Synthesis of nano-sized SnO2 by direct chemical precipitation using tin(II) chloride

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The process of synthesizing nano-sized SnO2 by direct chemical precipitation using tin(II) chloride and hydrogen peroxide has been investigated. The thermal behavior of the obtained powders was studied using simultaneous thermal analysis (TGA/DSC). The impact of H2O2 concentration in the reaction system on the set of functional groups in the materials was demonstrated using infrared spectroscopy, while X-ray diffraction analysis (XRD) was utilized to examine the crystalline structure of the powders, including the thermal transformation of tin(II) oxyhydroxide. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were employed to show the effect of the reaction system composition on the size of primary particles and the agglomerates formed. In particular, it was established that with an increase of H2O2 concentration, both the size of the primary particles and the agglomerates decrease. The roughness of the films formed from the obtained nanopowders was studied using atomic force microscopy (AFM). Kelvin probe force microscopy (KPFM) was used to construct surface potential distribution maps for the obtained materials and to evaluate the electron work function from their surface.

About the authors

N. A. Fisenko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: fisenkonk@yandex.ru
Leninsky pr., 31, Moscow, 119991 Russia

I. A. Solomatov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences; National Research University “Higher School of Economics”

Email: fisenkonk@yandex.ru
Leninsky pr., 31, Moscow, 119991 Russia; st. Myasnitskaya, 21, Moscow, 101000 Russia

N. P. Simonenko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: fisenkonk@yandex.ru
Leninsky pr., 31, Moscow, 119991 Russia

Ph. Yu. Gorobtsov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: fisenkonk@yandex.ru
Leninsky pr., 31, Moscow, 119991 Russia

T. L. Simonenko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: fisenkonk@yandex.ru
Leninsky pr., 31, Moscow, 119991 Russia

E. P. Simonenko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: fisenkonk@yandex.ru
Leninsky pr., 31, Moscow, 119991 Russia

