and photocat-
alytic properties of non-metal doped TiO2/
ZrO2 thin films obtained by pulsed laser
deposition method. Vacuum. 2015. 114:166.
24. Pylypchuk I.V., Petranovskaya A.L., Gor-
byk P. P., Korduban A. M., Markovsky P. E.,
Ivasishin O.M.. Biomimetic Hydroxyapa-
tite Growth on Functionalized Surfaces of
Ti-6Al-4V and Ti-Zr-Nb Alloys. Nanoscale
Research Letters. 2015. 10(1):1.
25. Inshina O., Korduban A., Tel’biz G., Brei V..
Synthesis and study of superacid ZrO2–
SiO2–Al2O3 mixed oxide. Adsorption Sci-
ence & Technology. 2017. 35(5-6): 439.
26. Pylypchuk I.V., Gorbyk P.P., Petranov
ska A.L., Korduban O.M., Markovsky P.E.
Formation of biomimetic hydroxyapatite
coatings on the surface of titanium and
Ti-containing alloys: Ti–6Al–4V and Ti–
Zr–Nb. Surface Chemistry of Nanobiomate-
rials. 2016. 193.
27. Linnik O., Chorna N., Smirnova N., Ere-
menko A., Korduban O., Stefan N., Ris-
toscu C., Socol G., Miroiu M., Mihailescu I.
Pulsed Laser-Deposited TiO2-based Films:
Synthesis, Electronic Structure and Photo
catalytic Activity. Semiconductor Photoca-
talysis: Materials, Mechanisms and Applica-
tions. 2016. 135.
28. Galaguz V., Korduban O., Panov E., Malo
vanyi S. The use of Raman and XPS spec-
troscopy to study the cathode material of
LiFePO4/C. Journal of the Serbian Chemical
Society. 2020. 0:11.
Стаття надійшла 10.12.2020
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-273 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:05:42Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/0b/c4c4c48a2feea2a12433c3b1741aad0b.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-2732026-07-22T08:23:45Z PROBLEMS OF DEVELOPMENT OF THE METHOD OF X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY IN UKRAINE ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ Korduban, Oleksandr Ogenko, Volodymyr Kryshchuk, Taras X-ray photoelectron spectroscopy, XPS, ESCA, energy analyzer, spectrometer. The article is devoted to the development problems of the X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) method in Ukraine. XPS is a modern method for studying the electronic structure of atoms. The XPS method is used at all stages of the synthesis and study of materials, the functional properties of which are determined by the state of the surface or interphase boundaries, charge states of atoms and the type of functional groups, and material degradation processes. The objects of study are catalysts, coatings, chemical sensors, sorbents, coordination and organometallic compounds (chemistry, materials science, pharmaceuticals), surface condition and composition (microelectronics), thin films (optics), alloys (aviation and space industry), nanopowders, nanofilms (nanotechnology). The method is relevant for the implementation of targeted synthesis of materials. In the world, the XPS method is widespread and integrated into innovative branches of science and technology, and XPS - instrumentation - is a high-tech business. In Ukraine, the method is practically not presented, there is no competition in this field of instrumentation. The article proposes the creation on the basis of the National Academy of Sciences of Ukraine a park of unitary, high-quality and affordable domestic XPS-spectrometers and the opening of a service center. The XPS method is necessary for most of the institutes of the National Academy of Sciences of Ukraine from the departments of chemistry, physics and astronomy, physical and technical problems of materials science, earth sciences and all specialized faculties of state universities. In general, for Ukraine, this is at least 50 spectrometers. The mechanism for the implementation of the project can be the formation of a state order for the development and manufacture of a batch of XPS spectrometers on the basis of imported and domestic components (50:50) and attracting business to the project. Creation of a network of Domestic XPS-spectrometers allows to obtain a sharp increase in the efficiency of scientific research in chemistry, physics, materials science and is one of the conditions for Ukraine’s transition to an innovative economy. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2021-02-19 Article Article Physical chemistry Физическая xимия Фізична xімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/273 10.33609/2708-129X.87.01.2021.41-50 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 87 No. 1 (2021): Ukrainian Chemistry Journal; 41-50 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 87 ##issue.no## 1 (2021): Украинский химический журнал; 41-50 Український хімічний журнал; Том 87 № 1 (2021): Український хімічний журнал; 41-50 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/273/151 Copyright (c) 2021 Oleksandr Korduban, Volodymyr Ogenko, Taras Kryshchuk https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Korduban, Oleksandr Ogenko, Volodymyr Kryshchuk, Taras ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ |
| title | ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ |
| title_alt | PROBLEMS OF DEVELOPMENT OF THE METHOD OF X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY IN UKRAINE |
| title_full | ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ |
| title_fullStr | ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ |
| title_full_unstemmed | ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ |
| title_short | ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ МЕТОДУ РЕНТГЕНІВСЬКОЇ ФОТОЕЛЕКТРОННОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ В УКРАЇНІ |
| title_sort | проблеми розвитку методу рентгенівської фотоелектронної спектроскопії в україні |
| topic_facet | X-ray photoelectron spectroscopy XPS ESCA energy analyzer spectrometer. |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/273 |
| work_keys_str_mv | AT kordubanoleksandr problemsofdevelopmentofthemethodofxrayphotoelectronspectroscopyinukraine AT ogenkovolodymyr problemsofdevelopmentofthemethodofxrayphotoelectronspectroscopyinukraine AT kryshchuktaras problemsofdevelopmentofthemethodofxrayphotoelectronspectroscopyinukraine AT kordubanoleksandr problemirozvitkumetodurentgenívsʹkoífotoelektronnoíspektroskopíívukraíní AT ogenkovolodymyr problemirozvitkumetodurentgenívsʹkoífotoelektronnoíspektroskopíívukraíní AT kryshchuktaras problemirozvitkumetodurentgenívsʹkoífotoelektronnoíspektroskopíívukraíní |