Sol-gel glassy antireflection GeO2 - SiO2 - Ag - Re films for solar cells and ir-devices

Optically homogeneous double-coated of GeO2 -SiO2 films, sodoped by ions of silver and cerium were fabricated with use sol-gel of a method, using tetraethylorthogermanate (TEOG) and tetraethylorthosilicate (TEOS) as precursors for germania and silica, respectively. According to data IR-spectroscopy of a coat are glassy. Refractive indices for the materials were obtained the following: GeO2, n = 1.687 at thickness d = 530.5 nm and SiO2, n = 1.512 at d = 998.2 nm. They demonstrate good adhesion to the glass, germanium, silica and metal substrates. Introduction of Re-earth ions m allows to control refractive index within the limits of from 1,2 up to 1,6, that is important for deriving the multilayer antirefractive coats for the infra-red optics. Introduction silver nanoparticles allow using the yielded coats for magnification of efficiency of solar cells

The investigation of the sorption properties of silica gels synthesized by sol-gel method

Проведены исследования сорбционных свойств силикагелей, полученных золь-гель методом. Синтезированные золь-гель методом силикагели с магнитными свойствами обладают высокой сорбционной ёмкостью по отношению к ионам Sn 2+ и небольшой сорбционной ёмкостью по отношению к ионам Sr 2+ и Cu 2+ и обеспечивают глубокое извлечение ионов Sn 2+ из жидких сред. С увеличением концентрации карбоната железа сорбционные свойства синтезированных образцов снижаются, что связано с возникновением десорбции.The sorption properties of silica gels synthesized by sol-gel method were studied. Silica gel with magnetic properties possesses high sorption capacity in relation to Sn 2+ ions and small sorption capacity to Sr 2+ and Cu 2+ ions and provides deep extraction of Sn 2+ ions from liquid phases. With increasing of the concentration of iron carbonate the sorption properties of the synthesized samples are reduced, which is associated with the appearance ofdesorption

Вплив ізовалентного заміщення катіонів Bi на катіони La на термодинамічні властивості та кристалічну структуру нанокомпозитів на основі BiFeO3

Робота присвячена вивченню нанокомпозитів вісмут феритів (BFO) та вісмут лантан феритів (BLFO). Досліджено вплив заміщення катіонів Bi катіонами La на кристалічну структуру та термодинамічні властивості феритів вісмуту. Дані композити отримані з допомогою сучасного методу зольгель синтезу. З допомогою скануючої електронної мікроскопії (СЕМ) було вивчено морфологію нанокомпозитів. За даними скануючої електронної мікроскопії зразки BFO і BLFO виявилися подібними. Всі зразки мали зернисту структуру з розмірами зерен від 20 до 100 нм. Це означає, що в масштабі, більшому за 200 нм, всі зразки морфологічно нерозрізнені, а їх структурні особливості проявляються на рівнях меншого масштабу. Одночасно для дослідження кристалічної структури та вивчення теплофізичних властивостей були проведені рентгеноструктурний аналіз та диференціальна скануюча калориметрія. З допомогою рентгеноструктурного аналізу було показано наявність кристалітів з розмірами меншими за 1 нм. Встановлено, що зародження кристалів нанокомпозитів на основі вісмут фериту відбувається за механізмом неізотермічної кристалізації. При охолодженні зразка BFO утворюються кристаліти трьох типів. В результаті заміщення катіонів Bi на катіони La утворюється більш однорідна, двокомпонентна структура BLFO, що містить кристали BiLaFeO3 та Bi2Fe4O9 з об’ємом близько 0,400 нм3. Також виявлено зниження питомої теплоємності, ентальпії, ентропії та енергії Гіббса для зразків BLFO. Така поведінка термодинамічних параметрів вказує на поліпшення сумісності компонентів у композитах BLFO завдяки зменшенню структурних дефектів.The work is devoted to the study of nanocomposites of bismuth ferrites (BFO) and bismuth lanthanum ferrites (BLFO). The effect of substitution of Bi cations by La cations on the crystal structure and thermodynamic properties of bismuth ferrites was studied. These composites were prepared by the modern method of sol-gel synthesis. Scanning electron microscope (SEM) images of the prepared samples were obtained. Using SEM method, it was established that the morphology of BFO and BLFO is similar. All samples have a granular microstructure with granule sizes from 20 to 100 nm. This means that, at a scale above 200 nm, all samples are morphologically indistinguishable, while structural features appear at smaller scale levels. X-ray diffraction analysis was preformed, and the thermodynamic properties of these bismuth ferrites were studied. X-ray diffraction study revealed the crystallinity of bismuth ferrites at a scale level of less than one nanometer. It was found that the formation of nanocomposites based on bismuth ferrites occurs according to the nucleation mechanism of non-isothermal crystallization. When cooled, the BFO sample is a three-component material. As a result of the substitution of La cations for Bi cations, a more homogeneous two-component BLFO structure is formed, which consists of BiLaFeO3 crystallites and Bi2Fe4O9 crystallites with approximately equal dimensions (about 0.400 nm3). It was also found a decrease in the heat capacity, enthalpy, entropy and Gibbs energy modulus in BLFO compared to BFO, which indicates an improvement in the thermodynamic compatibility of components due to a decrease in heat losses at structural defects

