The 37 reference contexts in paper М. Гришин В., А. Гатин К., С. Сарвадий Ю., Б. Шуб Р. (2018) “Исследование адсорбции и взаимодействия Н2, О2 и СО на поверхности единичных наночастиц золота и никеля методом сканирующей туннельной микроскопии” / spz:neicon:nanorf:y:2017:i:2:p:15-22

  1. Start
    1961
    Prefix
    Наконец, химические свойства бикомпонентных систем не всегда представляют собой «сумму» таковых входящих в систему компонентов и поэтому нуждаются в дополнительных исследованиях. Один из первых двухкомпонентных катализаторов для конверсии углеводородов был создан около 50 лет назад на основе палладия и золота
    Exact
    [1]
    Suffix
    . В дальнейшем была выявлена более высокая продуктивность бикомпонентных катализаторов перед монометаллическими и в ряде других реакций [2–8]. Среди бикомпонентных систем заметное место занимают золото-никелевые катализаторы.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2122
    Prefix
    Один из первых двухкомпонентных катализаторов для конверсии углеводородов был создан около 50 лет назад на основе палладия и золота [1]. В дальнейшем была выявлена более высокая продуктивность бикомпонентных катализаторов перед монометаллическими и в ряде других реакций
    Exact
    [2–8]
    Suffix
    . Среди бикомпонентных систем заметное место занимают золото-никелевые катализаторы. В [9] показано, что катализаторы, состоящие из смеси наночастиц золота и никеля, позволяют в 1000 раз увеличить выход продуктов в реакции изомеризации аллилбензола (Н2С=СНСН2С6Н5) по сравнению с монокомпонентными золотыми и никелевыми нанокатализаторами.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    2224
    Prefix
    В дальнейшем была выявлена более высокая продуктивность бикомпонентных катализаторов перед монометаллическими и в ряде других реакций [2–8]. Среди бикомпонентных систем заметное место занимают золото-никелевые катализаторы. В
    Exact
    [9]
    Suffix
    показано, что катализаторы, состоящие из смеси наночастиц золота и никеля, позволяют в 1000 раз увеличить выход продуктов в реакции изомеризации аллилбензола (Н2С=СНСН2С6Н5) по сравнению с монокомпонентными золотыми и никелевыми нанокатализаторами.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    2810
    Prefix
    В последнее время интенсивно изучается взаимодействие СО и О2 при низких температурах. Впервые эта реакция с участием золотых наночастиц в качестве катализатора исследована в работе Харуты
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Это открытие послужило мощным стимулом для исследования химических и каталитических свойств наночастиц в целом и золотых наночастиц в частности. В настоящее время известно, что наночастицы золота катализируют окисление [11], гидрирование [12, 13], конверсию [14, 15], изомеризацию [16, 17] углеводородов, находят применение в производстве сенсоров [18], в ме
    (check this in PDF content)

