Мягкая рентгеновская абсорбционная спектроскопия нанопорошков диоксида титана с примесями кобальта
Месилов В.В., Галахов В.Р., Удинцева М.А., Ермаков А.Е., Уймин М.А., Захарова Г.С., Смирнов О.А., Губкин А.Ф., Шерстобитова Е.А.

Received: October 22, 2016

DOI: 10.7868/S0044451017060074

PDF (330.2K)

Зарядовые состояния ионов кобальта в нанопорошках TiO₂ c решеткой анатаза исследованы с помощью мягкой рентгеновской абсорбционной спектроскопии. Установлено, что при малой концентрации примесей кобальта (1.8 ат.%) ионы кобальта в состоянии окисления 2+ в основном находятся в тетраэдрическом (T_d) окружении ионов кислорода. На поверхности образцов до термической обработки находится аморфный диоксид титана. Отжиг в вакууме и водороде приводит к обогащению поверхности наночастиц ионами Co²⁺, к изменению координации оставшейся части ионов кобальта с октаэдрической на тетраэдрическую, к стабилизации структуры анатаза и к исчезновению аморфной фазы. Кристаллическая решетка образцов со сравнительно большой концентрацией примеси кобальта (12 ат.%) искажается, а отжиг не приводит к исчезновению аморфной фазы TiO₂. При отжиге в водороде образцов с большими концентрациями кобальта наблюдается восстановление кобальта до металлического.