Влияние условий гидротермального синтеза на микроструктурные характеристики медных нанопроволок

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Изучен процесс гидротермального синтеза медных нанопроволок с использованием олеиламина и декстрозы, а также определена зависимость их микроструктурных характеристик от температуры (110, 120 и 130°С) и длительности (4 и 8 ч). Изменение диаметра формируемых Cu-нанопроволок контролировали с помощью спектрофотометрии в видимом диапазоне. С помощью рентгенофазового анализа подтверждена целевая кристаллическая структура и отсутствие примеси оксидов меди, а также показана нелинейная зависимость среднего размера области когерентного рассеяния от температуры и длительности процесса синтеза. Результаты растровой электронной микроскопии позволили установить, что в целом рост температуры и длительности процесса синтеза приводит к увеличению длины образующихся медных нанопроволок от 45 до 150 мкм, т.е. при определенных условиях образуются сверхдлинные структуры. В результате при варьировании условий синтеза аспектное отношение изменяется в диапазоне от 782 до 2358. С помощью просвечивающей электронной микроскопии показано, что образец, полученный при 110°С (4 ч), отличается от остальных тем, что поверхность входящих в его состав нанопроволок декорирована частицами размером до 10 нм. Микроструктурные параметры полученных материалов также изучены с помощью атомно-силовой микроскопии, а с применением Кельвин-зондовой силовой микроскопии определены значения работы выхода электрона с поверхности отдельных медных нанопроволок в воздушной атмосфере.

Об авторах

Н. П. Симоненко

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

Email: n_simonenko@mail.ru
Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991 Россия

Т. Л. Симоненко

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

Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991 Россия

Я. Р. Топалова

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

Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991 Россия

Ф. Ю. Горобцов

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

Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991 Россия

П. В. Арсенов

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Институтский пер., 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701 Россия