  5. Start
    3056
    Prefix
    Это открытие послужило мощным стимулом для исследования химических и каталитических свойств наночастиц в целом и золотых наночастиц в частности. В настоящее время известно, что наночастицы золота катализируют окисление
    Exact
    [11]
    Suffix
    , гидрирование [12, 13], конверсию [14, 15], изомеризацию [16, 17] углеводородов, находят применение в производстве сенсоров [18], в медицине [19], электронике [20]. Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    3077
    Prefix
    Это открытие послужило мощным стимулом для исследования химических и каталитических свойств наночастиц в целом и золотых наночастиц в частности. В настоящее время известно, что наночастицы золота катализируют окисление [11], гидрирование
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    , конверсию [14, 15], изомеризацию [16, 17] углеводородов, находят применение в производстве сенсоров [18], в медицине [19], электронике [20]. Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    3100
    Prefix
    Это открытие послужило мощным стимулом для исследования химических и каталитических свойств наночастиц в целом и золотых наночастиц в частности. В настоящее время известно, что наночастицы золота катализируют окисление [11], гидрирование [12, 13], конверсию
    Exact
    [14, 15]
    Suffix
    , изомеризацию [16, 17] углеводородов, находят применение в производстве сенсоров [18], в медицине [19], электронике [20]. Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    3126
    Prefix
    Это открытие послужило мощным стимулом для исследования химических и каталитических свойств наночастиц в целом и золотых наночастиц в частности. В настоящее время известно, что наночастицы золота катализируют окисление [11], гидрирование [12, 13], конверсию [14, 15], изомеризацию
    Exact
    [16, 17]
    Suffix
    углеводородов, находят применение в производстве сенсоров [18], в медицине [19], электронике [20]. Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    3201
    Prefix
    В настоящее время известно, что наночастицы золота катализируют окисление [11], гидрирование [12, 13], конверсию [14, 15], изомеризацию [16, 17] углеводородов, находят применение в производстве сенсоров
    Exact
    [18]
    Suffix
    , в медицине [19], электронике [20]. Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико. Интерес вызывает возможность их восстановления до металлического состояния [21, 22] и каталитическая активность в гидродехлорировании хлорбензола [23, 24] и некоторых других реакциях.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    3221
    Prefix
    В настоящее время известно, что наночастицы золота катализируют окисление [11], гидрирование [12, 13], конверсию [14, 15], изомеризацию [16, 17] углеводородов, находят применение в производстве сенсоров [18], в медицине
    Exact
    [19]
    Suffix
    , электронике [20]. Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико. Интерес вызывает возможность их восстановления до металлического состояния [21, 22] и каталитическая активность в гидродехлорировании хлорбензола [23, 24] и некоторых других реакциях.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    3241
    Prefix
    В настоящее время известно, что наночастицы золота катализируют окисление [11], гидрирование [12, 13], конверсию [14, 15], изомеризацию [16, 17] углеводородов, находят применение в производстве сенсоров [18], в медицине [19], электронике
    Exact
    [20]
    Suffix
    . Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико. Интерес вызывает возможность их восстановления до металлического состояния [21, 22] и каталитическая активность в гидродехлорировании хлорбензола [23, 24] и некоторых других реакциях.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    3418
    Prefix
    катализируют окисление [11], гидрирование [12, 13], конверсию [14, 15], изомеризацию [16, 17] углеводородов, находят применение в производстве сенсоров [18], в медицине [19], электронике [20]. Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико. Интерес вызывает возможность их восстановления до металлического состояния
    Exact
    [21, 22]
    Suffix
    и каталитическая активность в гидродехлорировании хлорбензола [23, 24] и некоторых других реакциях. Для изучения структуры и электронного строения нанесенных наночастиц используются многие экспериментальные методы физики поверхности — просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ (РФЭС), ИК- и спектроскопия в видимой области [25, 26
    (check this in PDF content)

  13. Start
    3494
    Prefix
    Количество работ по изучению каталитических свойств наночастиц никеля невелико. Интерес вызывает возможность их восстановления до металлического состояния [21, 22] и каталитическая активность в гидродехлорировании хлорбензола
    Exact
    [23, 24]
    Suffix
    и некоторых других реакциях. Для изучения структуры и электронного строения нанесенных наночастиц используются многие экспериментальные методы физики поверхности — просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ (РФЭС), ИК- и спектроскопия в видимой области [25, 26], а также зондовые методы, позволяющие исследовать отдельные наноча
    (check this in PDF content)

  14. Start
    3814
    Prefix
    Для изучения структуры и электронного строения нанесенных наночастиц используются многие экспериментальные методы физики поверхности — просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ (РФЭС), ИК- и спектроскопия в видимой области
    Exact
    [25, 26]
    Suffix
    , а также зондовые методы, позволяющие исследовать отдельные наночастицы. Зондовые методы применяются, как правило, для изучения процессов роста нанокластеров [27, 28], их формы [29], особенности распределения по поверхности носителя [30–32] и т.п.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    3996
    Prefix
    наночастиц используются многие экспериментальные методы физики поверхности — просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ (РФЭС), ИК- и спектроскопия в видимой области [25, 26], а также зондовые методы, позволяющие исследовать отдельные наночастицы. Зондовые методы применяются, как правило, для изучения процессов роста нанокластеров
    Exact
    [27, 28]
    Suffix
    , их формы [29], особенности распределения по поверхности носителя [30–32] и т.п. Однако исследование в СТМ структуры поверхности в сочетании с туннельной спектроскопией позволяет определять не только морфологию наноструктурированных систем, но также получать информацию об электронном строении наночастиц и идентифицировать адсорбированные на них молекулы с высоким п
    (check this in PDF content)

  16. Start
    4019
    Prefix
    многие экспериментальные методы физики поверхности — просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ (РФЭС), ИК- и спектроскопия в видимой области [25, 26], а также зондовые методы, позволяющие исследовать отдельные наночастицы. Зондовые методы применяются, как правило, для изучения процессов роста нанокластеров [27, 28], их формы
    Exact
    [29]
    Suffix
    , особенности распределения по поверхности носителя [30–32] и т.п. Однако исследование в СТМ структуры поверхности в сочетании с туннельной спектроскопией позволяет определять не только морфологию наноструктурированных систем, но также получать информацию об электронном строении наночастиц и идентифицировать адсорбированные на них молекулы с высоким пространственным раз
    (check this in PDF content)

