Газовый сенсор на основе композита MoS2 и функционализированных многостенных углеродных нанотрубок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Газовый сенсор на основе MoS2 и функционализированных многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) был получен капельным методом drop casting. Было создано покрытие, в котором чувствительный материал состоял из функционализированных МУНТ (обработка в смеси H2SO4/HNO3, в соотношении 3 : 1 об. %), покрытых нанопластинками MoS2. Испытания сенсоров проводились в динамическом режиме по отношению к газам двух различных типов (NO2 и NH3). Сенсор показал высокую относительную чувствительность ( ΔR/R0 = 36%) на 10 ppm NO2 при комнатной температуре 25 ± 1°C. При определении аммиака отклик газового сенсора (при 25 ± 1°C) был существенно ниже по сравнению с детекцией диоксида азота и варьировался в диапазоне 5–12.5% при 50–400 ppm. Было показано, что функционализированные МУНТ выполняли роль проводящей добавки, которая позволила обеспечить высокий отклик сенсора на базе композита MoS2/ф-МУНТ уже при комнатной температуре.

Об авторах

А. А. Шишин

Новосибирский государственный технический университет

Email: tmyora0@gmail.com
630073 Новосибирск, Россия

В. Головахин

Новосибирский государственный технический университет

Email: golovaxin-valera@mail.ru
630073 Новосибирск, Россия

Е. А. Максимовский

ФГБУН Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Email: eugene@niic.nsc.ru
630090 Новосибирск, Россия

А. В. Ищенко

ФГБУН Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

Email: arcady.ishchenko@gmail.com
630090 Новосибирск, Россия

М. В. Попов

Новосибирский государственный технический университет; Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: popovmaxvik@gmail.com
630073 Новосибирск, Россия; 125047 Москва, Россия

Д. О. Кондрашев

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Email: Kondrashev.DO@gazprom-neft.ru
450064 Уфа, Россия

