ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, 2018, Том 2, № 2,

с. 45 — 56

 

Наноразмерные объекты и наноматериалы

 

УДК 544.023.5 + 539.232                                                             Скачать PDF 

DOI: 10.25514/CHS.2018.2.1414100

 

ЗОНДОВАЯ МИКРОСКОПИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПЛАТИНОВЫХ И БОРОРГАНИЧЕСКИХ НАНОЧАСТИЦ, НАНЕСЕННЫХ НА ПОВЕРХНОСТЬ ВЫСОКООРИЕНТИРОВАННОГО ПИРОЛИТИЧЕСКОГО ГРАФИТА

 В. А. Харитонов*, С. Ю. Сарвадий, М. В. Гришин

 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия,                   *e-mail: vch.ost[at]mail.ru

Поступила в редакцию 07.11.2018 г.

Аннотация – Покрытия из борорганических наночастиц и наночастиц платины, нанесенных на поверхность высокоориентированного пиролитического графита, представляют интерес как модельные системы для катализа. В данной работе методами сканирующей туннельной микроскопии и атомно-силовой микроскопии исследована морфология покрытий из двух указанных типов наночастиц, как по отдельности, так и двухкомпонентного покрытия, содержащего оба типа наночастиц, нанесенных на поверхность указанного субстрата. Установлены латеральные и нормальные размеры элементов покрытия, их взаимное расположение, определена степень заполнения поверхности, проведено сравнение структуры и свойств покрытий.

Ключевые слова: сканирующая туннельная микроскопия и спектроскопия, атомно-силовая микроскопия, карбораны, платина, наноструктурированные покрытия, высокоориентированный пиролитический графит.


PROBE MICROSCOPY OF PLATINUM AND ORGANOBORON NANOPARTICLE-BASED COATINGS DEPOSITED ON THE SURFACE OF HIGHLY ORIENTED PYROLYTIC GRAPHITE

 V. A. Kharitonov*, S. Yu. Sarvadii, and M. V. Grishin

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, *e-mail: vch.ost[at]mail.ru

Received November 07, 2018

Abstract – The coatings based on organoboron and platinum nanoparticles deposited on the surface of highly oriented pyrolytic graphite are of special interest as model catalytic systems. In this work, the methods of scanning tunneling microscopy and atomic force microscopy are applied for determining morphology of three kinds of coatings, i.e. based on organoboron or platinum nanoparticles, or a combination thereof, deposited on the surface of the indicated substrate. The lateral and normal dimensions of the coating elements as well as their mutual arrangement are established, the structure and properties of the coatings studied are compared.

Keywords: scanning tunneling microscopy and spectroscopy, atomic force microscopy, carboranes, platinum, nanostructure, coatings, highly oriented pyrolytic graphite.


Список литературы:

1. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г., Харитонов В.А., Шуб Б Р. // Хим. физика. 2014. Т. 33. № 6. С. 73.
2. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г., Харитонов В.А., Шуб Б.Р. // Хим. физика. 2015. Т. 34. № 7. С. 3.
3. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 6. С. 85.
4. Choudhary T.V., Sivadinarayana C., Goodman D.W. // Catal. Lett. 2001. V. 72. P. 197.
5. Smil V. Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch and the Transformation of World Food Production. Cambridge MA: MIT Press, 2001. P. 69.
6. Thomas G., Parks G. Potential Roles of Ammonia in a Hydrogen Economy. Washington DC: U.S. Department of Energy, 2006. P. 7.
7. Гришин М.В., Гатин А К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 10. С. 16.
8. Sun Y.‐M., Sloan D., Ihm H., White J.M. // J. Vacuum Sci. Technol. A. 1996. V. 14 P. 1516.
9. Гатин А.К., Гришин М.В., Сарвадий С.Ю. и др. // Кинетика и катализ. 2018. Т. 59. № 2. C. 224.
10. Hansgen D.A., Vlachos D.G., Chen J.G. // Nat. Chem. 2011. V. 2. P. 484.
11. Hansgen D.A., Thomanek L.M., Chen J.G., Vlachos D.G. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. P. 184701.
12. Abbott H.I., Aumer A., Lei Y., Asokan et al. // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 17099.
13. Behafarid F., Cuenya B.R. // Nano Lett. 2011. V. 11. P. 5290.
14. Davies R.J., Bowker M., Davies P.R., Morgan D.J. // Nanoscale. 2013. V. 5. P. 9018.
15. Гатин А К., Гришин М.В., Кирсанкин А.А., Харитонов В.А., Шуб Б.Р. // Рос. нанотехнол. 2013. Т. 8. № 1-2. С. 39.
16. Grishin M., Gatin A., Kharitonov V., Shub B. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. P. 133104.
17. Слуцкий В.Г., Гришин М.В., Харитонов В.А. и др. // Хим. физика. 2013. Т. 32. № 6. С. 85.
18. Гатин А.К., Гришин М.В., Колченко Н.Н. и др. // Изв. АН СССР. Сер. Хим. 2014. № 8. С. 1815.

