Результаты исследования образцов исходного и модифицированного BaTiO3 методом ЭСДО, приведены в таблице 5 в виде математического разделения спектров на составляющие, описываемые распределением Ферми-Дирака по методике [39.]
Таблица 5 - Энергия середины спектрального перехода (E0, эВ) и интенсивность сигнала (I, отн. ед.) в спектрах ЭСДО исходного и модифицированного BaTiO3
Добавка |
Прекурсор |
Интенсивность перехода I, отн. ед. при различных значениях E0 | ||||
3,37 эВ |
3,25-3,27 эВ |
3,17-3,22 эВ |
2,34 эВ |
1,55 эВ | ||
Исходный BaTiO3 |
|
87,9 | ||||
TiO2 |
TiCl4 |
22,7 |
78,6 | |||
H2TiO3 |
101,3 | |||||
Co3O4 |
Co(NO3)2 |
33,2 |
10,0 |
16,6 | ||
Nb2O5 |
NbCl5 |
12,5 |
12,5 |
89,0 | ||
Co3O4+Nb2O5 |
Co(NO3)2 +NbCl5 |
6,9 |
42,5 |
Полученные данные показывают, что на поверхности исходного BaTiO3титан находится в искаженной октаэдрической координации (E03,2 эВ), близкой к координационному комплексу [TiO6] в составе рутила (E03,13 эВ [40]).
Введение в состав поверхностного слоя BaTiO3 диоксида титана с использованием прекурсора TiCl4 сопровождается незначительным дополнительным искажением координационных комплексов [TiO6]. Однако по общей отражательной способности и координационному состоянию титана на поверхности порошки модифицированного BaTiO3 мало отличаются от исходного титаната бария независимо от типа используемого прекурсора.
В случае введения в состав поверхностного слоя титаната бария оксида кобальта наблюдается появление сильно поглощающих фаз с энергиями середины спектрального перехода 2,34 и 1,55 эВ, соответствующих координационным комплексам кобальта с различной степенью окисления.
Введение оксида ниобия не изменяет отражательную способность BaTiO3. Однако внедрение в состав поверхностных структур ионов Nb5+, обладающих большим радиусом и высоким эффективным зарядом, приводит к повышении величины E0 до 3,37 эВ, что соответствует дополнительному разупорядочению связей Ti-O с образованием сильно искаженного "анатазоподобного" октаэдрического комплекса [40], повышению их полярности и, соответственно, росту диэлектрической проницаемости.
При одновременном введении эквимолярных количеств оксидов ниобия и кобальта их влияние взаимно компенсирует друг друга, что, по-видимому, обусловлено их взаимодействием с образованием так называемого "серого фильтра", существенно снижающего отражательную способность материала. При этом образование кобальт-ниобиевых соединений не влияет на координационное состояние атомов титана в поверхностном слое модифицированного BaTiO3. Это является вероятной причиной отсутствия существенного изменения диэлектрической проницаемости соответствующего гибридного композита по сравнению с композитом на основе исходного титаната бария.
Проектирование производства фосфорсодержащего вещества
Фосфорсодержащие полимеры привлекают внимание многих исследователей своими ценными качествами и потенциальными возможностями. К ним, прежде всего, относятся: огнестойкость, хорошая адгезия к ряду ...
Нефть, ее свойства
Бурный научно-технический прогресс и высокие темпы развития
различных отраслей науки и мирового хозяйства в XIX – XX вв. привели к резкому
увеличению потребления различных полезных ископ ...