CC BY
74
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013
3. Наноструктурные материалы / Под ред. Р. Ханнинка, А. Хилл. — М. : Техносфера, 2009. — 488 с.
4. Рыжонков, Д. И. Наноматериалы : учебное пособие / Д. И. Рыжонков, В. В. Левина, Э. Л. Дзидзигури. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. — 365 с. : ил.
5. Пул-мл., Ч. Нанотехнологии / Ч. Пул-мл., Ф. Оуэнс. — М. : Техносфера, 2006. — 336 с.
6. Лозовский, В. Н. Введение в специальность : учеб. пособие. / В. Н. Лозовский, Г. С. Константинов, С. В. Лозовский. — 2-е изд., испр. — СПб. : Лань, 2008. — 336 с.
7. Келсалл, Р. Научные основы нанотехнологий и новые приборы : учебник-моногр. / Р. Келсалл, А. Хэмли, М. Геогеган (ред.) ; пер. с англ. — Долгопрудный : Интеллект, 2011. — 528 с.
8. Кировская, И. А. Адсорбция газов на бинарных и многокомпонентных полупроводниках системы 2пБе-С^е / И. А. Кировская, С. О. Подгорный // Журнал физической химии. - 2011. - Т. 85, № 11. - С. 2012-2018.
9. Кировская, И. А. Новые катализаторы окисления монооксида углерода / И. А. Кировская, С. О. Подгорный // Журнал физической химии. - 2012. - Т. 86, № 1. - С. 18-22.
10. Наноматериалы для сенсоров-датчиков на основе системы 2пБе-С^е. Адсорбционные и электрофизические исследования / И. А. Кировская, С. О. Подгорный [и др.] // Омский научный вестник. - 2012. - № 2 (110). - С. 52-56.
11. Кировская, И. А. Адсорбционные процессы / И. А. Кировская. - Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 1995. - 304 с.
12. Смыслов, Е. Ф. Экспрессный рентгеновский метод определения периода решетки нанокристаллических матери-
алов / Е. Ф. Смыслов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2006. - Т. 72, № 5. - С. 33-35.
13. Горелик, С. С. Рентгенографический и электроннооптический анализ / С. С. Горелик, Л Н. Расторгуев, Ю. А Скаков. -М. : Металлургия, 1970. - 107 с.
14. Кировская, И. А. Поверхностные свойства алмазоподобных полупроводников. Адсорбция газов / И. А. Кировская. - Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 1984 . - 220 с.
ПОДГОРНЫЙ Станислав Олегович, кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры «Нефтехимические технологии и оборудование». ТИМОШЕНКО Оксана Тарасовна, кандидат химических наук, доцент кафедры «Химическая технология и биотехнология».
СКУТИН Евгений Дмитриевич, кандидат физикоматематических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Нефтехимические технологии и оборудование».
МОЗГОВОЙ Иван Васильевич, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры «Нефтехимические технологии и оборудование». Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 16.09.2013 г.
© С. О. Подгорный, О. Т. Тимошенко, Е. Д. Скутин,
И. В. Мозговой
уДК 541.183: 546.1 О. Д. ФЕДЯЕВА
М. В. ВАСИНА Е. Г. ПОШЕЛЮЖНАЯ
Омский государственный технический университет
ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ZnTe-CdSe МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ_____________________________________________
Представлены результаты микроскопического, дисперсионного и элементного анализа синтезированных твердых растворов (ZnTe)X(CdSe)1_X. В области составов 26—68 мол. % іпїє наблюдается переход сфалеритной модификации в гексагональную. Отмечена корреляция в изменении величин удельной геометрической поверхности зерен образцов и водородного показателя точки нулевого заряда в зависимости от состава системы.
Ключевые слова: твердые растворы, кристаллическая структура, геометрическая поверхность, кислотность поверхности.
Твердые растворы (2пТе)х(С<38е)1-х используют для создания гетеропереходов, чувствительных к различного рода излучениям [1].
Целью данной работы явилось проведение микроскопического, дисперсионного и элементного анализа, исследование кислотно-основных свойств поверхности твердых растворов (2пТе)х(С<38е)1-х. Объекты исследования представляли собой порошки бинарных соединений СсЗБе, 2пТе и их твердых растворов (2пТе)012^8е)0 88, (2пТе)0 26^8е)0 74,
^пТе^з^Бе)^, (2пТе)0,75(С<38е)а25. Твердые растворы синтезировали методом изотермической диффузии [2] и идентифицировали рентгенографически [3].