References:

1. Gatin A.K., Grishin M.V., Slutskii V.G. et al. // Russian J. Phys. Chem. B. 2014. V. 8. No. 3. P. 416. doi: 10.1134/S1990793114030208.
2. Grishin M.V., Gatin A.K., Slutskii V.G. et al. // Russian J. Phys. Chem. B. 2015. V. 9. No. 4. P. 596. doi: 10.1134/S1990793115040065.
3. Grishin M.V., Gatin A.K., Slutskii V.G. et al. // Russian J. Phys. Chem. B. 2016. V. 10. No. 3. P. 538. doi: 10.1134/S1990793116030192.
4. Choudhary T.V., Sivadinarayana C., Goodman D.W. // Catal. Lett. 2001. V. 72. P. 197.
5. Smil V. Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch and the Transformation of World Food Production. Cambridge MA: MIT Press, 2001. P. 69.
6. Thomas G., Parks G. Potential Roles of Ammonia in a Hydrogen Economy. Washington DC: U.S. Department of Energy, 2006. P. 7.
7. Grishin M.V., Gatin A.K., Slutskii V.G. et al. // Russian J. Phys. Chem. B. 2016. V. 10. No. 5. P. 760. doi: 10.1134/S1990793116050201.
8. Sun Y.‐M., Sloan D., Ihm H., White J.M. // J. Vacuum Sci. Technol. A. 1996. V. 14 P. 1516. doi.org/10.1116/1.580288
9. Gatin A.K., Grishin M.V., Sarvadii S.Yu. et al. // Kinetics and Catalysis. 2018. V. 59. No. 2. P. 196. doi: 10.1134/S0023158418020088.
10. Hansgen D.A., Vlachos D.G., Chen J.G. // Nat. Chem. 2011. V. 2. P. 484. doi: 10.1038/nchem.626.
11. Hansgen D.A., Thomanek L.M., Chen J.G., Vlachos D.G. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. P. 184701. doi: 10.1063/1.3589260.
12. Abbott H.I., Aumer A., Lei Y., Asokan et al. // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 17099. doi: 10.1021/jp1038333.
13. Behafarid F., Cuenya B.R. // Nano Lett. 2011. V. 11. P. 5290. doi: 10.1021/nl2027525.
14. Davies R.J., Bowker M., Davies P.R., Morgan D.J. // Nanoscale. 2013. V. 5. P. 9018. doi: 10.1039/C3NR03047D.
15. Gatin A.K., Grishin M.V., Kirsankin A.A. et al. // Nanotechnologies in Russia. 2013. V. 8. Nos. 1–2. P. 36. doi: 10.1134/S1995078013010059.
16. Grishin M., Gatin A., Kharitonov V., Shub B. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. P. 133104. doi: 10.1063/1.3644499.
17. Slutskii V.G., Grishin M.V., Kharitonov V.A. et al. // Russian J. Phys. Chem. B. 2013. V. 7. No. 3. P. 343. doi: 10.1134/S1990793113030123.
18. Gatin A.K., Grishin M.V., Kolchenko N.N. et al. // Russian Chemical Bulletin. 2014. V. 63. No. 8. С. 1815. doi: 10.1007/s11172-014-0671-y.