Academic literature on the topic 'Химического осаждения'

Рассмотрены проблемы и способы количественной характеризации конформности тонкопленочных покрытий на поверхностях высокоаспектных наноструктур при атомно-слоевом осаждении (АСО). Автор развивает ранее предложенную методологию анализа конформности тонкопленочных покрытий методами химического и плазменного осаждения из газовой фазы и АСО. Предложенная автором методология позволяет проводить адекватную оценку и количественное сравнение результатов для структур различной сложности при использовании различных методов и режимов получения тонких пленок методом АСО.

Впервые получены данные по оптическим свойствам нанокомпозитного материала, состоящего из наночастиц золота, покрытых тонкой пленкой аморфного гидрогенизированного субоксида кремния. Осаждение тонкой пленки осуществлялось методом газоструйного химического осаждения с активацией электронно-пучковой плазмой. Максимум плазмонного резонанса золотых наночастиц, расположенных на поверхности кварцевого стекла, при их покрытии тонкой пленкой a-SiOx:H смещается в длинноволновую область спектра. Приведенные расчеты показали хорошее согласие с экспериментом. DOI: 10.21883/PJTF.2017.05.44358.16393

Растворы полисульфида кальция, приготовленные из механоактивированной серы, использованы для химического осаждения наночастиц серы (наносера) в водной среде и на разные подложки. Осажденные наночастицы были охарактеризованы с помощью лазерного анализатора размера частиц, рентгеновской дифракции, оптической микроскопии, инфракрасной и ультрафиолетовой спектрометрии. Установлено, что из полисульфида кальция в водной среде синтезируется орторомбическая фаза наносеры сферической морфологии со средним размером 20 нм, которая укрупняется со временем до микронных размеров со скоростью, которая увеличивается с ростом температуры. Впервые установлены кинетические закономерности роста наносеры. Обнаружено, что при осаждении на стеклянную подложку раствора полисульфида кальция наблюдается равномерное распределение наносеры в виде капель со средним размером 2 мкм, которые по мере высыхания преобразуются в кристаллы. Пропускание углекислого газа через раствор полисульфида кальция приводит к со-осаждению нанокомпозита серы с карбонатом кальция в фазах кальцита и витерита. При обработке пористой поверхности газобетона наносерой образуется устойчивое покрытие из гидрофобной серы, которая препятствует проникновению воды вглубь материала.

В работе получены нанокомпозиты, содержащие наночастицы металла (Cu) в макропористой сульфокатионообменной матрице. Исследованы процессы объемного химического осаждения металла в ионообменную матрицу нового поколения (Lewatit K2620), отличающуюся монопористой структурой, и получены различного нанометрового размера и содержания частицы металла на ее поверхности и в порах.
 Рентгенографически выявлено, что в основном частицы осажденного металла имеют наномасштабный размер. В зависимости от природы восстановителя (дитионит натрия, боргидрид натрия) и прекурсора (гидроксид натрия, аминоуксусная кислота) размеры частиц осажденного металла составляют в среднем от 10 до 32 нм. Микроскопически отмечено образование ассоциатов базовых частиц размером 100-300 нм. Содержание наночастиц металла (емкость нанокомпозита по металлу) находится в зависимости от числа циклов осаждения и составляет от 0.3 до 9.4 мэкв.см-3 для 1-10 циклов. Размер частиц несколько увеличивается (в 1.5-2 раза) с ростом числа циклов осаждения.
 Исследован процесс поглощения молекулярного кислорода из воды на катодно поляризованных зернистых слоях нанокомпозитов медь – сульфокатионообменник. С наложением тока катодного направления количество поглощенного кислорода возрастает, определенную долю составляет электрохимическая компонента: убыль кислорода происходит как за счет его восстановления током, так и за счет химического окисления наночастиц металла. Экспериментально показано, что концентрация кислорода на выходе из зернистого слоя и количество поглощенного кислорода проявляют зависимость от размерных факторов. В условиях электрохимической поляризации размерные факторы являются действенным инструментом интенсификации процесса восстановления кислорода. Снижение размера частиц металлического компонента закономерно соответствует росту скорости процесса в целом. Скорость процесса в зависимости от количества циклов осаждения металла возрастает, проявляя перколяционный эффект, определяющий тот предельный уровень содержания металлического компонента в нанокомпозите, при котором процесс становится максимально эффективен.
 При электрохимической поляризации процесс вытесняется из внутридиффузионно-химической области лимитирования во внешнедиффузионную, обеспечивающую более высокую скорость. В области допредельных токов процесс электровосстановления кислорода осложнен внутренней диффузией и химической реакцией, и, следовательно, закономерно зависит от размерных факторов.