А. Г. Банов

Новосибирский государственный технический университет

Email: bannov_a@mail.ru
630073 Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. de Menzes R.F., Pirani F., Coletti C., de Macedo L.G.M., Gargano R. // Materials Today Communications. 2022. V. 31. P. 103426. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.103426
  2. Amu-Darko J.N.O., Hussain S., Gong Q., Zhang X., Xu Z., Wang M., Liu G., Qiao G. // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2022. V. 11. № 1. P. 109211. https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.109211
  3. Zhang L., Ma C., Zhang J., Huang Y., Xu H., Lu H., Xu K.W., Ma F. // Applied Surface Science. 2022. V. 600. P. 154157. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.154157
  4. Kumar A.N., Pal. K. // Materials Advances. 2022. V. 3. № 12. P. 5151. https://doi.org/10.1039/D2MA00301E
  5. Lasek J.A., Lajnert R. // Applied Sciences. 2022. V. 12. № 20. P. 10429. https://doi.org/10.3390/app122010429
  6. Chen S., Qian G., Ghanem B., Wang Y., Shu Z., Zhao X., Yang L., Liao X., Zheng Y. // Advanced Science. 2022. V. 9. № 32. P. 03460. https://doi.org/10.1002/advs.202203460
  7. Naief M.F., Mohammed S.N., Ahmed Y.N., Mohammed A.M. // Inorganic Chemistry Communication. 2023. V. 157. P. 111338. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2023.111338
  8. Ahmed Y.N., faiad naief M., Mohammed S.N., Mohammed A.M. // Inorganic Chemistry Communication. 2023. V. 152. P. 110741. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2023.110741
  9. Espinosa E.H., Ionescu R., Liobet E., Felten A., Bittencourt C., Sotter E., Topalian Z., Heszler P., Granqvist C.G., Pireaux J.J. // Journal of the Electrochemical Society. 2007. V. 154. № 5. P. 141. https://doi.org/10.1149/1.2667855
  10. Hung N.M., Chinh N.D., Nguyen T.D., Kim E.T., Choi G., Kim C., Kim D. // Ceramics International. 2020. V. 46. № 18. P. 29233. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.08.097
  11. Casanova-Chafer J., Navarrete E., Llobet E. // Proceedings. 2018. V. 2. № 13. P. 874. https://doi.org/10.3390/proceedings2130874
  12. Al-Makram N.M., Saleh W.R. // AIP Conf. Proc. 2020. V. 2290. № 1. P. 050031. https://doi.org/10.1063/5.0028240
  13. Singh S., Saggu I, S, m Chen K., Xuan Z., Swihart M.T., Sharma S. // ACS Applied Materials & Interfaces. 2022. V. 14. № 35. P. 40382. https://doi.org/10.1021/acsami.2c09069
  14. Zhou Q., Zhu L., Zheng C., Wang J. // ACS Applied Materials & Interfaces. 2021. V. 13. № 34. P. 41339. https://doi.org/10.1021/acsami.1c12213
  15. Singhal A.V., Charaya H., Lahiri I. // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 2017. V. 42. № 6. P. 499. https://doi.org/10.1080/10408436.2016.1244656
  16. Srivastava S., Singh P., Gupta G. // Micro and Nanostructures. 2022. V. 172. P. 207452. https://doi.org/10.1016/j.micrna.2022.207452
  17. Chen J., Lv H., Bai X., Liu Z., He L., Wang J., Zhang Y., Sun B., Kan K., Shi K. // Microporous and Mesoporous Materials. 2021. V. 321. P. 111108. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2021.111108
  18. Nguyet Q.T.M., Duy N.V., Hung C.M., Hoa N.D., Hieu N.V. // Applied Physics Letters. 2018. V. 112. № 15. P. 153110. https://doi.org/10.1063/1.5023851
  19. Xiong Y., Liu W., Wu K., Liu T., Chen Y., Wang X., Tian J. // Journal of Alloys and Compounds. 2022. V. 927. P. 166962. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.166962
  20. Kanaujiya N., Anupam, Golimar K., Pandey P.C., Jyoti, Varma G.D. // AIP Conf. Proc. 2018. V. 1953. № 2. P. 030142. https://doi.org/10.1063/1.5032477
  21. Ayesh A.I. // Phys. Lett. Sect. A Gen. At. Solid State Phys. 2022. V. 441. P. 128163. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2022.128163
  22. Das B., Behera S., Satpati B., Ghosh R. // Journal of Hazardous Materials. 2022. V. 428. P. 128252. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128252
  23. Monoreo O., Claramunt S., Vescio G., Lahlou H., Leghrib R., Prades J.D. // Transducers & Eurosensors XXVII. 2013. P. 1154. https://doi.org/10.1109/Transducers.2013.6626977
  24. Lee J.S., Kwon O.S., Shin D.H., Jang J. // Journal of Materials Chemistry A. 2013. V. 1. № 32. P. 9099. http://doi.org/10.1039/C3TA11658A
  25. Ryu J., Shim S., Song J., Park J., Kim H.S., Lee S., Shin J.C., Mun J., Kang S. // Nanomaterials. 2023. V. 13. № 3. P. 573. https://doi.org/10.3390/nano13030573
  26. Chu S., Wu M., Yeh T., Lee C., Lee H. // ACS Sensors. 2024. V. 9. № 1. P. 118. https://doi.org/10.1021/acssensors.3c01742
  27. Li W., Shahbazi M., Xing K., Tesfamichael T., Motta N., Qi D. // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 8. P. 1303. https://doi.org/10.3390/nano12081303
  28. Neetika, Kumar A., Chandra R., Malik V.K. // Thin Solid Films. 2021. V. 725. P. 138625. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2021.138625
  29. Kanaujilya N., Anupam, Golimar K., Pandey P.C., Jyoti, Varma G.D. // AIP Conf. Proc. 2018. V. 1953. № 1. P. 030142. https://doi.org/10.1063/1.5032477

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».