Abstract: Среди кобальтсодержащих систем, Co3O4 широко известен как эффективный катализатор в различных областях, а CoF2 в последнее время рассматривается как перспективный компонент электрокатализаторов для выделения кислорода и водорода. С целью развития возможностей синтеза таких систем, в данной работе изучены процессы их химического осаждения из газовой фазы (MOCVD) в интервале температур 400–500 °C. Осаждение проводили на кремниевые пластины и кремний-циркониевую стеклоткань в окислительной атмосфере с применением разнолигандных β-дикетонатных прекурсоров Co(tmeda)(L)2 (tmeda = N,N,N’,N’-тетраметилэтилендиамин, L = acac (ацетилацетонат) или hfac (гексафторацетилацетонат)). На основании термодинамического моделирования с участием фторированного прекурсора определены рекомендации для осаждения целевых фаз в зависимости от температуры, давления и состава газовой среды. Экспериментально подтверждено, что для получения Co3O4 требуются пониженное давление и повышенный поток кислорода, тогда как при атмосферном давлении и снижении содержания кислорода образуется фторидная фаза. При этом морфология поверхностных частиц варьируется от наноразмерных кубических зерен до вытянутых микронных кристаллов соответственно. Возможность осаждения CoF2 без использования фторирующего агента для химических газофазных процессов показана впервые. Применение нефторированного прекурсора во всем интервале температур обеспечивает формирование пленок Co3O4 из нитевидных зёрен с характерным размером 15–20 нм. Синтезированные из него катализаторы на основе Co3O4 на стекловолокнистом носителе с низким содержанием активного компонента (1.8–2.1 мгCo/г) проявили выраженную каталитическую активность в глубоком окислении метана. Температуры полуконверсии составили 515–530 °C, что на 70 °C ниже характеристик образца сравнения, полученного традиционным методом пропитки.

Cite: Доровских С.И. , Сухих А.С. , Сысоев С.В. , Шутилов Р.А. , Федоренко А.Д. , Максимовский Е.А. , Гусельникова Т.Я.1. , Деревщиков В.С. , Сукнёв А.П. , Викулова Е.С.
Химическое газофазное осаждение кобальтсодержащих материалов для каталитических приложений: оксидные и фторидные системы
Журнал структурной химии. 2026. Т.67. №12. С.175953. DOI: 10.26902/JSC_id175953

Dates:

Submitted:	Jul 2, 2026
Accepted:	Aug 8, 2026
Published print:	Dec 30, 2026

Identifiers: No identifiers

Altmetrics: