Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: http://elib.bsu.by/handle/123456789/186187
Title: Bismuth and lead underpotential deposition on bismuth tellu­ride: new insights into the electrochemical synthesis of bismuth telluride and evaluation of real surface area
Other Titles: Подпотенциальное осаждение висмута и свинца на теллуриде висмута: новое понимание электрохимиче­ского синтеза теллурида висмута и оценки реальной пло­щади поверхности / А. С. Боковец, Е. Н. Анискевич, Г. А. Рагойша, Е. А. Стрель­цов
Authors: Bakavets, A. S.
Aniskevich, Y. M.
Ragoisha, G. A.
Streltsov, E. A.
Issue Date: 2017
Publisher: Минск : БГУ
Citation: Журнал Белорусского государственного университета. Химия = Journal of the Belarusian State University. Chemistry . - 2017. - № 2. - С. 3-13
Abstract: The underpotential deposition (UPD) processes of lead and bismuth on bismuth telluride (Bi2Te3) have been discovered with the underpotential shifts 0.3 V for Pb UPD and 0.1 V for Bi UPD. The Pb UPD was shown to be helpful for bismuth telluride real surface area evaluation. Potentiodynamic profiles of Pb UPD differ significantly on bismuth tel¬luride and tellurium substrates, which helps to control purity of bismuth telluride electrodeposit. Bismuth telluride films were deposited from acidic solution of TeO2 and bismuth salt on steel substrates using potential pulse electrodeposition and cyclic voltammetry (CV). The CV has proved that the stoichiometric bismuth telluride deposition proceeds in the potential range of metallic bismuth anodic oxidation, which excludes metallic Bi as a required intermediate in the sustained electrodeposition of Bi2Te3. Bismuth adatoms are much more stable than metallic (bulk) Bi0 on Bi2Te3 and they are very likely to be involved in the electrodeposition mechanism. The potentials of pulsed electrodeposition were optimized taking into account the UPD of Bi. The absence of Te and Bi phases in electrodeposited Bi2Te3 was proved by XRD and CV. The third form of Bi0 with oxidation potential intermediate between those of bulk Bi0 (first form) and Bi adlayer (second form) has been discovered in the electrodeposition with the excess of Bi3+ in electrolyte and attributed to Bi atoms intercalated in Van der Waals planes of bismuth telluride. The effect of Bi intercalation is of interest as a means of loosening the interlayer interactions in the layered structure of bismuth telluride for its further application in exfoliation procedures. = Обнаружено явление подпотенциального осаждения (UPD) свинца и висмута на теллуриде висмута (Bi2Te3) со значениями подпотенциального сдвига 0,3 и 0,1 В соответственно. UPD свинца позволяет определять реаль¬ную площадь поверхности теллурида висмута. Потенциодинамический профиль UPD Pb значительно отличается на теллуриде висмута и теллуре, что можно использовать для оценки чистоты электроосаждаемого теллурида висмута. Теллурид висмута осаждали из азотнокислого раствора TeO2 и соли висмута на стальные подложки, используя импульсное осаждение и циклическую вольтамперометрию (ЦВА). Результаты ЦВА свидетельствуют о формировании теллурида висмута в том же интервале потенциалов, где происходит анодное окисление висмута, что исключает формирование металлического Bi0 в качестве интермедиата осаждения Bi2Te3. Адатомы висмута более стабильны, чем металлический (массивный) Bi0 на теллуриде висмута, в связи с чем вероятно их участие в электроосаждении теллурида висмута. Потенциалы импульсного осаждения оптимизировали, учитывая процесс UPD висмута. Отсутствие фаз Te и Bi в электроосажденном Bi2Te3 было подтверждено путем использования рентгенофазового анализа и ЦВА. Электроосаждение из растворов с избыточным содержанием Bi3+ в электролите выявило формирование третьей формы Bi0, характеризуемой промежуточным значением потенциала окисления между массивным Bi0 (первая форма) и адатомами Bi (вторая форма), которая может соответствовать атомам висмута, интеркалированным в плоскости Ван-дер-Ваальса теллурида висмута. Интеркаляция Bi может быть интересна как потенциальное средство для расслоения слоистой структуры теллурида висмута.
URI: http://elib.bsu.by/handle/123456789/186187
ISSN: 2308-9164
Appears in Collections:2017, №2

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
3-13.pdf1,33 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.