CC BY
5
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ ПО ДОКЛАДАМ XVIII НАУЧНОЙ ШКОЛЫ-СЕМИНАРА
химического состояния атомов на поверхности и электронной структуры валентной зоны химических соединений. Современным направлением в развитии РФЭС является структурный аспект применения данного метода. Здесь выделяют две возможности: установление структурных характеристик из анализа тонкой структуры энергетических потерь фото - или Оже-электронов эмиссии по типу EXAFS, а также анализ угловых зависимостей, вызванных интерференцией упруго рассеянных электронов на ближайшем окружении атома-эмиттера - так называемая, фотоэлектронная дифракция (РФД). Таким образом, современная электронная спектроскопия приобретает вполне законченный гармоничный вид, позволяя одновременно изучать состав, структуру и химическую связь поверхности твердых тел.
В настоящей работе приведен ряд примеров использования спектральных и структурных возможностей методов РФЭС и РФД для комплексного анализа адсорбции легких газов (N0, СО, N2 и 02) на поверхности Ti(OOOl). При этом выделяется четыре основных аспекта проводимых исследований:
• анализ кинетики диссоциативной хемосорбции газов на поверхности титана,
• установление структурной локализации адатомов на поверхности Ti(OOOl);
• теоретическое моделирование РФД в приближении однократного
рассеяния фотоэлектронов;
• феноменологическое моделирование кинетики адсорбции;
• квантовохимические расчеты предполагаемых адсорбционных структур.
В результате совместного применения РФЭС и РФД удалось разделить процессы хемосорбции атомов О. N и С на поверхности титана от диффузии адатомов в поверхностные слои, а, в случае системы 0/Ti(0001 ), реконструкции поверхностных слоев титана и роста оксидных фаз. Для всех систем NO,CC),02,N2/Ti(0001) исследована кинетика хемосорбции, предложен механизм процессов, построена и рассчитана феноменологическая модель поверхностных реакций. Для чистой грани Ti(OOOl), адсорбционных систем N2,O2,NO,CC)/Ti(0001 ) впервые выполнены квантовохимические расчеты электронной структуры, релаксации поверхности, полной энергии системы и карт зарядовой плотности поверхностных слоев первопринципным линейным методом muffin-tin орбиталей в версии полного потенциала (J1MT0 ПП). Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 98-03-33194а.
XPS IN WOOD CHEMISTRY
A.V.SHCHUKAREV
Department of Inorganic Chemistry, Umea University Umea, SWEDEN
X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was used to study the wood fibers surface composition. Ail measurements were performed at living hybrid aspen {Populus tremula tremuloides) wood grown in green-house and bended during growth.
1угл I ЛК1С UVJUDU^Uf 1ПЛ1 I iv nun ■ U W II iwr• —....---------
Results show that middle lamella layer within non-growing part of the aspen are enriched in fatty acids which seems to cover the wood fibers surface.
The changes in middle lamella chemical composition within growing part of the aspen from the pith to the bark were also clearly observed. Those changes are connected with different lignin and eel lulose/hemi cellulose content. Nonuniform distribution of nitrogen (aminoacids. proteins) within the stem was also noted.
High resolution XPS spectra of pure aspen lignin. cellulose and fatty acid (stearic) were recorded to calculate the amount of main wood chemicals.
At the bark/stem interface a presence of inorganic elements (Ca. К. P) and significant increasing of nitrogen concentration were found.
Biology of the wood growth is shortly described in connection with XPS results.
Special experiments were carried out to clear the influence ofX-Rav beam and vacuum conditions on the surface chemical composition changes during measurements. It was shown by IR spectroscopy that vacuum has no influence on the surface chemistry while X-Ray irradiation of the sample during one hour causes noticable changes of the spectrum.
ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ В РАЗЛИЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦАХ
♦А. В. КОЗИНКИН, ♦♦С. П. ГУБИН
*Научно-исследовательский институт физики при Ростовском госуниверситете
♦♦Институт общей неорганической химии им. Н.С. Курнакова. РАН. Москва
Химическая связь, состав и строение наночастиц титана, железа, молибдена, бинарных наночастиц железо-самарий, стабилизированных в различных матрицах: полиэтилене, фторопласте, стироле, парафине и в кремний органических полимерах исследованы методами рентгеновской эмиссионной и EXAFS - спектроскопии. Установлено, что взаимодействие наночастиц железа с полиэтиленовой матрицей приводит к образованию химических связей валентных р- электронов поверхностных атомов железа с электронами молекулярных орбиталей полиэтилена. Доказано, что взаимодействие химически активных наночастиц с различными полимерными матрицами приводит к образованию наночастиц, состав и строение которых предопределены типом атома металла наночастицы и полимера. Во всех исследованных случаях образуются наночастицы сложного состава и строения, основу которых составляет металлическое ядро размером не более 1 нм и последующие сферические слои размером от 2 до 5 нм, состав и строение которых уже зависят от типа стабилизирующей полимерной матрицы. Так, взаимодействие наночастиц железа или молибдена с фторопластом приводит к дефторированию и образованию наночастиц с внешним основным сферическим слоем дифторида металла. Взаимодействие наночастиц металлов с полиэтиленом приводит к последующему окислению наночастиц до различных окислов. Взаимодействие наночастиц с матрицей стирола приводит к образованию карбидных наночастиц, а с матрицей парафина - оксидных наночастиц. В случае поликарбосилана образуются более сложные по составу и строению наночасти, где в случае наночастиц железа фаза
ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И МЕЗОСКОрИЯ ТОМ 2, № 2 233
