ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА НАНОРАЗМЕРНОГО SnO2 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЦЕТАТА ОЛОВА(II) ПРИ КОМБИНАЦИИ МЕТОДА ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ И ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Изучен процесс синтеза наноразмерного диоксида олова, полученного комбинацией метода прямого химического осаждения и гидротермальной обработки с применением ацетата олова(II) в качестве предшественника. Проведен сравнительный анализ химического состава, микроструктуры и кристаллической структуры образцов, полученных в разных условиях. Термическое поведение полученных порошков исследовано с помощью синхронного термического анализа (ТГА/ДСК) в диапазоне температур 25–1000°С, набор функциональных групп в составе порошков изучен методом ИК-спектроскопии. Для определения кристаллической структуры порошков и размера области когерентного рассеяния использован рентгенофазовый анализ. С применением растровой и просвечивающей электронной микроскопии показано влияние гидротермальной обработки на размер первичных частиц и формирующихся на их основе агломератов. Выявлено, что в процессе гидротермальной обработки происходит укрупнение первичных частиц с 2.2 ± 0.4 до 2.6 ± 0.6 нм, при этом микроструктура образцов становится более однородной и размер агломератов снижается с 42 ± 12 до 40 ± 8 нм. С помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) изучена морфология пленок, сформированных с применением полученных нанопорошков. В рамках АСМ использована Кельвин-зондовая силовая микроскопия для построения карт распределения поверхностного потенциала, а также для оценки работы выхода электрона с поверхности материалов.

Об авторах

Н. А Фисенко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: fisenkonk@yandex.ru
Москва, Россия

П. Д Дементьева

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН; Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

