Размерно-зависимые оптические свойства оксидов и сульфидов переходных металлов в пористых кремнеземных носителях

• Автор: Суханов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общие положения нанохимии.

1.2. Структура и свойства пористых кремнеземных носителей. .

1.3. Строение и оптические электронные спектры наноразмерных оксидных форм ванадия и молибденаКТ на поверхности кремнеземных носителей.
1.4. Получение и свойства ванадий и молибденсодержащих кремнеземов методом молекулярного наслаивания

1.5. Фотохромные свойства молибденоксидных систем

1.6. Гидроксоформы ванадия и молибденаК в водных растворах.

1.6.1. Ионные формы ванадия в растворах.

1.6.2. Ионное состояние молибденаРТ в водных растворах

1.7. Структура и оптические свойства поликристаллических сульфидов цинка и кадмия
1.8. Оптические свойства наноразмерных форм сульфидов
цинка и кадмия
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Использованные носители
2.2. Получение и анализ ванадий и молибденсодержащих кремнеземов
2.3. Синтез молибденсодержащих силикагелей методом молекулярного наслаивания
2.4. Синтез и анализ сульфидов кадмия и цинка в силикагеле
2.5. Методы спектроскопических исследований.
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Ванадийоксидные системы
3.1.1. О природе размерного смещения спектров переноса заряда
в оксидах ванадияС
3.1.2. Оптические свойства пористого стекла, модифицированного оксидом ванадияК.
3.1.3. О характере заполнения поверхности кремнезема ванадийоксидными кластерами.
3.2. Молибденоксидные системы.
3.2.1. Окисление молибденоксидных групп в пористом
3.2.2. Фотохромные свойства молибденсодержащих пористых стекол.
3.2.3. Фотохромизм в пористых стеклах, модифицированных оксидом молибденаКТ
3.2.4. Сравнение фотохромных свойств модифицированных ПС .
3.2.5. О возможности практического использования молибденсодержащих пористых стекол.
3.3. Кадмий и цинксульфидныс системы.
3.3.1. Спектры диффузного отражения сульфида кадмия
в силикагеле
3.3.2. Спектры диффузного отражения кластеров сульфида
цинка, легированных двухвалентным марганцем.
3.3.3. О природе люминесценции сульфидов цинка и кадмия
3.3.4. Особенности люминесценции сульфидных интеркалятов
в силикагеле
3.3.4.1. Система С8Ю2.
3.3.4.2. Система
3.3.4.3. Система гп5Мп28Ю2
Выводы.
Литература


Доступность порового пространства кремнеземных носителей для жидкостей и газов позволяет использовать различные варианты модифицирования для получения широкого круга соединений в капсулированном наноразмерном состоянии. Так, представляется возможным распределить на внутренней поверхности силикагелей иили пористых стекол ансамбли кластеров, а также монослои веществ, обладающие оптическими свойствами, отличающими их от массивных аналогов. Настоящая работа осуществлена в соответствии с планом научных исследований РГПУ им. А.И. Герцена по теме Исследование механизмов формирования и размернозависимых свойств наноструктур в пористых носителях 3М4 в рамках научного направления Физическая химия конденсированных сред и их поверхностей. Цель работы состояла в получении ряда оксидов и сульфидов переходных металлов в пористых кремнеземных носителях, выявлении и описании концентрационноразмерных особенностей оптических свойств полученных систем. Объектами исследования служили наноразмерные оксиды ванадияР и молибденаГ7, сульфиды цинка и кадмия, капсулированныс в пористом стекле и силикагеле. Рост ванадийР и молибдснРоксидных кластеров на внутренней поверхности пористого стекла ПС сопровождается значительным длинноволновым смещением спектров переноса заряда реализуемое в случае оксида ванадия преимущественно двумерное строение кластеров определяет возможность спектральной регистрации обратимой координационной адсорбции воды. Увеличение содержания оксида молибденаК в ПС определяет появление и усиление фотохромных свойств модифицированных стекол. Наиболее ярко фотохромизм проявляется в случае молибденсодержащих ПС, полученных методом молекулярного наслаивания. Устойчивость восстановленных форм модификатора связана с делокализацией 4с1электронов по системе металлметалл связей и повышается с ростом размеров кластеров за счет увеличения площади сопряжения. Интенсивность полосы люминесценции X макс 0 нм сульфида кадмия в силикагеле СГ сопоставима с таковой для объемного Сб5 при содержании интеркапята 6. КГ4 мольг. В случае наночастиц сульфида цинка в силикагеле наблюдается значительное на 0 нм длинноволновое смещение полосы люминесценции относительно массивного аналога. Сравнительный анализ структурнохимических особенностей сульфидов соответствует наблюдаемому отличию их наноразмерного состояния в кремнеземном носителе. Введение двухвалентного марганца в состав наночастиц сульфида цинка сопровождается дополнительным повышением интенсивности свечения с достижением максимума при мольном соотношении 2пМп . Проведенные исследования имеют отношение к разработке новых полифункциональных неорганических оптических материалов. В частности, ванадийсодержащие пористые стекла могут служить основой для разработки систем контроля мониторинга влажности воздуха и газовых сред. В работе обоснована перспектива использования молибденсодержащих ПС в качестве регенерируемых дозиметров ультрафиолетового излучения. Результаты исследования сульфидных интеркалятов цинка и кадмия в силикагеле могут оказаться полезными для проектирования и создания новых люминофоров и светопрсобразователей. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав литературный обзор, объекты и методы исследования и результаты, и их обсуждение, выводов, списка литературы. Работа изложена на 5 страницах машинописного текста, включает рисунка, 4 таблицы, М библиография 0 наименований. Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 3 статьях и 5 тезисах докладов международных конференций. ГЛАВА 1. В соответствии с целями и задачами, поставленными в работе, литературный обзор открывается разделом 1. Раздел 1. ГТ на поверхности кремнезема описаны в разделе 1. Представлена сводка данных о фотохромных свойствах молибденоксидных систем раздел 1. Сведения об анионных гидроксоформах ванадияГ и молибденаГТ в водных солевых растворах приведены в разделе 1. Анализ строения и спектральнолюминесцентных свойств массивных сульфидов цинка и кадмия и их наноразмерных форм проведен в разделах 1. Количество публикаций, относящихся к получению и исследованию конкретных нанообъектов и их рядов семейств уже сегодня неисчислимо, а поступление новой информации носит поистинс взрывной характер.