  17. Start
    4082
    Prefix
    — просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ (РФЭС), ИК- и спектроскопия в видимой области [25, 26], а также зондовые методы, позволяющие исследовать отдельные наночастицы. Зондовые методы применяются, как правило, для изучения процессов роста нанокластеров [27, 28], их формы [29], особенности распределения по поверхности носителя
    Exact
    [30–32]
    Suffix
    и т.п. Однако исследование в СТМ структуры поверхности в сочетании с туннельной спектроскопией позволяет определять не только морфологию наноструктурированных систем, но также получать информацию об электронном строении наночастиц и идентифицировать адсорбированные на них молекулы с высоким пространственным разрешением [21, 33].
    (check this in PDF content)

  18. Start
    4431
    Prefix
    Однако исследование в СТМ структуры поверхности в сочетании с туннельной спектроскопией позволяет определять не только морфологию наноструктурированных систем, но также получать информацию об электронном строении наночастиц и идентифицировать адсорбированные на них молекулы с высоким пространственным разрешением
    Exact
    [21, 33]
    Suffix
    . Прежде нами изучались адсорбционные и реакционные свойства моно- и бикомпонентных покрытий, образованных на поверхности высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ) наночастицами золота и никеля, по отношению к водороду и кислороду.
    (check this in PDF content)

  19. Start
    4948
    Prefix
    Обнаружено, что при комнатной температуре на золотых наночастицах происходит диссоциативная адсорбция водорода, а в результате последовательной экспозиции в водороде, кислороде и повторно в водороде происходит образование воды
    Exact
    [34]
    Suffix
    . Кроме того, выявлена зависимость скорости восстановления окисленных наночастиц никеля водородом от степени упорядоченности их структуры [21, 22]. Установлено также, что на бикомпонентном золото-никелевом покрытии взаимодействие водород—кислород протекает в два этапа [35], а не в три [34], как на покрытии, образованном только золотыми наночастицами.
    (check this in PDF content)

  20. Start
    5096
    Prefix
    , что при комнатной температуре на золотых наночастицах происходит диссоциативная адсорбция водорода, а в результате последовательной экспозиции в водороде, кислороде и повторно в водороде происходит образование воды [34]. Кроме того, выявлена зависимость скорости восстановления окисленных наночастиц никеля водородом от степени упорядоченности их структуры
    Exact
    [21, 22]
    Suffix
    . Установлено также, что на бикомпонентном золото-никелевом покрытии взаимодействие водород—кислород протекает в два этапа [35], а не в три [34], как на покрытии, образованном только золотыми наночастицами.
    (check this in PDF content)

  21. Start
    5232
    Prefix
    Кроме того, выявлена зависимость скорости восстановления окисленных наночастиц никеля водородом от степени упорядоченности их структуры [21, 22]. Установлено также, что на бикомпонентном золото-никелевом покрытии взаимодействие водород—кислород протекает в два этапа
    Exact
    [35]
    Suffix
    , а не в три [34], как на покрытии, образованном только золотыми наночастицами. Цель данной работы — определение результатов адсорбции и взаимодействия Н2, СО и О2 на поверхности единичных наночастиц золота и никеля, нанесенных на ВОПГ в составе моно- и бикомпонентных покрытий.
    (check this in PDF content)

  22. Start
    5249
    Prefix
    Кроме того, выявлена зависимость скорости восстановления окисленных наночастиц никеля водородом от степени упорядоченности их структуры [21, 22]. Установлено также, что на бикомпонентном золото-никелевом покрытии взаимодействие водород—кислород протекает в два этапа [35], а не в три
    Exact
    [34]
    Suffix
    , как на покрытии, образованном только золотыми наночастицами. Цель данной работы — определение результатов адсорбции и взаимодействия Н2, СО и О2 на поверхности единичных наночастиц золота и никеля, нанесенных на ВОПГ в составе моно- и бикомпонентных покрытий.
    (check this in PDF content)

  23. Start
    6897
    Prefix
    Морфологию и электронное строение поверхности образцов на уровне единичных наночастиц, а также их модификацию за счет взаимодействия с Н2, СО и О2 определяли с помощью топографических и спектроскопических измерений в СТМ. Известно
    Exact
    [36]
    Suffix
    , что наноконтакту, образованному металлическим образцом и проводящей иглой, соответствует S-образная зависимость туннельного тока СТМ от напряжения (вольтамперная характеристика, ВАХ).
    (check this in PDF content)