Е. П. Симоненко

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

Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991 Россия

Список литературы

  1. Huang S., Liu Y., Yang F. et al. // Environ. Chem. Lett. 2022. V. 20. № 5. P. 3005. https://doi.org/10.1007/s10311-022-01471-4
  2. Ding Y., Xiong S., Sun L. et al. // Chem. Soc. Rev. 2024. V. 53. № 15. P. 7784. https://doi.org/10.1039/D4CS00080C
  3. Simonenko N.P., Simonenko T.L., Gorobtsov P.Y. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. V. 69. P. 1265. https://doi.org/10.1134/S0036023624601685
  4. Hwang H., Kim A., Zhong Z. et al. // Adv. Funct. Mater. 2016. V. 26. № 36. P. 6545. https://doi.org/10.1002/adfm.201602094
  5. Arsenov P.V., Pilyushenko K.S., Mikhailova P.S. et al. // Nano-Structures Nano-Objects. 2025. V. 41. P. 101429. https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2024.101429
  6. Simonenko N.P., Simonenko T.L., Gorobtsov P.Y. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. V. 69. P. 1301. https://doi.org/10.1134/S0036023624601697
  7. Nam V., Lee D. // Nanomaterials. 2016. V. 6. № 3. P. 47. https://doi.org/10.3390/nano6030047
  8. Wang Y., Liu P., Zeng B. et al. // Nanoscale Res. Lett. 2018. V. 13. № 1. P. 78. https://doi.org/10.1186/s11671-018-2486-5
  9. Zhao S., Han F., Li J. et al. // Small. 2018. V. 14. № 26. https://doi.org/10.1002/smll.201800047
  10. Hwang C., An J., Choi B.D. et al. // J. Mater. Chem. C. 2016. V. 4. № 7. P. 1441. https://doi.org/10.1039/C5TC03614C
  11. Chiu J.-M., Wahdini I., Shen Y.-N. et al. // ACS Appl. Energy Mater. 2023. V. 6. № 9. P. 5058. https://doi.org/10.1021/acsaem.3c00703
  12. Li X., Wang Y., Yin C. et al. // J. Mater. Chem. C. 2020. V. 8. № 3. P. 849. https://doi.org/10.1039/C9TC04744A
  13. Yoon H., Shin D.S., Kim T.G. et al. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2018. V. 6. № 11. P. 13888. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b02135
  14. Zhao Y., Zhang Y., Li Y. et al. // New J. Chem. 2012. V. 36. № 5. P. 1161. https://doi.org/10.1039/c2nj21026f
  15. Yu L., Wang Y., Wang J. et al. // Sens. Actuators, A: Phys. 2022. V. 334. P. 113362. https://doi.org/10.1016/j.sna.2021.113362
  16. Lah N.A.C., Trigueros S. // Sci. Technol. Adv. Mater. 2019. V. 20. № 1. P. 225. https://doi.org/10.1080/14686996.2019.1585145
  17. Kalinin I.A., Davydov A.D., Leontiev A.P. et al. // Electrochim. Acta. 2023. V. 441. P. 141766. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2022.141766
  18. Bograchev D.A., Kabanova T.B., Davydov A.D. // J. Solid State Electrochem. 2025. V. 29. № 4. P. 1309. https://doi.org/10.1007/s10008-024-06118-8
  19. Khalil A., Hashaikeh R., Jouiad M. // J. Mater. Sci. 2014. V. 49. № 8. P. 3052. https://doi.org/10.1007/s10853-013-8005-2
  20. Kim N.K., Kim K., Jang H. et al. // Sci. Rep. 2023. V. 13. № 1. P. 22248. https://doi.org/10.1038/s41598-023-49741-7
  21. Cuya Huaman J.L., Urushizaki I., Jeyadevan B. // J. Nanomater. 2018. V. 2018. P. 1. https://doi.org/10.1155/2018/1698357
  22. Hosseini M., Fatmehsari D.H., Marashi S.P.H. // Appl. Phys. A. 2015. V. 120. № 4. P. 1579. https://doi.org/10.1007/s00339-015-9358-y
  23. Koo J., Lee C., Chu C.R. et al. // Adv. Mater. Technol. 2020. V. 5. № 4. https://doi.org/10.1002/admt.201900962
  24. Zha X., Gong D., Chen W. et al. // Nanomaterials. 2025. V. 15. № 9. P. 638. https://doi.org/10.3390/nano15090638
  25. Hong W., Wang J., Wang E. // Nanoscale. 2016. V. 8. № 9. P. 4927. https://doi.org/10.1039/C5NR07516E
  26. Ohiienko O., Oh Y.-J. // Mater. Chem. Phys. 2020. V. 246. P. 122783. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.122783
  27. Conte A., Rosati A., Fantin M. et al. // Mater. Adv. 2024. V. 5. № 22. P. 8836. https://doi.org/10.1039/D4MA00402G
  28. Kim J., Kim M., Jung H. et al. // Nano Energy. 2023. V. 106. P. 108067. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.108067
  29. Ravi Kumar D. V., Woo K., Moon J. // Nanoscale. 2015. V. 7. № 41. P. 17195. https://doi.org/10.1039/C5NR05138J
  30. Duong T.-H., Kim H.-C. // Int. Nano Lett. 2017. V. 7. № 2. P. 165. https://doi.org/10.1007/s40089-017-0204-4
  31. Hadaoui S., Tran G., Naitabdi A. et al. // Nanoscale. 2025. V. 17. № 6. P. 3277. https://doi.org/10.1039/D4NR04079A
  32. Li Y., Fan Z., Yuan X. et al. // Mater. Lett. 2020. V. 274. P. 128029. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128029
  33. Ding S., Tian Y. // RSC Adv. 2019. V. 9. № 46. P. 26961. https://doi.org/10.1039/C9RA04404C
  34. Ravi Kumar D.V., Kim I., Zhong Z. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. № 40. P. 22107. https://doi.org/10.1039/C4CP03880K
  35. Lu P.-W., Jaihao C., Pan L.-C. et al. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. № 16. P. 3369. https://doi.org/10.3390/polym14163369
  36. Duong T.-H., Kim H.-C. // Ind. Eng. Chem. Res. 2018. V. 57. № 8. P. 3076. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.7b04709
  37. Lewis C.S., Wang L., Liu H. et al. // Cryst. Growth Des. 2014. V. 14. № 8. P. 3825. https://doi.org/10.1021/cg500324j
  38. Liu G., Wang J., Ge Y. et al. // ACS Nano. 2020. V. 14. № 6. P. 6761. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c00109
  39. Shahzad Khan B., Mehmood T., Mukhtar A. et al. // Mater. Lett. 2014. V. 137. P. 13. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.08.095

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).