Preview

Журнал прикладной спектроскопии

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование методами ИК- и КР-спектроскопии особенностей структуры поверхности двумерных слоистых материалов Ti3C2Tx (T — ОН, О, F)

https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-4-477-484

Полный текст:

Аннотация

Методами инфракрасной (ИК) спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР) охарактеризованы особенности поверхностного состояния слоистых материалов Ti3C2Тх (Т — ОН, О2–, F), полученных в виде порошка и двумерных (2D) частиц, формирующих стабильный коллоидный раствор. Порошкообразный образец Ti3C2Тх получен путем удаления алюминия  из Ti3AlC2 обработкой в растворе HF, 2D-частицы Ti3C2Тх — обработкой Ti3AlC2 в растворе HCl+LiF с последующей обработкой ультразвуком. Фазовый состав и морфология образцов исследованы методами рентгенографии и электронной микроскопии. Методы ИК- и КР-спектроскопии позволили дифференцировать наличие терминальных групп (O2, OH, F) различной природы с количественным преобладанием ОН-формы в порошкообразном образце Ti3C2Тх и ОН- и фторид-ионов  в 2D-частицах Ti3C2Тх, а также выявить наличие примеси TiOx.

Об авторах

М. И. Ивановская
Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Минск



Е. А. Оводок
Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Минск



С. К. Позняк
Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Минск



Д. А. Котиков
Белорусский государственный университет
Беларусь

Минск



И. А. Свито
Белорусский государственный университет
Беларусь

Минск



Список литературы

1. L. Toth. Transition Metal Carbides and Nitrides, New York–London, Academic Press (1971)

2. Э. K. Стормс. Тугоплавкие карбиды, Москва, Атомиздат (1970) 12—26

3. H. J. Goldschmidt. Interstitial Alloys, London, Butterworths (1967)

4. M. W. Barsoum. MAX Phases: Properties of Machinable Ternary Carbides and Nitrides, Wiley-VCH Germany (2013)

5. M. Naguib, M. Kurtoglu, V. Presser, J. Lu, J. Niu, M. Heon, L. Hultman, Y. Gogotsi, M. W. Barsoum. Adv. Mater., 23 (2011) 4248—4253, doi: 10.1002/adma.201102306

6. M. Naguib, O. Mashtalir, J. Carle, V. Presser, J. Lu, L. Hultman, Y. Gogotsi, M. W. Barsoum. ACS Nano, 6 (2012) 1322—1331, doi: 10.1021/nn204153h

7. X. Sang, Y. Xie, M.-W. Lin, M. Alhabeb, K. L. Van Aken, Y. Gogotsi, P. R. Kent, K. Xiao, R. R. Unocic. ACS Nano, 10 (2016) 9193—9200, doi: 10.1021/acsnano.6b05240

8. Y. Yoon, T. A. Le, A. P. Tiwari, I. Kim, M. W. Barsoum, H. Lee. Nanoscale, 10 (2018) 22429—22438, doi: 10.1039/C8NR06854B

9. B. Anasori, M. R. Lukatskaya, Y. Gogotsi. Nat. Rev. Mater., 2, N 2 (2017) 1—17, doi: 10.1038/natrevmats.2016.98

10. F. Shahzad, M. Alhabeb, C. B. Hatter, B. Anasori, S. Man Hong, C. M. Koo, Y. Gogotsi. Science, 353, N 6304 (2016) 1137—1140, doi: 10.1126/science.aag2421

11. T. Hu, J. Wang, H. Zhang, Z. Li, M. Hu, X. Wang. Phys. Chem. Chem. Phys., 17 (2015) 9997—10003, doi: 10.1039/C4CP05666C

12. M. Hu, T. Hu, Z. Li, Y. Yang, R. Cheng, J. Yang, C. Cui, X. Wang. ACS Nano, 12 (2018) 3578—3586, doi: 10.1021/acsnano.8b00676

13. T. Hu, M. Hu, B. Gao, W. Li, X. Wang. J. Phys. Chem. C, 122 (2018) 18501—18509, doi: 10.1021/acs.jpcc.8b04427

14. M. Hu, Z. Li, T. Hu, S. Zhu, C. Zhang, X. Wang. ACS Nano, 10 (2016) 11344—11350, doi: 10.1021/acsnano.6b06597

15. A. Sarycheva, Y. Gogotsi. Chem. Mater., 32 (2020) 3480—3488, doi: 10.1021/acs.chemmater.0c00359

16. V. Presser, M. Naguib, L. Chaput, A. Togo, G. Hug, M. W. Barsoum. J. Raman Spectrosc., 43, N 1 (2012) 168—172, doi: 10.1002/jrs.3036

17. C. J. Zhang, S. Pinilla, N. McEvoy, C. P. Cullen, B. Anasori, E. Long, S. H. Park, A. Seral-Ascaso, A. Shmeliov, D. Krishnan, C. Morant. Chem. Mater., 29, N 11 (2017) 4848—4856, doi: 10.1021/acs.chemmater.7b00745

18. G. Busca, G. Ramis, J. M. G. Amores, V. S. Escribano, P. Piaggio. J. Chem. Soc. Faraday Trans., 90, N 20 (1994) 3181—3190, doi: 10.1039/FT9949003181

19. Е. А. Оводок, М. И. Ивановская, С. К. Позняк, И. И. Азарко, М. Мичусик, А. Н. Анискевич. Свиридовские чтения: сб. ст., 17 (2021) 47—64

20. D. B. Lioi, G. Neher, J. E. Heckler, T. Back, F. Mehmood, D. Nepal, R. Pachter, R. Vaia, W. J. Kennedy. ACS Appl. Nano Mater., 2 (2019) 6087—6091, doi: 10.1021/acsanm.9b01194

21. В. Ф. Сурганов, А. М. Мозалев, Н. И. Татаренко, В. А. Ласточкина. Журн. прикл. спектр., 65 (1998) 200—204 [V. F. Surganov, A. M. Mozalev, N. I. Tatarenko, V. A. Lastochkina. J. Appl. Spectr., 65 (1998) 206—210], doi: 10.1007/BF02680470

22. B. Scheibe, K. Tadyszak, M. Jarek, N. Michalak, M. Kempiński, M. Lewandowski, B. Peplińska, K. Chybczyńska. Appl. Surf. Sci., 479 (2019) 216—224, doi: 10.1016/j.apsusc.2019.02.055

23. A. C. Ferrari, J. Robertson. Phys. Rev. B, 61, N 20 (2000) 14095—14107, doi: 10.1103/PhysRevB.61.14095

24. M. Hu, T. Hu, Z. Li, Y. Yang, R. Cheng, J. Yang, C. Cui, X. Wang. ACS Nano, 12 (2018) 3578—3586, doi: 10.1021/acsnano.8b00676


Рецензия

Для цитирования:


Ивановская М.И., Оводок Е.А., Позняк С.К., Котиков Д.А., Свито И.А. Исследование методами ИК- и КР-спектроскопии особенностей структуры поверхности двумерных слоистых материалов Ti3C2Tx (T — ОН, О, F). Журнал прикладной спектроскопии. 2022;89(4):477-484. https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-4-477-484

For citation:


Ivanovskaya M.I., Ovodok E.A., Poznyak S.K., Kotsikau D.A., Svito I.A. Investigation of the Features of the Surface Structure of Two-Dimensional Layered Materials Ti3C2Tx (T - ОН, О, F) by Infrared Spectroscopy and Raman Spectroscopy Methods. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2022;89(4):477-484. (In Russ.) https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-4-477-484

Просмотров: 10


ISSN 0514-7506 (Print)