Конденсированные среды и межфазные границы

Статья посвящена проблеме наноструктурирования поверхности Ti и сплава Ti-40вес.%Al при электрохимическом оксидировании (анодировании) во фторсодержащих электролитах. Представлен краткий обзор современного состояния исследований, посвященных особенностям получения и структуре самоорганизованных нанотрубчатых анодных пленок ТіО2. В статье также обобщаются результаты исследования: (а) закономерностей формирования самоорганизованных нанотрубчатых и нанопористых анодно-оксидных пленок на Ti и сплаве Ті-40вес.%А1; (б) структурных превращений при отжиге на воздухе и в вакууме.

Ключевые слова

Методами рентгенографии, сканирующей электронной микроскопии и хронопотенциометрии на вращающемся дисковом электроде изучено влияние добавок цитрата калия, Nafion, поливинилиденфторида (PVDF) в процессе электроосаждения платины на микроструктуру и каталитическую активность в реакции элетровосстановления кислорода полученного осадка. Установлено, что ведение добавок поверхностно-активных веществ повышает перенапряжение на стадии роста частиц электролитического осадка, следствием чего является уменьшение размеров частиц и увеличение электрохимически активной площади поверхности (ЭХАП) платины от 19 до 34 (Nafion, цитрат калия) - 43 (PVDF) м2/г(Pt). В ряду исследованных добавок наибольшее влияние на микроструктуру осадка, ЭХАП и каталитическую активность оказывает PVDF.

Ключевые слова

Определены оптимальные значения показателя кислотности загрязнённых вод, при которых эффективность их очистки комплексными коагулянтами, полученными из отечественного природного алюмосиликатного сырья, будет максимальной. Исследованы коагуляционные осадки, полученные гидролизом раствора от сернокислотного разложения нефелина, алюмокалиевых квасцов, выделенных из раствора от сернокислотного разложения нефелина и раствора реактивного сульфата алюминия. Изучены морфология, элементный состав, распределение поверхностного заряда, а также структурно-поверхностные свойства полученных образцов.

Ключевые слова

Целью работы являлось исследование процесса восстановления (цементации) меди цинковой пылью из сульфатных растворов меди в присутствии различных флокулянтов. С помощью методов хронопотенциометрии, инверсионного вольтамперометрического анализа, динамических поляризационных кривых рассмотрено влияние флокулянтов на сопряженные электрохимические реакции окисления цинка и восстановления меди, сопровождающие процесс цементации. Из полученных данных следует, что тормозящее действие флокулянтов на процесс цементации меди можно объяснить возможной блокировкой активных центров цинка, связанной с высокой массой флокулянтов и транспортными затруднениями.

Ключевые слова

Проведено исследование влияния адсорбционно-активной среды на субструктуру (величину кристаллитов и микроискажений кристаллической решетки) диспергированных минералов. Обнаружена общая закономерность во влиянии адсорбционно-активной среды на изменение структуры минералов при диспергировании. Показано, что адсорбционно-активная среда позволяет не только интенсифицировать процесс диспергирования минералов, но и влияет на изменение параметров субструктуры дисперсной фазы.

Ключевые слова

При изучении кристаллизации сурьмы из расплава в неравновесных условиях обнаружен эффект спонтанной кристаллизации расплава с образованием сфеироидальных не связанных друг с другом гранул сурьмы в интервале размеров 0.1-0.001 см, обладающих электростатическими свойствами. Методами рентгенофазового анализа и рамановской спектроскопии установлена определяющая роль гофрированных заряженных слоев сурьмы при формировании поверхности гранул. Предложена модель дискретной кристаллизации, для которой характерно отсутствие фронта кристаллизации и спонтанное образование самоподобно связанных по размерам гранул.

Ключевые слова

В рамках фрактального анализа показана зависимость совместимости смесей полиэтилентерефталат/полибутилентерефталат от их структуры. Для указанных смесей уровень адгезии между компонентами определяет их механические свойства. Такой подход дает дополнительные возможности получения смесей с оптимальными свойствами.

Ключевые слова

Исследованы сорбционные свойства природных материалов - мергеля, опоки и палыгорскита - по отношению к ионам меди (II). Определена удельная поверхность. Изучено влияние времени и рН на величину сорбции, рассчитаны термодинамические и кинетические параметры процесса. Показана перспективность использования для доочистки сточных вод от ионов меди (II).

Ключевые слова

Развита теория ступенчатой потенциостатической хроноамперометрии процесса катодной инжекции атомарного водород в металл и его обратной анодной экстракции, учитывающая наличие возможных кинетических затруднений по необратимой ассимиляции водорода ловушками. Наряду с объемно-диффузионной моделью стока водорода в ловушки рассмотрены три не диффузионных, согласно которым процесс ловушечной сорбции может контролироваться стадией фазограничного проникновения Н, его адсорбцией на внутренней поверхности стока или рекомбинацией с образованием молекулярного водорода. Показано, что все эти стадии кинетически неразличимы, а их наличие можно выявить методом графического анализа как катодных, так и анодных хроноамперограмм, тогда как диффузионные затруднения стока водорода в ловушки в форме i, t-зависимостей вообще не проявляются. Значения эффективной константы скорости ловушечной сорбции водорода в Cu, Pd- и Ag, Pd-сплавах с XPd ≥ 30 ат. % практически не зависят от содержания палладия.

