Електронна спектроскопия на твърди повърхности

В Лабораторията по „Електронна спектроскопия на твърди повърхности“ се провеждат изследвания на повърхността на прахове, монолитни образци, тънки филми, покрития и др.. Въз основа на метода Рентгенова фотоелектронна спектроскопия (X-ray photoelectron spectroscopy – XPS) се получава информация за основни параметри, като енергия на свързване на електроните, заряд и валентно състояние на атомите и др. Тези данни се използват за количествен и качествен анализ на повърхността на твърди вещества. Получава се важна информация за степента на окисление на регистрираните на повърхността на пробите (до 10nm) химични елементи. Почти всички химични процеси и реакции протичат на повърхността на твърдите тела или на интерфейса между две фази и поради това използваният в лабораторията метод за изследване дава съществена и незаменима информация. Методът за анализ не води до разрушаване на пробите при осъществяването на изследванията. Съществува и възможност за извършване на дълбочинни анализи, при които се изследва промяната в химичният състав и окислително състояние на елементите в дадена проба в дълбочина (nm), като в този случай пробата бива разрушена.

Изследванията в Лабораторията са свързани с изучаването на широка гама от материали: метали, оксиди, неорганични съединения, полупроводници ,полимери, керамика, покрития и тънки филми, нефтопродукти, хартия, наноматериали, археологични находки и други. Изследваните материали намират приложение като антикорозионни покрития, оптични материали, катализатори, фотокатализатори, електрокатализатори, сензори и много други. Дългогодишните изследвания в лабораторията са свързани с антикорозионни покрития на алуминий и негови сплави и композитите CeO₂-ZnO, TiO₂-ZrO₂. Широко изучавани са нанооксидни прахове /ZnO, TiO2 , ZrO2 и техни композити/, предназначени за фотокаталитично очистване на води от промишлени замърсители. В лабораторията се изследват материали на въглеродна основа – графен, графенов окис и редуциран графенов окис. Изследват се също така материали, на базата на които се изработват сензори за детектиране на различни видове газове.

1) Stambolova, I., Stoyanova, D., Shipochka, M., Boshkov, N., Eliyas, A., Simeonova, S., Grozev, N., Boshkov, N.,

Surface morphological and chemical features of anticorrosion ZrO₂–TiO₂ coatings: Impact of zirconium precursor,

Coatings, 2021, 11(6), 703

2) T. Dilova, G. Atanasova, A.Og. Dikovska, N.N. Nedyalkov,
The effect of light irradiation on the gas-sensing properties of nanocomposites based on ZnO and Ag nanoparticles,
Applied Surface Science 505 (2020) 144625

4) S. Kozhukharov, Ch. Girginov, A. Tsanev and M. Petrova,
Elucidation of the Anodization and Silver Incorporation Impact on the Surface Properties of AA1050 Aluminum Alloy,
J. Electrochem. Soc., 166 (10) (2019) C231-C242,

5) Milenov, T., Dikovska, A., Avdeev, G., Avramova, I., Kirilov, K., Karashanova, D., Terziyska, P., Georgieva, B., Arnaudov, B., Kolev, S., Valcheva, E.,
Pulsed laser deposition of thin carbon films on SiO₂/Si substrates,
Applied Surface Science, (2019) 480, pp. 323-329.

6) Stambolova, I., Dimitrov, O., Vassilev, S., Yordanov, S.,Blaskov, V.,.Boshkov, N., Shipochka, M.,

Preparation of newly developed CeO₂/ZrO₂ multilayers: Effect of the treatment temperature on the structure and corrosion performance of stainless steel,

Journal of Alloys and Compounds, 2019, 806, pp. 1357–1367

7) Shipochka M., Eliyas A., Stambolova I., Blaskov V., Vassilev S., Simeonova S., Balashev K.,
Synthesis of TiO₂ on SnO₂ bicomponent system and investigation of its structure and photocatalytic activity,
Materials Chemistry and Physics 220, 2018, pp. 249-259,

• Serbian Academy of Sciences and Arts