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 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

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».