Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
![](/pic/nikiforov.jpg)
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-4-457-462
УДК 539.234
Особенности морфологии микро- и нанопористых пленок меди и серебра для фотокаталитического применения, синтезированных с использованием реакции замещения
Читать статью полностью
![](/images/pdf.png)
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Безруков П.А., Нащекин А.В., Никоноров Н.В., Сидоров А.И. Особенности морфологии микро- и нанопористых пленок меди и серебра для фотокаталитического применения, синтезированных с использованием реакции замещения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 4. С. 457–462. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-4-457-462
Аннотация
Предмет исследования. Представлены результаты экспериментального исследования морфологии тонких микро- и нанопористых пленок серебра и меди, синтезированных с использованием реакции замещения. Метод. Синтез пленок серебра осуществлен путем погружения полированных пластин из меди марки М1 в раствор азотнокислого серебра. Пленки меди погружались в раствор медного купороса подложек из электролитического железа, а также из железа, покрытого путем вакуумного напыления слоем олова толщиной 5 мкм. Изучение морфологии синтезированных пленок выполнено с помощью сканирующего электронного микроскопа. Основные результаты. Исследования показали, что через 2 с после начала реакции на подложках формируются металлические пленки толщиной примерно 1 мкм, которые состоят из кристаллических микро- и нанодендритов. Пленки из серебра содержат кристаллические пластины серебра с поперечным размером до 2 мкм. При увеличении продолжительности реакции происходит уплотнение слоя металла. Минимальный размер пор при этом составляет 20 нм. Практическая значимость. Синтезированные пленки могут служить основой для создания микро- и наноструктур полупроводник-металл, предназначенных для фотокаталитического разложения воды. Пленки могут быть использованы в био- и химических сенсорах для усиления рамановского рассеяния.
Ключевые слова: морфология, структура, пористая пленка, серебро, медь, реакция замещения
Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 20-19-00559). Электронно-микроскопические исследования выполнены с использованием оборудования Федерального центра коллективного пользования «Материаловедение и диагностика в передовых технологиях», поддержанного Минобрнауки России.
Список литературы
Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 20-19-00559). Электронно-микроскопические исследования выполнены с использованием оборудования Федерального центра коллективного пользования «Материаловедение и диагностика в передовых технологиях», поддержанного Минобрнауки России.
Список литературы
-
Stolarczyk J.K., Bhattacharyya S., Polavarapu L., Feldmann J. Challenges and prospects in solar water splitting and CO2 reduction with inorganic and hybrid nanostructures // ACS Catalysis. 2018. V. 8. N 4. P. 3602–3635. https://doi.org/10.1021/acscatal.8b00791
-
Han Z., Qiu F., Eisenberg R., Holland P.L., Krauss T.D. Robust photogeneration of H2 in water using semiconductor nanocrystals and a nickel catalyst // Science. 2012. V. 338. N 6112. P. 1321–1324. https://doi.org/10.1126/science.1227775
-
Ben-Shahar Y., Scotognella F., Kriegel I., Moretti L., Cerullo G., Rabani E., Banin U. Optimal metal domain size for photocatalysis with hybrid semiconductor-metal nanorods // Nature Communications. 2016. V. 7. P. 10413. https://doi.org/10.1038/ncomms10413
-
Wu K., Lian T. Quantum confined colloidal nanorod heterostructures for solar-to-fuel conversion // Chemical Society Reviews. 2016. V. 45. N 14. P. 3781–3810. https://doi.org/10.1039/c5cs00472a
-