Вплив температури відпалу на структуру та властивості феритів вісмута

В статті представлені зразки фериту вісмуту, отримані авторами за допомогою золь-гель технології. Для встановлення морфології отриманих зразків застосовувалися методи скануючої електронної мікроскопії та енергодисперсійної спектроскопії. В роботі вивчалися дані з рентгеноструктурного аналізу та термодинамічні властивості зразків фериту вісмуту. Було показано, що зразки, відпалені при різних температурах, мають зернисту структуру з розмірами гранул від 20 до 100 нм. Однак у масштабі понад 200 нм усі зразки морфологічно не відрізняються. Дослідження дифракції рентгенівських променів виявило кристалічність фериту вісмуту на рівні масштабу менше одного нанометра. Розміри нанокристаліків фериту вісмуту та загальна структурна неоднорідність зменшуються із збільшенням температури відпалу. Термодинамічний аналіз виявив значне зменшення теплоємності, ентальпії, ентропії та модуля енергії Гіббса досліджуваних зразків із підвищенням температури відпалу. Це свідчить про поліпшення структури за рахунок зменшення тепловтрат на структурні дефекти. Встановлено пряму кореляцію між рівнем розсіювання рентгенівських променів на досліджуваних зразках та термодинамічними властивостями феритів вісмуту. Є підстави вважати, що, вибравши відповідну температуру відпалу, можна регулювати нанокристалічність і, отже, інші фізичні властивості фериту вісмуту.This article presents samples of bismuth ferrite developed and synthesized by the authors using the solgel method. SEM images of such samples were obtained. The data from X-ray diffraction analysis and thermodynamic properties of these bismuth ferrites were studied. It was found that samples annealed at different temperatures have a granular microstructure with granule sizes from 20 to 100 nm. On a scale above 200 nm, all samples are morphologically indistinguishable. The X-ray diffraction study discovered the crystallinity of bismuth ferrites at a scale level of less than one nanometer. The sizes of nanocrystallites of bismuth ferrite and overall structural heterogeneity decrease with increasing annealing temperature. The thermodynamic analysis found a significant decrease in heat capacity, enthalpy, entropy and modulus of the Gibbs energy of the samples under study with an increase in the annealing temperature. This indicates an improvement in the structure due to reducing heat loss on structural defects. A direct correlation between the level of X-ray scattering on the studied samples and the thermodynamic properties of bismuth ferrites was established. There is reason to believe that by selecting an appropriate annealing temperature, it is possible to regulate the nanocrystallinity and thus other physical properties of bismuth ferrites

Influence of synthesis conditions on the properties of FeXCoYOZ - nanoparticles in SiO2Sol-gel film

Synthesis conditions influence on structure of FexCoyOz - nanoparticle in SiO2 - sol-gel coating is discussed. The samples are synthesized by hybrid sol - gel method including following stages: TEOS hydrolysis, introduction into sol of Co(NO3)2 . 6H20 and Fe(NO3)3 . 9H20, deposition of film-forming sol by spin-coating on silica substrate, heat treatment at the temperature from 200 up to 900 °C. The Synthesis conditions influence on a specific structural property of sol gel films is investigated by AFM