Юдин Андрей Леонидович – кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией фотоэлектронной спектроскопии кафедры экспериментальной физики КемГУ
Andrey L. Yudin – Candidate of Physics and Mathematics, Head of the Laboratory of XPS at the Department of Experimental Physics
Звиденцова Надежда Семеновна – кандидат химических наук, доцент кафедры экспериментальной физики КемГУ
Nadezhda S. Zvidentsova – Candidate of Chemistry, Assistant Professor at the Department of Experimental Physics
Швайко Ирина Львовна – кандидат химических наук, заведующая лабораторией кафедры экспериментальной физики КемГУ
Irina L. Shvayko – Candidate of Chemistry, Head of the Laboratory at the Department of Experimental Physics
Дурягина Елена Сергеевна – студент 4 курса физического факультета Кемеровского государственного университета
Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследован химический состав поверхности наноразмерных частиц серебра, полученных испарением исходного металла и химически восстановленных из солей. Выявлены отличия в электронном состоянии атомов дисперсного серебра в зависимости от способа их получения. Установлено, что атомы серебра наночастиц, полученных восстановлением, находятся в ковалентном состоянии. Зафиксировано положительное смещение энергии связи Ag3d уровня наночастиц серебра по сравнению с массивным металлом. Обнаружено отклонение электронных свойств химически синтезированных наночастиц серебра от свойств нанесенных частиц в виде ухудшения проводимости, изменения структуры валентной зоны, кинетической энергии Оже-линии и параметра Вагнера. В спектрах линий серебра наблюдались малые изменения, связанные с воздействием кислорода на состояние поверхностных атомов серебра. Изучена природа сорбционных состояний кислорода на поверхности наночастиц в зависимости от их типа и температуры. Продемонстрировано, что в нормальных условиях на наночастицах серебра стабилизируются молекулярные формы кислорода. Повышение температуры адсорбции до 450 К, а также переход к нанесенным испарением частицам серебра приводят к появлению в спектре линий атомов кислорода с ионным характером связи с атомами серебра.
The chemical composition of silver nanoparticles surface obtained by initial metal evaporation and chemical reduction from silver salts was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy method. Differences in electronic state of atoms of silver nanoparticles depending on the method of obtaining them are shown. The authors revealed that silver atoms of nanoparticles obtained by reduction from salts are in the covalent state. Positive chemical shift of the binding energy of Ag3d core level of silver nanoparticles in comparison with a bulk metal is fixed. The deviation of electronic properties of chemically synthesized silver nanoparticles from the properties of evaporated nanoparticles in the form of decrease of conductivity, the changes of valence band, kinetic energy of Auger lines and Wagner parameter was discovered. Small changes related to the influence of oxygen on the state of superficial silver atoms were observed in silver core level spectra. The nature of different adsorption states of oxygen on silver nanoparticles surface depending on their type and temperature was investigated. It is shown that molecular oxygen forms stabilize on silver surface in normal conditions. The increase of adsorption temperature up to 450 K and the use of evaporating nanoparticles leads to the appearance of O 1s lines of oxygen atoms with more ion character of bonds with silver atoms in spectrum.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.