Adsorption of organic dyes on the surface of (101) anatase.

Principal Investigator: Dr hab. Bartosz Such
Duration: 2016 - 2021

Głównym celem projektu jest przeprowadzenie systematycznych badań mikroskopowych adsorpcji barwników organicznych na powierzchni (101) ditlenku tytanu w formie anatazu. Na skutek bardzo wymagającej procedury przygotowania atomowo czystej powierzchni anatazu brak jest niemal jakiejkolwiek literatury na ten temat, mimo wielkiego znaczenia technologicznego anatazu uczulanego molekułami organicznymi. Wypracowana procedura przygotowania powierzchni (101) anatazu pozwoli na przeprowadzenie pionierskich badań. Wyselekcjonowane molekuły pozwolą na zidentyfikowanie roli grupy karboksylowej jako grupy kotwiczącej oraz rolą atomu metalu znajdującego się w strukturze molekuł.

Eksperymenty będą przeprowadzane w warunkach ultrawysokiej próżni (UHV). Monokryształy anatazu będą przygotowywane poprzez cykle bombardowania jonowego i wygrzewania. Molekuły będą nanoszone w tym samym układzie UHV z komórki efuzyjnej. Pokrycia molekularne od poziomu pojedynczych molekuł do dwóch monowarstw będą badane kombinacją metod mikroskopii bliskich oddziaływań: skaningową mikroskopią tunelową STM oraz bezkontaktową mikroskopią sił atomowych NC-AFM, zwłaszcza w wariancie mikroskopii kelvinowskiej KPFM. Komplementarne dane dotyczące konfiguracji molekuł na powierzchni kryształu uzyskane zostaną dzięki spektroskopii XPS. Do badań wyselekcjonowano trzy pochodne porfiryny cynku o różnej liczbie grup kotwiczących oraz trzy różne ftalocyjaniny z różnymi metalami w strukturze.