  24. Start
    7682
    Prefix
    Если в наноконтакте СТМ появляется адсорбированная молекула, на ВАХ могут появиться особенности — локальные максимумы или ступени, обусловленные резонансным туннелированием электронов через электронно-колебательные уровни адсорбата
    Exact
    [37–41]
    Suffix
    . Таким образом, форма ВАХ может являться индикатором, сигнализирующим об изменении химического состава поверхности наночастиц и/или присутствии на ней адсорбированных молекул. В экспериментах измерение ВАХ производится одновременно с исследованием морфологии поверхности образца, которое проводится СТМ в режиме «постоянного тока».
    (check this in PDF content)

  25. Start
    9803
    Prefix
    Большая часть наночастиц входит в состав скоплений. При этом форма, геометрические размеры и электронное строение наночастиц, расположенных изолированно или входящих в состав скопления, тождественны
    Exact
    [34]
    Suffix
    . Анализ топографических данных показывает, что наночастицы имеют полусферическую форму с латеральным диаметром d ≈ 5 нм и высотой h ≈ 1,5–2 нм. На рис. 1Б представлены ВАХ, измеренные для наноконтакта, как включающего в себя наночастицу Au (далее — ВАХ наночастиц), так и без наночастицы (далее — ВАХ подложки).
    (check this in PDF content)

  26. Start
    10376
    Prefix
    Отметим, что обе кривые имеют S-образную форму, характерную для наноконтакта, образованного металлами. Это означает, что золото не содержит значительного количества примесей. В целом полученные данные совпадают с выводами работы
    Exact
    [34]
    Suffix
    и с результатами измерений спектра Оже-электронов образца, на котором видны сигналы только углерода и золота. Адсорбционные свойства золотых наночастиц определялись по отношению к Н2, СО и О2.
    (check this in PDF content)

  27. Start
    11217
    Prefix
    На остальных кривых отмечалось резкое падение величины туннельного тока, то есть значительное уменьшение проводимости наноконтакта СТМ. Это явление было выявлено нами ранее и связывалось с образованием на поверхности золотых наночастиц слоя адсорбированных атомов водорода
    Exact
    [34]
    Suffix
    . Далее этот же образец экспонировался в СО. Анализ результатов топографических и спектроскопических измерений на нескольких удаленных друг от друга участках поверхности образца, в целом содержащих сотни наночастиц, показал, что после взаимодействия с СО морфология его поверхности не изменилась.
    (check this in PDF content)

  28. Start
    12292
    Prefix
    Интервалы между ними равны ΔU2 ≈ 0.2 и ΔU1 ≈ 0.3 В. В данном случае расстояния между максимумами с точностью до размерного множителя соответствуют энергии квантов колебательного возбуждения адсорбированных молекул
    Exact
    [34]
    Suffix
    . Они составляют ~0.2 и ~0.3 эВ (~1600 и ~2800 см–1), что близко к энергии квантов возбуждения связей С=О и С–Н соответственно [42]. Найдены примеры и «комбинированных» ВАХ, на которых одновременно наблюдаются оба типа серий локальных максимумов.
    (check this in PDF content)

  29. Start
    12436
    Prefix
    В данном случае расстояния между максимумами с точностью до размерного множителя соответствуют энергии квантов колебательного возбуждения адсорбированных молекул [34]. Они составляют ~0.2 и ~0.3 эВ (~1600 и ~2800 см–1), что близко к энергии квантов возбуждения связей С=О и С–Н соответственно
    Exact
    [42]
    Suffix
    . Найдены примеры и «комбинированных» ВАХ, на которых одновременно наблюдаются оба типа серий локальных максимумов. Это означает, что в адсорбированной молекуле или частице вероятно одновременное присутствие связей С=О и С–Н.
    (check this in PDF content)

  30. Start
    12693
    Prefix
    Найдены примеры и «комбинированных» ВАХ, на которых одновременно наблюдаются оба типа серий локальных максимумов. Это означает, что в адсорбированной молекуле или частице вероятно одновременное присутствие связей С=О и С–Н. В
    Exact
    [43]
    Suffix
    при Т > 423 К наблюдалось образование формил-радикала НСО• на частицах палладия, нанесенных на оксид алюминия, из водорода и монооксида углерода. Суммируя приведенные выше спектроскопические результаты и данные [43], можно предположить, что и в наших экспериментах из тех же исходных веществ также образуется формил-радикал, причем возможна его адсорбция на некоторых
    (check this in PDF content)