Lang X.Y., Chen L.Y., Guan P.F., Fujita T., Chen M.W. Geometric effect on surface enhanced Raman scattering of nanoporous gold: Improving Raman scattering by tailoring ligament and nanopore ratios // Applied Physics Letters. 2009. V. 94. N 21. P. 213109. https://doi.org/10.1063/1.3143628
-
Jia Y., Ryckman J.D., Ciesielski P.N., Escobar C.A., Jennings G.K., Weiss S.M. Patterned nanoporous gold as an effective SERS template // Nanotechnology. 2011. V. 22. N 29. P. 295302. https://doi.org/10.1088/0957-4484/22/29/295302
-
Qiu H., Zhang Z., Huang X., Qu Y. Dealloying Ag-Al alloy to prepare nanoporous silver as a substrate for surface-enhanced raman scattering: Effects of structural evolution and surface modification // ChemPhysChem. 2011. V. 12. N 11. P. 2118–2123. https://doi.org/10.1002/cphc.201100205
-
Ma C., Trujillo M.J., Camden J.P. Nanoporous silver film fabricated by oxygen plasma: A facile approach for SERS substrates // ACS Applied Materials & Interfaces. 2016. V. 8. N 36. P. 23978–23984. https://doi.org/10.1021/acsami.6b08191
-
Jiang R., Xu W., Wang Y., Yu S. Tunable porous silver nanostructures for efficient surface-enhanced Raman scattering detection of trace pesticide residues // New Journal of Chemistry. 2018. V. 42. N 21. P. 17750–17755. https://doi.org/10.1039/C8NJ04060E
-
Pshenova A.S., Sidorov A.I., Antropova T.V., Nashchekin A.V. Luminescence enhancement and SERS by self-assembled plasmonic silver nanostructures in nanoporous glasses // Plasmonics. 2019. V. 14. N 1. P. 125–131. https://doi.org/10.1007/s11468-018-0784-5
-
Strelchuk V.V., Kolomys O.F., Golichenko B.O., Boyko M.I., Kaganovich E.B., Krishchenko I.M., Kravchenko S.O., Lytvyn O.S., Manoilov E.G., Nasieka Iu.M. Micro-Raman study of nanocomposite porous films with silver nanoparticles prepared using pulsed laser deposition // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronic. 2015. V. 18. N 1. P. 46–52. https://doi.org/10.15407/spqeo18.01.046
-
Stockman M.I. Electromagnetic theory of SERS // Topics in Applied Physics. 2006. V. 103. P. 47–65. https://doi.org/10.1007/3-540-33567-6_3
-
Komissarenko F.E., Mukhin I.S., Golubok A.O., Nikonorov N.V., Prosnikov M.A., Sidorov A.I. Effect of electron beam irradiation on thin metal films on glass surfaces in a submicrometer scale // Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS. 2016. V. 15. N 1. P. 013502. https://doi.org/10.1117/1.JMM.15.1.013502
-
Choi S., Dickson R.M., Yu J. Developing luminescent silver nanodots for biological applications // Chemical Society Reviews. 2012. V. 41. N 5. P. 1867–1891. https://doi.org/10.1039/c1cs15226b
-
Arnob M.M.P., Artur C., Misbah I., Mubeen S., Shih W.C. 10×-enhanced heterogeneous nanocatalysis on a nanoporous gold disk array with high-density hot spots // ACS Applied Materials and Interfaces. 2019. V. 11. N 14. P. 13499–13506. https://doi.org/10.1021/acsami.8b19914
-
Shen Z., O’Carroll D.M. Nanoporous silver thin films: multifunctional platforms for influencing chain morphology and optical properties of conjugated polymers // Advanced Functional Materials. 2015. V. 25. N 22. P. 3302–3313. https://doi.org/10.1002/adfm.201500456
-
Koya A.N., Zhu X., Ohannesian N., Yanik A.A., Alabastri A., Zaccaria R.P., Shih R. K.W.-C., Garoli D. Nanoporous metals: From plasmonic properties to applications in enhanced spectroscopy and photocatalysis // ACS Nano. 2021. V. 15. N 4. P. 6038–6060. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c10945
-
Ron R., Haleva E., Salomon A. Nanoporous metallic networks: fabrication, optical properties, and applications // Advanced Materials. 2018. V. 30. N 41. P. 1706755. https://doi.org/10.1002/adma.201706755
-
Feder J. Fractals. New York: Springer Science+Business, 1988. XXVI, 284 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4899-2124-6