Микроскопические исследования проводили с использованием сканирующего электронного микроскопа ЛСМ-5700, снабженного безазотным рентгеновским энергодисперсионным спектрометром. Кислотно-основные свойства поверхности образцов изучали методом определения водородного показателя точки нулевого заряда рНТНЗ [3].
5
6
Рис. 1. БЕМ-изображения порошков CdSe (1), (ZnTe)012(CdSe)088 (2); ^пТє)„,№є)0,н (3); £пТє)М8№є)0, 32 (4); ^пТе^^Бе)^ (5); ZnTe (6)
На рис. 1 представлены БЕМ изображения порошков бинарных компонентов и твердых растворов изучаемой системы в режиме фазового контраста. На БЕМ изображениях твердого раствора (2пТе)075 (С<38е)025 на однородном фоне поверхности зерен 2пТе наблюдаются светлые вкрапления СйБе размером менее 5 мкм, которые исчезают в твердом растворе (2пТе)068(С<Л8е)032. Поверхность зерен при этом становится более гладкой. Аналогичная картина наблюдается при переходе от твердых растворов (2пТе)0 (СйБе)088 к (2пТе)026(С<38е)074. В соответствии с результатами рентгенофазового анализа, наблюдаемое на БЕМ изображениях взаимное растворение компонентов подтверждает образование в системе (2пТе)х(С<38е)1-х твердых растворов замещения. На-
личие двухфазной области (сфалерит + вюрцит) в диапазоне составов 26-68 мол. % 2пТе также согласуется с литературными данными [4].
Результаты дисперсионного анализа порошков твердых растворов (2пТе)х(С<38е)1-х представлены на рис. 2 и в табл. 1. Величину геометрической удельной поверхности и коэффициент полидисперсности систем рассчитывали по формулам:
Б =
6
_ 6-Епі • ^ _
р-Еп-й2 Р-^
К _
где ^ — средний диаметр частиц фракций; п — число частиц в системе; р — рентгеновская плотность
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013
С т-------1------1------1-------1------1------1-------1------1------1-------1------1- у
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ‘
Рис. 2. Распределение частиц по размерам для системы (ZnTe)x(CdSe)l_x:
1 — CdSe ; 2 — ^пТе)о12 №е)о88 ; 3 — ^пТе^ №е)оН ;
4 — ^пТе^ №е)о, 32 ; 5 — ^пТе)о,и №е)о,м ; 6 — ZnTe
Таблица 1
Результаты дисперсионного анализа компонентов системы (ZnTe)x(CdSe)l-x
Состав Среднечисленный диаметр dnI мкм Удельная геометрическая поверхность Б, м2/кг Коэффициент полидисперсности К
СйБе 19,0 47,3 0,76
(2пТе)0,12(Сй8е)0,88 14,3 44,4 0,56
(2пТе)0,2б(Са8е)0,74 18,3 50,6 0,82
(2пТе)0,68(СГЇ8е)0,32 19,4 46,6 0,81
(2пТе)0,75(Сй8е)0,25 17,5 42,6 0,66
2пТе 38,5 22,9 0,78
Таблица 2
Мольный и соответствующий ему элементный состав твёрдых растворов (ZnTe)x(CdSe)l-x по данным элементного микроанализа
Мольный состав Уточнённый элементный состав
СйБе С^,488Бе0,512
(2пТе)0,12(Сй8е)0,88 ^0,066^0,05^^,375^0,508
(2пТе)0,26(Са8е)0,74 Zn0,123Te0,0144Cd0,268Se0,466
(2пТе)0,68(СГЇ8е)0, 32 Zn0,334Te0,349Cd0,161Se0,156
(2пТе)0,75(Сй8е)0,25 Zn0,354Te0,393Cd0,125Se0,127
2пТе Zn0,50Te0,50
частиц; <35, <Зп, — среднеповерхностный, среднечис-
ленный и средневесовой диаметры частиц; К — коэффициент полидисперсности.
Согласно данным дисперсионного анализа, распределение частиц по размером близко к линейной зависимости. Коэффициенты полидисперсности твердых растворов составляют 0,56-0,82.
