ГЛИЦЕРАТЫ ЦИНКА КАК ПРЕКУРСОРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ZnO С УЛУЧШЕННОЙ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ К NO2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлен простой и эффективный метод синтеза нанокристаллического оксида цинка на основе глицератных прекурсоров. Глицераты цинка получены путем термообработки раствора моногидрата ацетилацетоната цинка в глицерине с последующей термообработкой, которая привела к образованию нанокристаллического ZnO. Полученные наночастицы ZnO охарактеризованы методами РФА, РЭМ и ДТА/ДСК. Исследованы газочувствительные свойства ZnO к широкой группе газов-аналитов. Показано, что нанокристаллический ZnO обладает высокой чувствительностью и селективностью по отношению к NO2. Предложенный подход открывает новые перспективы для создания недорогих и эффективных газовых датчиков на основе полупроводниковых оксидов.

Об авторах

А. С Мокрушин

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

Email: atryom.nano@gmail.com
Москва, Россия

И. А Нагорнов

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

Email: atryom.nano@gmail.com
Москва, Россия

С. А Дмитриева

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: atryom.nano@gmail.com
Москва, Россия

Н. П Симоненко

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

Email: atryom.nano@gmail.com
Москва, Россия

Е. П Симоненко

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: atryom.nano@gmail.com
Москва, Россия