Ключевые слова

На основании результатов анализа раствора на растворимые продукты окисления цинка в растворах гидроксида натрия построены парциальные анодные кривые ионизации цинка. Экспериментально показано, что анодный процесс на цинке в щелочном растворе представляет собой совокупность парциальных реакций, закономерности протекания которых зависят от состава раствора и потенциала поляризации. На цинке при анодной поляризации наблюдается отрицательный дифференц-эффект, величина которого меняется с изменением анодного потенциала и концентрации раствора.

Ключевые слова

Процесс фазообразования в пленках железа толщиной 20-270 нм на кремниевой подложке, протекающий в ходе термической обработки, состоит из двух стадий. В исходном состоянии взаимная диффузия железа и кремния отсутствует, а при 130 °C ширина переходной области «пленка/подложка» увеличивается до 30 нм. При температуре менее 130 °C наблюдается увеличение параметра решетки железа с 2.8663 А (обычная ОЦК-решетка) до 2.8737 А и образование твердого раствора Fe(Si). При температуре 180 °C формируется фаза Fe5Si3, которая является упорядоченным твердым раствором и в «объемном» состоянии существует только при температуре выше 800 °C. В состоянии тонкой пленки обнаружена стабилизация этой фазы при комнатной температуре. Впервые показана зависимость фазового состава пленки от превращений структуры. Образование фазы Fe(Si) и стабилизация Fe5Si3 во всем интервале толщины инициированы процессом полигонизации структуры железа, а при толщине пленки более 100 нм развивается процесс рекристаллизации структуры.

Ключевые слова

Методом термостимулированной люминесценции установлены энергетические свойства локализованных состояний в ансамблях диспергированных в желатину коллоидных квантовых точек CdS разных средних размеров от 3.1 нм до 4.5 нм, обладающих рекомбинационной люминесценцией. Обнаружено две основных группы локализованных состояний с глубинами 0.082±0.002 эВ и 0.125-0.180 эВ, первая из которых не испытывает размерной зависимости, а вторая обладает её немонотонным характером. Сделано заключение о различной природе обнаруженных локализованных состояний.

Ключевые слова

Методом импедансной спектроскопии в слабых электрических полях в диапазоне частот 0.1-103 кГц исследованы диэлектрические свойства керамического титаната бария в исходном и восстановленном состояниях. Установлено влияние кислородных вакансий на аномальное поведение электропроводности в области температур вблизи фазового перехода. Определена энергия активации электропроводности, а также изучен характер релаксации на основе мнимой компоненты импеданса для различных значений неравновесной концентраций кислородных вакансий. Вид годографа импеданса показывает, что его форма не зависит от состояния образца и отвечает недебаевскому типу релаксации. Рассмотренные явления можно связать с обратимым процессом диффузии вакансий кислорода на границах зерен, имеющим место при нагреве образца до высоких температур как в вакууме, так и на воздухе.

Ключевые слова

С использованием метода металл-ассистированного химического травления (англ. MAWCE) на подложках кристаллического кремния различной проводимости были получены массивы нитевидного Si. Морфология сформированных массивов и отдельных нитей была изучена методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии. Методами ультрамягкой рентгеновской эмиссионной спектроскопии и спектроскопии ближней тонкой структуры края рентгеновского поглощения с использованием синхротронного излучения исследован фазовый состав поверхности и приповерхностных слоев, а также электронное строение сформированных массивов нитевидного кремния. Образец, которому свойственна более развитая поверхность массивов кремниевых нитей и меньшее удельное сопротивление подложки, окислен сильнее с образованием фаз промежуточных оксидов кремния при глубинах анализа от 10 нм до 120 нм. В то же время, другой образец, сформированный на подложке с высоким удельным сопротивлением, в существенно меньшей степени подвержен естественному окислению, и с увеличением глубины анализа содержит в основном фазу кристаллического кремния. Обнаружен эффект аномального провала интенсивности тонкой структуры края рентгеновского поглощения для нитей, сформированных на подложке с высоким удельным сопротивлением. Сделано предположение о природе и механизме наблюдаемого явления.

Ключевые слова

Методом теории функционала электронной плотности и полуэмпирическим методом AM1 исследована перестройка электронной структуры закрытой ультракороткой одностенной углеродной нанотрубки (0, 9) D3h/D3d и D3 симметрии как в основном состоянии, так и в сильном электрическом поле, напряженностью 0-0.5 В/А при сегментном наращивании остова нанотрубки. Установлена монотонная зависимость потенциала ионизации, сродства к электрону, работы выхода, зазора между граничными орбиталями от длины. Обнаружено, что смещение Штарка граничных орбиталей определяет уменьшение энергетического зазора между ними вплоть до возникновения индуцированного электрическим полем перехода металл-полупроводник. Установлено, что критическая напряженность поля перехода определяется длиной и симметрией нанотрубки. По оценкам, при критической напряженности поля электропроводность нанотрубок изменяется на 2-6 порядков.

Ключевые слова

Проведено потенциостатическое исследование кинетики катодного электровыделения кальция из диметилформамидного раствора соли Са(NO3)2 в медный, свинцовый электроды и катодно-синтезированные сплавы меди Cu-Bi и свинца Pb-Bi с висмутом. Рассчитаны значения диффузионно-кинетических параметров процесса. Определен фазовый состав полученных соединений.

Ключевые слова

.

.