Москва, Россия; Москва, Россия

Н. П Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Россия

Ф. Ю Горобцов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Россия

Т. Л Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Россия

Е. П Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Mokrushin A.S., Nagornov I.A., Gorban Y.M. et al. // J. Alloys Compd. 2024. V. 1009. P. 176856. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.176856
  2. Fisenko N.A., Solomatov I.A., Simonenko N.P. et al. // Sensors. 2022. V. 22. № 24. P. 9800. https://doi.org/10.3390/s22249800
  3. Симоненко Е.П., Мокрушин А.С., Нагорнов И.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 4. С. 634. https://doi.org/10.31857/S0044457X24040185
  4. Симоненко Т.Л., Дудорова Д.А., Симоненко Н.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 12. С. 1849. https://doi.org/10.31857/S0044457X23601591
  5. Захарова Г.С., Фаттахова З.А., Трофимов А.А. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. С. 1785. https://doi.org/10.31857/S0044457X24120116
  6. Chen Y., Meng Q., Zhang L. et al. // J. Energy Chem. 2019. V. 35. P. 144. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.11.011
  7. Dou M., Persson C. // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. № 8. P. 83703. https://doi.org/10.1063/1.4793273
  8. Zhang X., Rui Y., Wang Y. et al. // J. Power Sources. 2018. V. 402. P. 460. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2018.09.072
  9. Moustafid T.El., Cachet H., Tribollet B. et al. // Electrochimica Acta. 2002. V. 47. P. 1209. https://doi.org/10.1016/S0013-4686(01)00845-3
  10. Manifacier J.-C., Szepessy L., Bresse J.F. et al. // Mater. Res. Bull. 1979. V. 14. № 2. P. 757. https://doi.org/10.1051/rphysap:019780013012075700
  11. Wang A., Bushick K., Pant N. et al. // Appl. Phys. Lett. 2024. V. 124. № 17. P. 172103. https://doi.org/10.1063/5.0198885
  12. Gorley P.M., Khomyak V.V., Bilichuk S.V. et al. // Materials Science and Engineering: B. 2005. V. 118. № 1. P. 160. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2004.12.026
  13. Erken Ö., Gümüş C. // Adıyaman University Journal of Science. 2018. V. 8. № 2. P. 141. https://dergipark.org.tr/en/pub/adyujsci/issue/42366/466133#article_cite
  14. Serin T., Serin N., Karadeniz S. et al. // J. Non-Cryst. Solids. 2006. V. 352. № 3. P. 209. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2005.11.031
  15. Uematsu K., Mizutani N., Kato M. // J. Mater. Sci. 1987. V. 22. P. 915. https://doi.org/10.1007/BF01103529
  16. Boujnah M., Ennaceri H., Belasfar K. et al. // Proceedings of 2016 International Renewable and Sustainable Energy Conference. 2016. P. 229. https://doi.org/10.1109/IRSEC.2016.7983960
  17. Tadeev A.V., Delabouglise G., Labeau M. // Thin Solid Films. 1999. V. 337. № 1. P. 163. https://doi.org/10.1016/S0040-6090(98)01392-3
  18. Pandit N.A., Ahmad T. // Molecules. 2022. V. 27. № 20. P. 7038. https://doi.org/10.3390/molecules27207038
  19. He T., Liu W., Lv T. et al. // Sens. Actuators, B: Chem. 2021. V. 329. P. 129275. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.129275
  20. Choi M.S., Mirzaei A., Na H.G. et al. // Sens. Actuators, B: Chem. 2021. V. 340. P. 129984. https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.129984
  21. Sharma B., Sharma A., Myung J.ha // Sens. Actuators, B: Chem. 2021. V. 331. P. 129464. https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.129464
  22. Kedara Shivasharma T., Sahu R., Rath M.C. et al. // Chem. Eng. J. 2023. V. 477. P. 147191. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147191
  23. Cao J., Zhao T., Li X. et al. // J. Energ. Storag. 2025. V. 131. P. 117582. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.117582
  24. Yadava Y.P., Denicoló G., Arias A.C. et al. // Mater. Chem. Phys. 1997. V. 48. P. 263. https://doi.org/10.1016/s0254-0584(96)01899-8.
  25. Yu C., Zou Q., Wang Q. et al. // Nat. Energy. 2023. V. 8. № 10. P. 1119. https://doi.org/10.1038/s41560-023-01331-7
  26. Lee J.H., You Y.J., Saeed M.A. et al. // NPG Asia Mater. 2021. V. 13. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41427-021-00310-2
  27. Dahl P.I., Barnett A.O., Monterrubio F.A. et al. // Tin Oxide Materials. 2020. P. 379. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-815924-8.00013-x
  28. Andersen S.M., Nørgaard C.F., Larsen M.J. et al. // J. Power Sources. 2015. V. 273. P. 158. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.09.051
  29. Cognard G., Ozouf G., Beauger C. et al. // Appl. Catal. B. 2017. V. 201. P. 381. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.08.010
  30. Ozouf G., Beauger C. // J. Mater. Sci. 2016. V. 51. № 11. P. 5305. https://doi.org/10.1007/s10853-016-9833-7
  31. Tsai D.C., Kuo B.H., Chen H.P. et al. // Sci. Rep. 2023. V. 13. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-023-50080-w
  32. Tazikeh S., Akbari A., Talebi A. et al. // Mat. Science- Poland. 2014. V. 32. № 1. P. 98. https://doi.org/10.2478/s13536-013-0164-y
  33. Rifai A., Iqbal M., Nugraha et al. // AIP Conf. Proc. 2011. P. 231. https://doi.org/10.1063/1.3667263
  34. Shahzad N., Ali N., Shahid A. et al. // Dig. J. Nanomater. Biostruct. 2021. V. 16. № 1. P. 41. https://doi.org/10.15251/DJNB.2021.161.41
  35. Liu J.-H. et al. // International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems. Exeley Inc. 2012. V. 5. № 1. P. 191. https://doi.org/10.21307/IJSSIS-2017-477
  36. Acarbaş Ö., Suvaci E., Doǧan A. // Ceram. Int. 2007. V. 33. № 4. P. 537. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2005.10.024
  37. Kim K.W., Cho P.S., Lee J.H. et al. // J. Electroceram. 2006. V. 17. P. 895. https://doi.org/10.1007/s10832-006-7670-9
  38. Nagirnyak S.V., Lutz V.A., Dontsova T.A. et al. // Nanoscale Res. Lett. 2016. V. 11. № 343. P. 1. https://doi.org/10.1186/s11671-016-1547-x
  39. Zhao Y., Dong G., Duan L. et al. // RSC Adv. 2012. V. 2. № 12. P. 5307. https://doi.org/10.1039/c2ra00764a
  40. Agashe C., Aiyer R.C., Garaje A. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2008. V. 5. № 2. P. 181. https://doi.org/10.1111/j.1744-7402.2008.02196.x
  41. Shaposhnik A.A., Sizask E.A., et al. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2014. V. 14. № 4. P. 674.
  42. Agnieszka M., Majchrzycki Ł., Marciniak P. et al. // Chemik. 2013. V. 67. № 1. P. 1207.
  43. Moghadam M.B., Zebarjad S.M., Emampour J.S. et al. // Particulate Science and Technology. 2013. V. 31. № 1. P. 66. https://doi.org/10.1080/02726351.2011.647383
  44. Kim J.W., Choi J., Hong S.J. et al. // Journal of the Korean Physical Society. 2010. V. 57. № 61. P. 1794. https://doi.org/10.3938/jkps.57.1794
  45. Kirszensztejn P., Szymkowiak A., Marciniak P. et al. // Appl. Catal. A Gen. 2003. V. 245. № 1. P. 159. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(02)00651-8
  46. Li J., Chen C., Li J. et al. // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2020. V. 31. № 19. P. 16539. https://doi.org/10.1007/s10854-020-04208-7
  47. Amalric-Popescu D., Bozon-Verduraz F. // Catalysis Today. 2001. V. 70. № 1. P. 139. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(01)00414-X
  48. Campo C.M., Rodríguez J.E., Ramírez A.E. // Heliyon. 2016. V. 2. № 5. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2016.e00112
  49. Shahanshahi S.Z., Mosivand S. // Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. 2019. V. 125. № 9. P. 1. https://doi.org/10.1007/s00339-019-2949-2
  50. Chandane W., Gajare S., Kagne R. et al. // Research on Chemical Intermediates. 2022. V. 48. № 4. P. 1439. https://doi.org/10.1007/s11164-022-04670-4
  51. Wang Q., Peng C., Du L. et al. // Adv. Mater. Interfaces. 2020. V. 7. № 4. P. 1901866. https://doi.org/10.1002/admi.201901866
  52. Gubbala S., Russell H.B., Shah H. et al. // Energ. Environ. Sci. 2009. V. 2. № 12. P. 1302. https://doi.org/10.1039/b910174h
  53. Fang X., Yan J., Hu L. et al. // Adv. Funct. Mater. 2012. V. 22. № 8. P. 1613. https://doi.org/10.1002/adfm.201102196

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).