Laser-Induced Reactive Deposition of Nanostructured CoS2- and Co2CuS4-Based Films with Fenton Catalytic Properties

Abstract

Vysoce polymorfní sulfid kobaltu atraktivní materiál díky svým jedinečným elektrickým, optickým, mechanickým a katalytickým vlastnostem. Pulzní laserové ozáření pevného terče z CoS2 má za následek ablaci a depozici tenkých vrstev na Ta a Cu substrát, které byly analyzovány za použití skenovací elektronové mikroskopie, Ramanovy a FTIR spektroskopie, rentgenové fotoelektronové spektroskopie, prozařovací elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením a elektronové difrakce. Tyto komplementární analýzy ukázaly, že film na Ta se skládá z původního kubického CoS2, zatímco film na Cu vykazuje vícefázovou strukturu obsahující kubický CoS2 a kubický Co2CuS4. Tato ternární fáze je známa jako aktivní elektrodový materiál s relativně vysokou energetickou hustotou pro elektrochemické kondenzátory a dokazuje interdifúzní jevy na rozhraní mědi a kolidujících částic CoS2. Tento jednoduchý jednostupňový proces představuje první příklad tvorby Co2CuS4 prostřednictvím ablativní reaktivní depozice na nezahřátém substrátu a přidává se k velmi vzácným příkladům reaktivní laserová depozice ablaovaných sulfidů kovů na nezahřívané povrchy. Filmy na bázi CoS2 deponované na Ta a Co2CuS4 - filmy deponované na Cu byly testovány za účelem zjištění jejich katalytické aktivity pro Fentonovu degradaci methylenové modři