Анотація до роботи:

Нечитайло В. Б. Оптичні та електрохімічні властивості структур змінного складу і валентності на основі оксидів і ціанофератів перехідних металів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 -фізика твердого тіла. Інститут фізики НАН України, Київ, 2004.

В роботі проведено експериментальні дослідження структури, оптичних і електрохімічних властивостей ціанофератів заліза, кобальту, нікелю, міді і триоксиду вольфраму. Розроблено новий підхід до створення пентаціанофератів перехідних металів - аналогів гексаціаноферату заліза (ГЦФЗ). Виявлено і досліджено електрохромний ефект в плівках аквапентаціаноферату заліза (АПЦФЗ). Висловлено припущення щодо причин відмінностей електрохромної поведінки АПЦФЗ і ГЦФЗ. Показано утворення наноструктур гекса- і аквапентаціанофератів кобальту, нікелю і міді в мезопоруватих матрицях МСМ-41. Досліджено фактори які впливають на швидкодію та довговічність електрохромних пристроїв на базі аморфних плівок триоксиду вольфраму і протонного електроліту. Розроблено новий електрохромний пристрій в якому забезпечується стабільність характеристик триоксиду вольфраму.

У дисертації досліджено вплив особливостей структури функціональних матеріалів на базі сполук оксидів і ціанофератів перехідних металів та умов їх експлуатації на оптичні і електрохімічні властивості. Центральне місце займають дослідження електрохромного ефекту в тонких плівках триоксиду вольфраму та аквапентаціаноферату заліза, який спостерігається при зміні валентності атомів перехідного металу в цих сполуках.

Метою роботи була розробка нових функціональних матеріалів на базі ціанофератів перехідних металів, експериментальне дослідження їх структури, оптичних та електрохімічних характеристик, визначення можливих сфер їх практичного застосування, а також, експериментальне дослідження факторів, які впливають на кінетику і довговічність електрохромних пристроїв на базі триоксиду вольфраму.

Основні результати дисертаційної роботи:

1. Розроблено метод синтезу аквапентаціанофератів перехідних металів. Виготовлено зразки і виконано дослідження структури і оптичних властивостей аквапентаціанофератів заліза, кобальту, нікелю і міді. Визначено параметри кристалічних решіток аквапентаціанофератів заліза і міді, гексаціанофератів нікелю і кобальту. Виявлено низькочастотний зсув смуги оптичного поглинання аквапентаціанофератів перехідних металів відносно гексаціанофератів.

2. Розроблена методика одержання нового електрохромного матеріалу - аквапентаціаноферату заліза (АПЦФЗ). Визначені його електрохромні характеристики. Виявлено значне підвищення електрохімічної стабільності АПЦФЗ, порівняно з відомим аналогом - гексціанофератом заліза, запропоновано модель для пояснення цього явища.

3. Досліджено сполуки включення ціанофератів перехідних металів (кобальту, нікелю, міді) в мезопоруватих молекулярних ситах типу МСМ-41. Виявлено, що ціаноферати утворюють нанокластери у внутрішньому просторі матриці МСМ-41, зберігаючи свою електрохімічну активність і можливість іонного транспорту в таких структурах.

4. Виявлено основні причини деградації електрохромних приладів на базі триоксиду вольфраму і водного електроліту при функціонуванні в модельних і реальних електрохромних пристроях. Запатентовано новий електрохромний пристрій на базі триоксиду вольфраму і спиртового електроліту.

Основні результати дисертації опубліковано в роботах:

1. И.А. Коновалов, Ю.А. Кулюпин, В.Б. Нечитайло, В.И. Степкин. Влияние электронной бомбардировки на электрохромные свойства аморфных пленок WO₃ // ЖТФ - 1985. -Т55, № 8. -С. 1657 - 1661.

2. И.А. Коновалов, Ю.А. Кулюпин, В.Б. Нечитайло, А.С. Сухариер. Кинетика электрохромного эффекта в аморфных пленках триоксида вольфрама. I. Времена окрашивания и обесцвечивания // ЖТФ - 1986. -Т56, № 4. -С. 715 - 721.

3. И.А. Коновалов, Ю.А. Кулюпин, В.Б. Нечитайло, Б.В. Стеценко, А.С. Сухариер. Кинетика электрохромного эффекта в аморфных пленках триоксида вольфрама. II. Роль соотношения площадей электродов // ЖТФ - 1986. -Т56, № 8. -С. 1622 - 1625.

4. Ю.Г. Гольцов, В.В. Жилинская, В.Б. Нечитайло, В.И. Степкин, З.А. Ткаченко, В.П. Шерстюк. Электрохромные свойства аквапентацианоферрата железа(III) // Теорет. и эксперим. химия. -1993. -Т. 29, № 3. -С. 264 -269.

