Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.31857/S0023291224010064
Ключевые слова: синтетические валлерииты, наночастицы золота, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, дзета-потенциал
Аннотация: Слоистые 2Ю-ма'гериалы, свойства которых могут радикально отличаться от характеристик трехмерных прекурсоров, имеют огромное теоретическое и прикладное значение. Недавно, с использованием простой методики автоклавного синтеза, нами получен слоистый 2D-материал - аналог природного минерала валлериита, в котором квазимоноатомные Cu-Fe-S листы перемежаются с бруситоподобными. Особенности электронной структуры таких материалов позволяют предлагать их как новый материал для широкого спектра приложений, таких как (электро)фото-катализ, высокоемкостные источники тока и т.п. В настоящей работе нанокомпозитные материалы получены путем иммобилизации наночастиц золота (НЧЗ) из цитратных гидрозолей на поверхности синтетических валлериитов, различающихся составом гидроксидных слоев, определяющих поверхностную плотность заряда. По данным рентгенофотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), рентгеновского энергодисперсионного микроанализа и картин микродифракции электронов, золото, иммобилизованное на нанохлопьях валлериита с латеральными размерами 150-200 нм и толщиной десятки нм, представлено в форме отдельно расположенных сферических металлических НЧ со средним диаметром 11 нм; небольшое число агрегатов указывает на высокое сродство НЧЗ к поверхности минералов. Количество закрепленного золота на поверхности всех синтетических валлериитов одинаково, около 0.2 отн.%, что связано с одновременно протекающей сорбцией свободных цитрат-ионов, находящихся в гидрозолях НЧЗ, которые, как показали измерения дзета-потенциала, заряжают поверхность всех исследованных образцов синтетических валлериитов до примерно одинаковой отрицательной величины -40 мВ. Показано, что иммобилизация НЧЗ, согласно РФЭС данным, значительно снижает содержание магния и кислорода на поверхности синтетических валлери-итов, за счет разрушения/растворения части бруситного слоя, а также снижается количество Fe3+, связанного с OH-группами, и одновременно растет доля Fe3+-O соединений. Сохранение слоистой структуры валлериитов после иммобилизации НЧЗ подтверждено методом ПЭМ.
Журнал: Коллоидный журнал
Выпуск журнала: Т. 86, № 1
Номера страниц: 45-57
ISSN журнала: 00232912
Место издания: Москва
Издатель: Российская академия наук, Отделение общей и технической химии РАН, Институт физической химии РАН