Результаты элементного микроанализа представлены в табл. 2. Они указали, что элементный состав зерен CdSe и твердых растворов на его основе несте-хиометричен. Это может быть связано с наличием на поверхности исходного CdSe аморфного селена Бе0 [5]. Твердые растворы на основе 2пТе близки к стехиометрическим.
Измерение водородного показателя точки нулевого заряда рНТНЗ показало, что поверхность твердых растворов имеет слабощелочной характер. При этом изменение рНТНЗ коррелирует с концентрационными изменениями величин удельной геометрической поверхности образцов (рис. 3): с уменьшением величин удельной геометрической поверхности ее кислотность понижается.
Таким образом, результаты микроскопического анализа и измерения водородного показателя точки нулевого заряда поверхности подтвердили образование в системе (ZnTe)X(CdSe)1-X твердых растворов замещения. Двухфазная область (сфалерит+ вюр-цит) находится в диапазоне составов 26 - 68 мол. %
рН^ . S, м“/кг
Сс18е мол. % Zn^Q
Рис. 3. Концентрационные зависимости удельной геометрической поверхности S (1) и рНТНЗ (2) твёрдых растворов (ZnTe)X(CdSe)1-X
ZnTe. Получен уточненный элементный состав синтезированных образцов.
Библиографический список
1. Электронно-зондовые исследования гетеропереходов ZnTe — CdSe / П. А. Гашин [и др.] // Поверхность. Физика, химия, механика. - 1983. - Т. 2. - № 1. - С. 90-94.
Введение. В последние десятилетия ученые и врачи отмечают рост числа патогенных новообразований в организме человека, в частности зубных камней. Зубные камни встречаются у 75-80% людей [1]. Причины и механизм их образования до на-
2. Кировская, И. А. Катализ. Полупроводниковые катализаторы / И. А. Кировская. — Омск : Изд-во ОмГТУ, 2004. — 272 с.
3. Федяева, О. А. Физико-химические свойства поверхности полупроводниковой системы CdXHg1-XTe : моногр. / О. А. Федяева. — Омск : Изд-во ОмГТУ. 2013. — 172 с.
4. Горелик, С. С. Рентгенографический и электроннооптический анализ / С. С. Горелик, Ю. А. Скаков, Л. Н. Расторгуев. - М. : МИСИС, 1994. - 328 с.
5. Fedyaeva, O. A. Systematic Features of the Variation in the Crystal-Chemical, Electrical, and Surface Physicochemisal Properties of AXB8-X Materials on the Energy of the Inverse Adsorption Piezoelektric Effect // Semiconductors. — 2012. — Vol. 46. — № 9. — P.p. 1097—1101.
ФЕДЯЕВА Оксана Анатольевна, кандидат химических наук, доцент кафедры химии.
ВАСИНА Марина Владимировна, ассистент кафедры «Промышленная экология и безопасность». ПОШЕЛЮЖНАЯ Елена Геннадьевна, учебный мастер кафедры химии.
Адрес для переписки: kosatine@ mail.ru
Статья поступила в редакцию 25.о9.2о13 г.
© О. А. Федяева, М. В. Васина, Е. Г. Пошелюжная
Е. А. САРФ Л. В. БЕЛЬСКАЯ И. В МУРОМЦЕВ А. П. СОЛОНЕНКО
Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, г. Омск
стоящего времени изучены недостаточно. Однако существует предположение, что на процесс формирования зубного камня существенное влияние оказывает состав ротовой жидкости. Установлено, что изменения состава слюны неблагоприятно сказыва-
УДК 548.5.543.2
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ
ДОБАВОК МОЧЕВИНЫ
НА ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ
МИНЕРАЛЬНОЙ ФАЗЫ
ЗУБНЫХ КАМНЕЙ ЧЕЛОВЕКА_________________
Проведено экспериментальное моделирование процесса образования основных минеральных фаз из прототипа ротовой жидкости человека. Предложена модельная система для изучения процессов патогенной минерализации. Установлено, что качественный состав твердой фазы зависит от концентрации мочевины в растворе. Ключевые слова: моделирование, прототип ротовой жидкости, мочевина, зубной камень, кристаллизация. НИР выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009—2013 годы (ГК № 16.740.11.0602).
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