  31. Start
    12926
    Prefix
    В [43] при Т > 423 К наблюдалось образование формил-радикала НСО• на частицах палладия, нанесенных на оксид алюминия, из водорода и монооксида углерода. Суммируя приведенные выше спектроскопические результаты и данные
    Exact
    [43]
    Suffix
    , можно предположить, что и в наших экспериментах из тех же исходных веществ также образуется формил-радикал, причем возможна его адсорбция на некоторых наночастицах золота. Отметим, что в контрольных экспериментах без экспозиции образца в водороде перед напуском СО ВАХ, содержащих серии локальных максимумов, не наблюдались.
    (check this in PDF content)

  32. Start
    16267
    Prefix
    Наночастицы имеют форму, близкую к полусфере, с максимальным латеральным диаметром около 2–3 нм и высотой около 1–1.5 нм. На ВАХ наночастиц наблюдается запрещенная зона шириной около 1.5 эВ (рис. 4Б, кривая 1). Это означает, что поверхность наночастиц никеля окислена. В работе
    Exact
    [44]
    Suffix
    значение запрещенной зоны наночастиц оксида никеля, измеренное оптическими методами, составило ~3.4 эВ. Различие в величинах ширин запрещенной зоны может быть обусловлено нестехиометричностью окисла, NiOx.
    (check this in PDF content)

  33. Start
    17105
    Prefix
    После выдержки в водороде ширина запрещенной зоны на ВАХ наночастиц уменьшилась с исходных 1.5 В до ~0.5 В: взаимодействие Н2 с окисленными наночастицами никеля привело к их частичному восстановлению. Полученный результат полностью соответствует выводам как нашей работы
    Exact
    [21]
    Suffix
    , так и работ [45, 46]. После экспозиции этого же образца в СО произошло исчезновение запрещенной зоны на ВАХ подавляющего большинства (более 80 %) наночастиц (см. рис. 5, кривая 2).
    (check this in PDF content)

  34. Start
    17127
    Prefix
    После выдержки в водороде ширина запрещенной зоны на ВАХ наночастиц уменьшилась с исходных 1.5 В до ~0.5 В: взаимодействие Н2 с окисленными наночастицами никеля привело к их частичному восстановлению. Полученный результат полностью соответствует выводам как нашей работы [21], так и работ
    Exact
    [45, 46]
    Suffix
    . После экспозиции этого же образца в СО произошло исчезновение запрещенной зоны на ВАХ подавляющего большинства (более 80 %) наночастиц (см. рис. 5, кривая 2). Это означает, что произошло дальнейшее восстановление оксида никеля.
    (check this in PDF content)

  35. Start
    17625
    Prefix
    На некоторых (~10 %) ВАХ наночастиц наблюдаются серии равномерно расположенных локальных максимумов с интервалом между ними ΔU2 = 0.2 В, что соответствует кванту электронно-колебательного возбуждения связи С=О ~1600 см–1
    Exact
    [42]
    Suffix
    . Следовательно, на этих наночастицах произошла адсорбция молекул СО. Отмечается также небольшое количество (менее 4 %) ВАХ наночастиц, содержащих серии локальных максимумов с интервалом ~0.3 В, характерных как для связи С–Н, так и для деформационного колебания молекулы Н2О.
    (check this in PDF content)

  36. Start
    18394
    Prefix
    Эти кривые соответствуют адсорбированным молекулам Н2О и/или ОН-группам, образовавшимся при восстановлении NiOx, хотя и существование формил-радикала полностью исключить нельзя. Значения энергии этих квантов больше стандартных величин (~0.20 и ~0.45 эВ), в том числе измеренных нами ранее методами СТМ
    Exact
    [47]
    Suffix
    . Это связано с тем, что в наших экспериментах энергия квантов определяется по разности по напряжению, ΔU, между положениями соответствующих локальных максимумов. В том случае, если молекула адсорбировалась на окисленной поверхности, падение напряжения, приложенного к наноконтакту СТМ, приходится на вакуум и слой оксида, что и приводит к увеличению измеряемой величи
    (check this in PDF content)

  37. Start
    19718
    Prefix
    Необходимо также отметить, что в течение описанных выше экспериментов ВАХ подложки практически не менялись. Взаимодействие Н2, СО и О2 на золото-никелевом покрытии Морфология и электронное строение золото-никелевого покрытия, сформированного на ВОПГ, описывалось ранее
    Exact
    [35]
    Suffix
    . Установлено, что на поверхности ВОПГ расположены как единичные полусферические наночастицы (диаметром ~2 и ~5 нм), так и их гомо- и гетерогенные скопления. Спектроскопические измерения в СТМ показали, что меньшие наночастицы имеют свойственное полупроводнику электронное строение (окисленные частицы никеля), а крупные наночастицы обладают металлическим эл
    (check this in PDF content)