Список литературы

  1. Özgür Ü., Alivov Y.I., Liu C. et al. // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. № 4. P. 041301. https://doi.org/10.1063/1.1992666
  2. Look D.C.// Mater. Sci. Eng. B. 2001. V. 80. № 1–3. P. 383. https://doi.org/10.1016/S0921-5107(00)00604-8
  3. Thomas D.G., Lander J.J. // J. Phys. Chem. Solids. 1957. V. 2. № 4. P. 318. https://doi.org/10.1016/0022-3697(57)90077-X
  4. Reynolds D.C., Look D.C., Jogai B. et al. // Phys. Rev. B. 1999. V. 60. № 4. P. 2340. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.60.2340
  5. Chen Y., Bagnall D.M., Koh H. et al. // J. Appl. Phys. 1998. V. 84. № 7. P. 3912. https://doi.org/10.1063/1.368595
  6. Mang, K. Reimann, S. Ribenacke // Solid State Commun. 1995. V. 94. № 4. P. 251. https://doi.org/10.1016/0038-1098(95)00054-2
  7. Janotti, C.G. Van de Walle // Rep. Prog. Phys. 2009. V. 72. № 12. P. 126501. https://doi.org/10.1088/0034-4885/72/12/126501
  8. Wang Z.L. // J. Phys. Condens. Matter. 2004. V. 16. № 25. P. R829. https://doi.org/10.1088/0953-8984/16/25/R01
  9. Huang M.H., Mao S., Feick H. et al. // Science. 2001. V. 292. № 5523. P. 1897. https://doi.org/10.1126/science.1060367
  10. Arnold M.S., Avouris P., Pan Z.W., Wang Z.L. // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. № 3. P. 659. https://doi.org/10.1021/jp0271054
  11. Collins P.G., Arnold M.S., Avouris P. // Science. 2001. V. 292. № 5517. P. 706. https://doi.org/10.1126/science.1058782
  12. Schwab K., Henriksen E.A., Worlock J.M., Roukes M.L. // Nature. 2000. V. 404. № 6781. P. 974. https://doi.org/10.1038/35010065
  13. Comini E., Faglia G., Shevegliert G., Pan Z., Wang Z.L. // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81. № 10. P. 1869. https://doi.org/10.1063/1.1504867
  14. Zhao M.-H., Wang Z.-L., Mao S.X. // Nano Lett. 2004. V. 4. № 4. P. 587. https://doi.org/10.1021/nl035198a
  15. Wibowo M.A., Marsudi M.I., Amal M.I. et al. // RSC Adv. 2020. V. 10. № 69. P. 42838. https://doi.org/10.1039/D0RA07689A
  16. Keis K., Lindgren J., Lindquist S.-E., Hagfeldt A. // Langmuir. 2000. V. 16. № 10. P. 4688. https://doi.org/10.1021/la9912702
  17. Wang C., Yin L., Zhang L. et al. // Sensors. 2010. V. 10. № 3. P. 2088. https://doi.org/10.3390/s100302088
  18. Korotzenkov G. // Mater. Sci. Eng. R Rep. 2008. V. 61. № 1–6. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.mscr.2008.02.001
  19. Lee J.-H. // Sens. Actuators, B. 2009. V. 140. № 1. P. 319. https://doi.org/10.1016/j.snb.2009.04.026
  20. Aygin S., Cann D. // Sens. Actuators, B. 2005. V. 106. № 2. P. 837. https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.10.004
  21. Jing Z., Zhan J. // Adv. Mater. 2008. V. 20. № 23. P. 4547. https://doi.org/10.1002/adma.200800243
  22. Rothschild Y. Komem // J. Appl. Phys. 2004. V. 95. № 11. P. 6374. https://doi.org/10.1063/1.1728314
  23. Yu J.H., Choi G.M. // Sens. Actuators, B. 1998. V. 52. № 3. P. 251. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(98)00275-5
  24. Choi M.S., Kim M.Y., Mirzaei A. et al. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 568. P. 150910. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.150910
  25. Leileveld J., Klingmüller K., Pozzer A. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2019. V. 116. № 15. P. 7192. https://doi.org/10.1073/pnas.1819989116
  26. Brunekreef B., Holgate S.T. // Lancet. 2002. V. 360. № 9341. P. 1233. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(02)11274-8
  27. HorennansF., Menus J., Bonggers E. et al. // Sens. Actuators, B. 2010. V. 148. № 2. P. 392. https://doi.org/10.1016/j.snb.2010.05.003
  28. Xuan J., Zhao G., Sun M. et al. // RSC Adv. 2020. V. 10. № 65. P. 39786. https://doi.org/10.1039/D0RA073281
  29. Zhu L., Zeng W., Li Y. // Mater. Lett. 2018. V. 228. P. 331. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.06.049
  30. Ong C.B., Ng L.Y., Mohammad A.W. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2018. V. 81. P. 536. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.020
  31. Sakai G., Matsunaga N., Shimanoe K., Yamazoe N. // Sens. Actuators, B. 2001. V. 80. № 2. P. 125. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(01)00890-5
  32. Xia H., Xu Q., Zhang J. // Nano-Micro Lett. 2018. V. 10. № 4. P. 66. https://doi.org/10.1007/s40820-018-0219-z
  33. Liu J., Gao F., Wu L. et al. // Appl. Phys. A. 2020. V. 126. № 6. P. 454. https://doi.org/10.1007/s00339-020-03643-x
  34. Mrabet, N. Mahdhi, A. Boukhachen, M. Amlouk, T. Manoubi // J. Alloys Compd. 2016. V. 688. P. 122. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.06.286
  35. Livage J., Henry M., Sanchez C. // Prog. Solid State Chem. 1988. V. 18. № 4. P. 259. https://doi.org/10.1016/0079-6786(88)90005-2
  36. Segovia M., Sotomayor C., Gonzalez G., Benavente E. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2012. V. 555. № 1. P. 40. https://doi.org/10.1080/15421406.2012.634363
  37. Choy K. // Prog. Mater. Sci. 2003. V. 48. № 2. P. 57. https://doi.org/10.1016/S0079-6425(01)00009-3
  38. Zahra S., Bukhari H., Qaisar S., Sheikh A., Amin A. // BMC Chem. 2022. V. 16. № 1. P. 104. https://doi.org/10.1186/s13065-022-00900-3
  39. Greiner, J.H. Wendoff // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V. 46. № 30. P. 5670. https://doi.org/10.1002/anie.200604646
  40. M.I. Ikin, V.F. Gromov, G.N. Gerasimov et al. // Micromachines. 2023. V. 14. № 9. P. 1685. https://doi.org/10.3390/mi14091685
  41. Droepen E.K., Wee B.S., Chin S.F., Kok K.Y. // Biointerface Res. Appl. Chem. 2021. V. 12. № 1. P. 4261. https://doi.org/10.33263/BRIAC123.42614292
  42. Dien N.D. // Adv. Mater. Sci. 2019. V. 4. № 2. P. 1. https://doi.org/10.15761/AMS.1000147
  43. Yukhin Y.M., Titkov A.I., Logutenko O.A., Mishchenko K.V., Lyakhov N.Z. // Russ. J. Gen. Chem. 2017. V. 87. № 12. P. 2870. https://doi.org/10.1134/S1070363217120180
  44. Pazyrev I.S., Andreikov E.I., Zakharova G.S., Podval’naya N.V., Osipova V.A. // Russ. Chem. Bull. 2021. V. 70. № 4. P. 805. https://doi.org/10.1007/s11172-021-3153-z
  45. Kim H.-B., Jeong D.-W., Jang D.-J. // CrystEngComm. 2016. V. 18. № 5. P. 898. https://doi.org/10.1039/C5CE02334C
  46. Zahra S., Shahid W., Amin C.A., Zahra S., Kanwal B. // BMC Chem. 2022. V. 16. № 1. P. 105. https://doi.org/10.1186/s13065-022-00898-8
  47. Zhang P., Liu L., Fan M., Dong Y., Jiang P. // RSC Adv. 2016. V. 6. № 80. P. 76223. https://doi.org/10.1039/C6RA14288E
  48. Zhang S., Yang P., Zhang A., Shi R., Zhu Y. // CrystEngComm. 2013. V. 15. № 43. P. 9090. https://doi.org/10.1039/c3ce41218k
  49. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 11. P. 1415. https://doi.org/10.1134/S0036023617110195
  50. Nagornov I.A., Mokrushin A.S., Simonenko E.P. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 6. P. 7756. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.11.279
  51. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 11. P. 1519. https://doi.org/10.1134/S0036023618110189
  52. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 11. P. 1415. https://doi.org/10.1134/S0036023617110195
  53. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 11. P. 1519. https://doi.org/10.1134/S0036023618110189
  54. Mokrushin A.S., Nagornov I.A., Simonenko T.L. et al. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 589. P. 152974. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.152974
  55. Simonenko E.P., Mokrushin A.S., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. V. 69. № 5. P. 604. https://doi.org/10.1134/S0036023624600850
  56. Mokrushin A.S., Nagornov I.A., Simonenko T.L. et al. // Mater. Sci. Eng. B. 2021. V. 271. P. 115233. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2021.115233
  57. Mokrushin A.S., Nagornov I.A., Gorban Y.M. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. № 11. P. 17600. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.02.126
  58. Ji H., Zeng W., Li Y. // Nanoscale. 2019. V. 11. № 47. P. 22664. https://doi.org/10.1039/C9NR07699A
  59. Jeong S., Kim J., Lee J. // Adv. Mater. 2020. V. 32. № 51. P. 2002075. https://doi.org/10.1002/adma.202002075
  60. Chen M., Wang Z., Han D., Gu F., Guo G. // J. Phys. Chem. C. 2011. V. 115. № 26. P. 12763. https://doi.org/10.1021/jp201816d
  61. Marikutsa, M. Rumyantseva, E.A. Konstantinova, A. Gaskov // Sensors. 2021. V. 21. № 7. P. 2554. https://doi.org/10.3390/s21072554

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025