Оборудование

Оборудование лаборатории делится на два типа: высоко-классные коммерческие приборы и аппараты, и установки для выполнения специфических задач, сконструированные в рамках лаборатории. В то время как первые гарантируют стандартные высокоточные измерения и хорошо контроли-руемое проведение экспериментов, вторые позволяют прово-дить уникальные исследования процессов, происходящих с фотоактивными веществами на нано уровне.

Коммерческие:
A. Источники излучения

XBO Xenon short-arc lamp w/o reflector OSRAM XBO150 W/1OFR

HBO Mercury short-arc lamps w/o reflector OSRAM HBO100 W/2

Research Arc Lamp Source, 300 W Xenon Ozone Free, Aspheric Lens F/1 Newport 66485-300XF-R1

Xenon Flash Lamp Hamamatsu L7684 with Borosilicate Glass

Xenon Flash Lamp Hamamatsu L7685 with Sapphire Glass

Wavelength-Switchable LED Source Mightex WLS-22-A

Power/Energy meter Ophir Nova 7Z01500

Б. Спектрометры

Spectrophotometer Perkin Elmer LAMBDA 650 UV/Vis

FT-IR Spectrometer ThermoFisher Scientific Nicolet iS 50

Spectrofluorometer Horiba Scientific FluoroMax Plus-P

В. Потенциостаты/Гальваностаты

Potentiostat/Galvanostat Elins P-50-Pro-3

Г. Импедансметры

Impedance meter Elins Z-1500J

Д. Оптические тензиометры

Optical tensiometer Biolin scientific Theta Lite

Сконструированные в лаборатории:
А. Экспериментальный комплекс для исследования тем-новых и фотостимулированных процессов в гетерогенной среде «газ – твердое тело».

rus-device

Комплекс предназначен для фундаментальных исследований а) темновых и фотостимулированных (в УФ или видимом диапазоне) адсорбционно-десорбционных процессов и химических превращений, происходящих в система «газ – твердое тело» в диапазоне давлений газа (смеси газов) 10^-5 – 1 Торр; б) состава и количества адсорбированного слоя на поверхности твердого тела; в) оптических свойств твердых тел.

Для исследования темновых и фотостимулированных процес-сов (адсорбция/десорбция, химические превращения) в гетерогенной системе «газ – твердое тело» используется метод кинетической масс-спектрометрии (МС). Анализ состава и количества адсорбированного слоя на поверхности твердого тела проводится методом термо-программируемой десорб-ционной (ТПД) спектроскопии. Для исследований оптических свойств твердого тела используется спектроскопия диффузного отражения (СДО).

Экспериментальная установка для исследования методами МС и ТПД состоит из: кварцевого реактора с исследуемым образцом, системы откачки и напуска газов, квадрупольного масс-спектрометра Extorr XT200M с индивидуальной системой сверхвысоковакуумной (СВВ) откачки, системы облучения (в УФ и видимом спектре), системы управления температурой образца, спектрофотометра Lambda 650s, оснащенного интег-рирующей сферой, и системы автоматизации на базе ПК.

Безмасляная вакуумная линия собрана из СВВ компонентов (вентили, патрубки, натекатели, переходники и т.д.) с фланцевыми соединениями типа Conflat. Сверхвысоко-вакуумная откачка системы напуска газов, реакционного объема и масс-спектрометра осуществляется последова-тельной откачкой насосной станцией TURBOLAB 80 (состоящей из мембранного насоса и турбо-молекулярного насоса) и 3-мя магниторазрядными насосами TiTan Ion Pump (Gamma Vacuum), включенными в разные отсеки вакуумной линии и масс-спектрометра. Напускаемые газы хранятся в баллонах, подключаемых к системе напуска. Для регистрации давления в системе подготовки газов используются комбинированные измерители давления (диапазон 10^-5 – 760 Торр) Pfeiffer Vacuum ActiveLine PСR 280. Контроль давления в предреакционной и реакционной частях осуществляется мембранно-емкостными измерителями Pfeiffer Vacuum ActiveLine CMR 364 (диапазон 10^-5 – 1 Торр). Кварцевый реактор с образцом соединен с вакуумной линией через переходник кварц – металл. Газ для масс-спектрометрического анализа отбирается из реактора через регулируемый натекатель. При работе в режиме ТПД спектроскопии весь десорбируемый с поверхности газ может откачиваться напрямую через ионный источник масс-спектрометра.

Для облучения образца в УФ и видимом диапазоне исполь-зуются ртутные (100 Вт) или ксеноновые (150 Вт, 300 Вт) лампы сверхвысокого давления. Для облучения в конкретных спектральных областях дополнительно применяются стеклян-ные светофильтры или монохроматор.

Реактор имеет нагреватель для линейного нагрева (режим ТПД) и термообработки образца. Контроль температуры образца осуществляется с помощью микропроцессорного измерителя-регулятора ТРМ-101 (Овен), входящего в состав комплекса автоматизации.

Регистрация и запись показаний измерителей давления, темпе-ратуры, сигнала масс-спектрометра, управление нагревом/охлаждением образца осуществляется с помощью программ-ного комплекса на базе персонального компьютера.

Б. Исследовательский комплекс для изучения адсорбции и фотопроцессов, происходящих на поверхности твёрдых тел спектроскопическими методами.

Комплекс включает в себя приборы и оборудование, позволяющие исследовать физико-химические процессы, протекающие при различных температурах на поверхности порошкообразных материалов и плёнок (адсорбция, катали-тические и фотокаталитические реакции), а также продукты химических реакций в газовой фазе.

В состав комплекса входят:

Система высоковакуумной откачки (~10^-7 Торр) и напуска газов;
Кюветы, позволяющие регистрировать ИК-спектры образцов в условиях высокого вакуума, а также в присутствии различных молекул в широком интервале температур (350 — 70 К);
ИК фурье-спектрометр высокого разрешения Nicolet iS-50, предназначенный для регистрации спектров в ближнем и среднем ИК-диапазонах (11000 – 350 см^-1). Предельное спектральное разрешение 0.125 см^-1;
Квадрупольный масс-спектрометр SRS-200, позволяющий анализировать молекулы, находящиеся в газовой фазе.