5. Ю.Г. Гольцов, В.В. Жилинская, В.Б. Нечитайло, В.И. Степкин, З.А. Ткаченко, В.П. Шерстюк. Электросинтез и свойства аквапентацианоферрата железа(III) - нового аналога берлинской лазури // Электрохимия -1995. -Т. 31, № 1. -С. 19 - 24.

6. V.B. Nechitayilo, V.I. Styopkin, Z.A. Tkachenko, Yu.G. Goltsov, V.P. Sherstyuk, V.V. Zhilinskaya. Structure and Electrochromic Properties of Ferric Aquapentacyanoferrate - a New Analogue of Prussian Blue // Electrochim. Acta -1995. -V.40, № 15. -P. 2501 - 2504.

7. Ю.Г.Гольцов, Л.А.Матковская, В.Б.Нечитайло, В.В.Цырина, В.Г.Волошинец, В.Г.Ильин. Образование цианоферратов переходных металлов в мезопористых молекулярных ситах типа МСМ-41 //Теорет. и эксперим. химия -2000. -Т.36, № 5. -С.322-328.

8. Yu. Goltsov, L. Matkovskaya, V. Nechitayilo, G. Puchkovskaya. The Spectroscopic Study of Mutual Influence in Inclusion Compounds - Porous Substances with Encapsulated Cyanide Transition Metal Complexes // XIV International School-Seminar Spectroscopy of Molecules and Crystals -Odessa. -1999. -P. 42

9. Пат. 2037862 RU, C1 6 G02 F 1/17. Электрохромное устройство / С.В. Загребнева (RU), В.Б. Нечитайло (UA), Л.Н. Новоселова (RU), В.И. Степкин (UA), А.С. Сухариер (RU), А.В. Ткаченко (UA), З.А. Ткаченко (UA). - N 4863577/25; Заявлено 04.09.90; Опубл. 19.06.95, Бюл. N 17.

Цитована література:

1. P.M.S. Monk, R.J. Mortimer, D.R. Rosseinsky. Electrochromism: Fundamentals and Applications, - VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1995. - 216p.

2. O. Sato, T. Iyoda, A. Fujishima, K. Hashimoto. Photoinduced Magnetization of a Cobalt - Iron Cyanide // Science -1996. -V. 272. -P. 704 - 705.

3. H.J. Buser, D. Schwarzenbach, W. Petter, A. Ludi. The Crystal Structure of Prussian Blue: Fe₄[Fe(CN)₆]₃xH₂O // Inorg. Chem. -1977. -V.16, № 11. -P. 2704- 2710.

4. J.B. Ayers, W.H. Waggoner. Synthesis and Properties of Two Series of Heavy Metal Hexacyanoferrates // J. Inorg. Nucl. Chem. -1971. -V. 33, № 3. -P. 721 - 733.

5. M.B. Robin. The Color and Electronic Configuration of Prussian Blue // Inorg. Chem. -1962. -V.1, № 1. -P.337 - 342.

6. P.S. Braterman. Charge Transfer Phenomena in Some Inorganic Complexes. Part III. Ultraviolet Spectra of Transition - Metal Derivatives of Group Cyanide Complex Anions // J. Chem. Soc. (A) -1966. -P.1471 -1475.

7. Ю.Г. Гольцов, З.В. Смелая, Л.А. Матковская, В.В. Цырина, В.Г. Ильин. Влияние состава реакционной смеси и природы темплата на структуру мезопористых алюмосиликатов, образующихся в присутствии лецитина // Теорет. и эксперим. химия -1999. -Т.35, № 2. -С.113-118.

8. Ю.Г. Гольцов. Синтез и свойства соединений включения - цеолитов с капсулированными комплексами переходных металлов // Теорет. и эксперим. химия -1999. -Т.35, № 4. -С. 199 - 214.

9. R.J. Emrich, L. Traynor, W.Gambogi, E. Buhks. Surface analysis of electrochromic displays of iron hexacyanoferrate films by x-ray photoelectron spectroscopy // J. Vac. Sci. Technol. A -1987. -V.5, № 4. -P.1307 -1310.

10. В.В. Кондратьев, А.В. Тихомирова, С.В. Яковлев, В.В. Малеев. Влияние природы катоинов электролита на параметры переноса заряда в пленках берлинской лазури // Электрохимия -2000. -Т. 36, № 5. -С. 587-598.

11. Шияновська І.В. Вплив структурних змін на електрохромні властивості тонких плівок триоксиду вольфраму: Автореф. дис… канд. фіз.- мат. наук: - К., 1996. - 22 c.

12. Коновалов И. А., Кулюпин Ю. А., Степкин В. И. Распределение потенциала на границе SnO₂ / WO₃ . // Материалы докл. III научн. семинара "Ионика твердого тела". Вильнюс, 1984. -С. 43 - 46.