References

  1. White M.E., Bierwagen O., Tsai M.Y. et al. // J. Appl. Phys. 2009. V. 106. № 9. P. 93704. https://doi.org/10.1063/1.3254241
  2. Li Z., Graziosi P., Neophytou N. // Crystals (Basel). 2022. V. 12. № 11. P. 1591. https://doi.org/10.3390/cryst12111591
  3. Korotkov R.Y., Farran A.J.E., Culp T. et al. // J. Appl. Phys. 2004. V. 96. № 11. P. 6445. https://doi.org/10.1063/1.1805722
  4. Mun H., Yang H., Park J. et al. // APL Mater. 2015. V. 3. № 7. P. 76107. https://doi.org/10.1063/1.4927470
  5. Göpel W., Schierbaum K.D. // Sens. Actuators, B: Chem. 1995. V. 26. № 1–3. P. 1. https://doi.org/10.1016/0925-4005(94)01546-T
  6. Chopra K.L., Major S., Pandya D.K. // Thin Solid Films. 1983. V. 102. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1016/0040-6090(83)90256-0
  7. Zhou D., Chekannikov A.A., Semenenko D.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 9. P. 1488. https://doi.org/10.1134/S0036023622090029
  8. Bhattacharjee A., Ahmaruzzaman M., Sinha T. // Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2015. V. 136. P. 751. https://doi.org/10.1016/j.saa.2014.09.092
  9. Liu A., Zhu M., Dai B. // Appl. Catal., A: Gen. 2019. V. 583. P. 117134. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2019.117134
  10. Liu C., Xian H., Jiang Z. et al. // Appl. Catal., B. 2015. V. 176–177. P. 542. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2015.04.042
  11. Tonezzer M. // Chemosensors. 2020. V. 9. № 1. P. 2. https://doi.org/10.3390/chemosensors9010002
  12. Zito C.A., Perfecto T.M., Volanti D.P. // Adv. Mater Interfaces. 2017. V. 4. № 22. P. 1700847. https://doi.org/10.1002/admi.201700847
  13. Fisenko N.A., Solomatov I.A., Simonenko N.P. et al. // Sensors. 2022. V. 22. № 24. P. 9800. https://doi.org/10.3390/s22249800
  14. Simonenko E.P., Mokrushin A.S., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. https://doi.org/10.1134/S0036023624601703
  15. Krašovec U.O., Orel B., Hočevar S. et al. // J. Electrochem Soc. 1997. V. 144. № 10. P. 3398. https://doi.org/10.1149/1.1838025
  16. Olivi P., Pereira E.C., Longo E. et al. // J. Electrochem Soc. 1993. V. 140. № 5. P. L81. https://doi.org/10.1149/1.2221591
  17. Orel B., Lavrenčič-Štangar U., Kalcher K. // J. Electrochem Soc. 1994. V. 141. № 9. P. L127. https://doi.org/10.1149/1.2055177
  18. Köse H., Karaal Ş., Aydin A.O. et al. // Mater. Sci. Semicond. Process. 2015. V. 38. P. 404. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2015.03.028
  19. Gu F., Wang S.F., Lü M.K. et al. // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. № 24. P. 8119. https://doi.org/10.1021/jp036741e
  20. Aziz M., Saber Abbas S., Wan Baharom W.R. // Mater. Lett. 2013. V. 91. P. 31. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2012.09.079
  21. Kang S.-Z., Yang Y., Mu J. // Colloids Surf., A: Physicochem. Eng. Asp. 2007. V. 298. № 3. P. 280. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2006.11.008
  22. Lupan O., Chow L., Chai G. et al. // Mater. Sci. Eng., B. 2009. V. 157. № 1–3. P. 101. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2008.12.035
  23. Chiu H.-C., Yeh C.-S. // J. Phys. Chem. C. 2007. V. 111. № 20. P. 7256. https://doi.org/10.1021/jp0688355
  24. Das S., Kar S., Chaudhuri S. // J. Appl. Phys. 2006. V. 99. № 11. P. 114303. https://doi.org/10.1063/1.2200449
  25. Liu Y., Koep E., Liu M. // Chem. Mater. 2005. V. 17. № 15. P. 3997. https://doi.org/10.1021/cm050451o
  26. Lu Y.M., Jiang J., Becker M. et al. // Vacuum. 2015. V. 122. P. 347. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2015.03.018
  27. Kim K.H., Park C.G. // J. Electrochem. Soc. 1991. V. 138. № 8. P. 2408. https://doi.org/10.1149/1.2085986
  28. Drevet R., Legros C., Bérardan D. et al. // Surf. Coat. Technol. 2015. V. 271. P. 234. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.12.008
  29. Acarbaş Ö., Suvacı E., Doğan A. // Ceram. Int. 2007. V. 33. № 4. P. 537. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2005.10.024
  30. Ibarguen C.A., Mosquera A., Parra R. et al. // Mater. Chem. Phys. 2007. V. 101. № 2-3. P. 433. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2006.08.003
  31. Jońca J., Ryzhikov A., Kahn M.L. et al. // Chem. A Eur. J. 2016. V. 22. № 29. P. 10127. https://doi.org/10.1002/chem.201600650
  32. Nejati K. // Cryst. Res. Technol. 2012. V. 47. № 5. P. 567. https://doi.org/10.1002/crat.201100633
  33. Kozlova L.O., Ioni Yu.V., Son A.G. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 12. P. 1744. https://doi.org/10.1134/S0036023623602374
  34. Kozlova L.O., Voroshilov I.L., Ioni Yu.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. https://doi.org/10.1134/S0036023624601077
  35. Liu S., Xie M., Li Y. et al. // Chem. Lett. 2009. V. 38. № 6. P. 614. https://doi.org/10.1246/cl.2009.614
  36. Rajan R., Vizhi R.E. // J. Supercond. Nov. Magn. 2017. V. 30. № 11. P. 3199. https://doi.org/10.1007/s10948-017-4118-1
  37. Campo C.M., Rodríguez J.E., Ramírez A.E. // Heliyon. 2016. V. 2. № 5. P. E00112. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2016.e00112
  38. Shahanshahi S.Z., Mosivand S. // Appl. Phys. A. 2019. V. 125. № 9. P. 652. https://doi.org/10.1007/s00339-019-2949-2
  39. Chandane W., Gajare S., Kagne R. et al. // Res. Chem. Intermed. 2022. V. 48. № 4. P. 1439. https://doi.org/10.1007/s11164-022-04670-4
  40. Wang Q., Peng C., Du L. et al. // Adv. Mater. Interfaces. 2020. V. 7. № 4. https://doi.org/10.1002/admi.201901866
  41. Gubbala S., Russell H.B., Shah H. et al. // Energy Environ Sci. 2009. V. 2. № 12. P. 1302. https://doi.org/10.1039/b910174h
  42. Fang X., Yan J., Hu L. et al. // Adv. Funct. Mater. 2012. V. 22. № 8. P. 1613. https://doi.org/10.1002/adfm.201102196

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».