CVD Synthesis of Graphitic Carbon Nitride Films from Melamine

E. N. Ermakova; Ермакова Е. Н.; E. A. Maksimovskii; Максимовский Е. А.; I. V. Yushina; Юшина И. В.; M. L. Kosinova; Косинова М. Л.

doi:10.31857/S0044457X22601547

CVD-синтез пленок графитоподобного нитрида углерода из меламина

Авторы: Ермакова Е.Н.¹, Максимовский Е.А.¹, Юшина И.В.¹, Косинова М.Л.¹
Учреждения:
1. Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
Выпуск: Том 68, № 2 (2023)
Страницы: 256-264
Раздел: НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-457X/article/view/136471
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X22601547
EDN: https://elibrary.ru/LPSVDH
ID: 136471

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Разработана CVD-методика осаждения однородных пленок графитоподобного нитрида углерода на подложках из кремния и кварцевого стекла с использованием меламина в качестве прекурсора. Послойное нанесение при малых загрузках прекурсора позволяет осадить пленку толщиной до 1.4 мкм, однако существует возможность достичь больших величин за счет многократного повторения экспериментального цикла. Методом сканирующей электронной микроскопии исследовано влияние параметров синтеза на морфологию поверхности осаждаемых слоев. Химический состав и строение пленок графитоподобного нитрида углерода подтверждены набором спектроскопических методов и рентгеновской дифракцией. Оптические свойства исследованы с применением спектроскопии диффузного отражения. Методами сканирующей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа показано, что пленки, осажденные при температурах 550–650°C, обладают слоистой микрокристаллической структурой. Ширина запрещенной зоны полученных образцов составила 2.76–2.93 эВ.

Ключевые слова

g-C₃N₄, пленки и покрытия, химическое осаждение из газовой фазы

Список литературы

Liu Y.Y., Cohen M.L. // Science. 1989. V. 245. P. 841. https://doi.org/10.1126/science.245.4920.841
Deng X., Hattori T., Umehara N. et al. // Thin Solid Films. 2017. V. 621. P. 12. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2016.11.025
Contreras E., Bolívar F., Gómez M.A. // Surf. Coat. Technol. 2017. V. 332. P. 414. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.05.095
Liu X., Umehara N., Tokoroyama T. et al. // Tribol. Int. 2019. V. 131. P. 102. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.10.022
Li X., Xing M. // Comput. Mater. Sci. 2019. V. 158. P. 170. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2018.11.004
Wu Q., Qianku Hu Q, Hou Y. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2018. V. 30. P. 385402. https://doi.org/10.1088/1361-648X/aada2c
Du J., Li X. // J. Alloys Compd. 2020. V. 815. P. 152324. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152324
Khanis N.H., Ritikos R., Kamal S.A.A. et al. // Materials. 2017. V. 10. P. 102. https://doi.org/10.3390/ma10020102
Kovacevic E., Strunskus T., Santhosh N.M. et al. // Carbon. 2021. V. 184. P. 82. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.008
Fina F., Callear S.K., Carins G.M. et al. // Chem. Mater. 2015. V. 27. P. 2612. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5b00411
Dong G., Zhang Y., Pan Q. et al. // J. Photochem. Photobiol. C. 2014. V. 20. P. 33. https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2014.04.002
Fu J., Yu J., Jiang C. et al. // Adv. Energy Mater. 2018. V. 8. P. 1701503. https://doi.org/10.1002/aenm.201701503
Козлов Д.А., Артамонов К.А., Ревенко А.О. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 5. С. 646. https://doi.org/10.31857/S0044457X22050105
Fidan T., Torabfam M., Saleem Q. et al. // Adv. Energy Sustain. Res. 2021. V. 2. P. 3. https://doi.org/10.1002/aesr.202000073
Peng G., Xing L., Barrio J. et al. // Angew. Chem. 2018. V. 57. P. 1186. https://doi.org/10.1002/anie.201711669
Darkwah W.K., Ao Y. // Nanoscale Res. Lett. 2018. V. 13. P. 388. https://doi.org/10.1186/s11671-018-2702-3
Guo W., Ming S., Chen Z. et al. // ChemElectroChem. 2018. V. 5. P. 3383. https://doi.org/10.1002/celc.201801045
Majumder S. // Micro and Nano Technologies: Nanostructured Materials for Visible Light Photocatalysis. Amsterdam: Elsevier, 2022. P. 47. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.08.078
Wang J., Miller D.R., Gillan E.G. // Chem. Commun. 2002. P. 2258. https://doi.org/10.1039/B207041C
Yadav R.M., Kumar R., Aliyan A. // New J. Chem. 2020. V. 44. P. 2644. https://doi.org/10.1039/C9NJ05108B
Thomas A., Fischer A., Goettmann F. // J. Mater. Chem. 2008. V. 18. P. 4893. https://doi.org/10.1039/B800274F
Sattler A., Pagano S., Zeuner M. // Chem. Eur. J. 2009. V. 15. P. 13161. https://doi.org/10.1002/chem.200901518
Hong Y., Li C., Li D. et al. // Nanoscale. 2017. V. 9. P. 14 103. https://doi.org/10.1039/C7NR05155G
Vu N.N., Nguyen C.C., Kaliaguine S. et al. // ChemSusChem. 2018. V. 12. P. 291. https://doi.org/10.1002/cssc.201802394
Vasilchenko D., Zhurenok A., Saraev A. et al. // Chem. Eng. J. 2022. V. 445. P. 136721. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136721
Miller T.S., Belen Jorge A., Suter T.M. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2017. V. 19. P. 15613. https://doi.org/10.1039/C7CP02711G
Durairaj A., Sakthivel T., Ramanathan S. et al. // ACS Omega. 2019. V. 4. P. 6476. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b03279
Dongmei He, Du L., Wang K. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. P. 1986. https://doi.org/10.1134/S0036023621130040
Zhang Y.M., An C.W., Zhang D.F. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. P. 679. https://doi.org/10.1134/S0036023621050223
Сериков Т.М., Ибраев Н.Х., Исайкина О.Я. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 1. С. 107. https://doi.org/10.31857/S0044457X21010074
Cesaria M., Caricato A.P., Martino M. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 105. P. 031105. https://doi.org/10.1063/1.4890675
Reddy K.R., Reddy C.H.V., Nadagouda M.N. et al. // J. Environ. Manage. 2019. V. 238. P. 25. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.02.075
Dubov O., Marcé J.G., Fortuny A. et al. // J. Mater. Sci. 2022. V. 57. P. 4970. https://doi.org/10.1007/s10853-022-06906-5
Kang Y., Yang Y., Yin L.C. et al. // Adv. Mater. 2015. V. 27. P. 4572. https://doi.org/10.1002/adma.201501939