Семінько В. В. Дефектна структура, механізми релаксації електронних збуджень та антиоксидантна активність нанокристалів CeO2-x

У дисертаційній роботі за допомогою методів оптичної спектроскопії досліджено механізми формування дефектних центрів в нанокристалах оксиду церію (СеО2-х) та змішаних оксидів (CeO2 - Re2O3 (Re = Y, Eu, Tb), CeO2-ZrO2) і виявлено вплив дефектної структури на механізми антиоксидантної активності нанокристалів, а також показано можливі шляхи керування як дефектною структурою, так і антиоксидантними властивостями нанокристалів. Виявлено кілька типів дефектних центрів (комплекси Ce3+-Vo-Ce3+, F0 та F+-центри), співвідношення вмісту яких в нанокристалах оксиду церію залежить від середовища термічної обробки, розміру нанокристалів, наявності та концентрації домішкових іонів. Показано, що наявність 5d→4f люмінесценції іонів Ce3+ в нанокристалах CeO2-х відкриває можливість контролювати процеси взаємодії АФК з нанокристалами CeO2-х. Встановлено, що здатність нанокристалів CeO2-х до відновлення своїх антиоксидантних характеристик при взаємодії з АФК пов’язана з процесами накопичення та вивільнення кисню нанокристалами. Виявлено роль дефектної структури поверхні нанокристалів оксиду церію (наявність комплексів Ce3+-Vo-Ce3+, Re3+-Vo-Ce3+, іонів Ce3+/Ce4+) в нейтралізації різних типів активних форм кисню та показано можливість покращення антиоксидантних властивостей нанокристалів шляхом їх лазерного опромінення. Показано можливість створення сенсорів активних форм кисню на основі нанокристалів CeO2-х з одночасною здатністю до нейтралізації АФК та детектування концентрації АФК у водному розчині.