CHEMISTRY AND MATERIAL SCIENCE

Features of Ce(IV) phosphate coatings formation on the silica surface during their synthesis by successive ionic layer deposition method

[Особенности формирования покрытий фосфата Ce(IV) на поверхности кремнезема при их синтезе методом ионного наслаивания]

Yu. Chuvilo, L. I. Kuklo, V. P. Tolstoy

Institute of Chemistry, Saint Petersburg State University, University St. 26, St. Peterhof, Saint Petersburg, 198504, Russia

Аннотация: В статье представлены условия получения покрытий фосфата Ce(IV) на поверхности кремния и кварца методом ионного наслаивания (ИН). Показано, что при использовании в качестве реагентов растворов (NH$_4$)$_4$Ce(SO$_4$)$_4$ и NaH$_2$PO$_4$ на поверхности подложек формируются покрытия состава Ce(OH)PO$_4$ $\cdot$ $n$H$_2$O, а при использовании растворов (NH$_4$)$_4$Ce(SO$_4$)$_4$ и Na$_3$PO$_4$ – покрытия состава Na$_{0,2}$Ce(OH)$_{2,4}$(PO$_4$)$_{0,6}$ $\cdot$ $n$H$_2$O. Эти соединения имеют аморфную структуру. Анализ методом СЭМ Na$_{0,2}$Ce(OH)$_{2,4}$(PO$_4$)$_{0,6}$ $\cdot$ $n$H$_2$O на поверхности кремния показал, что для образцов, полученных в результате 15 циклов ИН, планарные изотропные покрытия частично сворачиваются в микротрубки с морфологией микросвитков диаметром 3–5 мкм и длиной 30–100 мкм. Состав указанных фосфатов Ce(IV) может быть сравнительно легко допирован в процессе синтеза, например, катионами Fe(II) и вольфрамат-анионами. Установлено, что покрытия Ce(OH)PO$_4$ $\cdot$ $n$H$_2$O характеризуются интенсивной полосой поглощения в УФ-области спектра и могут быть использованы в качестве компонентов различных защитных средств. При этом степень поглощения УФ-излучения в таком покрытии можно контролировать, варьируя условия синтеза, например, количество циклов ИН.

Ключевые слова: фосфаты Ce(IV), покрытия, ионное наслаивание, защита от ультрафиолета, микросвитки.

Поступила в редакцию: 04.10.2025
Исправленный вариант: 25.11.2025
Принята в печать: 30.11.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.17586/2220-8054-2025-16-6-812-817