Структурнi характеристики i газочутливi властивостi нанорозмiрних матерiалiв дiоксиду олова, синтезованих iз сульфату олова
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe66.9.803Ключові слова:
SnO2, SnSO4, спектроскопiя FTIR, товстоплiвковий датчик, CO, CH4Анотація
Дослiджено структурнi особливостi, стан поверхнi та газо-чутливi властивостi нанокристалiчних порошкiв SnO2, синтезованих iз прекурсора SnSO4 рiзними методами. Для вимiрювання характеристик зразкiв використовувалися методи XRD, TEM, BET i FTIR. Газовi сенсори виготовлялися за товстоплiвковою технологiєю з синтезованих порошкiв SnO2. Проведено вимiрювання реакцiї отриманих датчикiв на гази CO i CH4. Виявлено, що попереднє окислення порошку SnSO4 концентрованою сiрчаною кислотою перед гiдролiзом приводить до меншого розмiру частинок, бiльшої площi поверхнi, полiпшеної адсорбцiйної активностi i бiльшої чутливостi до вiдновних газiв (CO, CH4) синтезованих матерiалiв SnO2, нiж у випадку матерiалiв SnO2, отриманих без стадiї попереднього окислення.
Посилання
M. Batzill, U. Diebold. The surface and materials science of tin oxide. Prog. Surf. Sci. 79, 45 (2005).
https://doi.org/10.1016/j.progsurf.2005.09.002
W. G¨opel, K.D. Schierbaum. SnO2 sensors: current status and future prospects. Sens. Actuator B Chem. 26, 1 (1995).
https://doi.org/10.1016/0925-4005(94)01546-T
D. Kohl. Surface processes in the detection of reducing gases with SnO2-based devices. Sens. Actuator. 18, 71 (1989).
https://doi.org/10.1016/0250-6874(89)87026-X
G. Martinelli, M. C. Carotta. Thick-film gas sensors. Sens. Actuator B Chem. 23, 157 (1995).
https://doi.org/10.1016/0925-4005(95)01267-2
S.P. Patil, V.L. Patil, S.S. Shendage, N.S. Harale, S.A. Vanalakar, J.H. Kim, P.S. Patil. Spray pyrolyzed indium oxide thick films as NO2 gas sensor. Ceram. Int. 42, 16160 (2016).
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.07.135
D.C. Pugh, S.M. Hailes, I.P. Parkin. A gas-sensing array produced from screen-printed, zeolite-modified chromium titanate. Meas. Sci. Technol. 26, 085102 (2015).
https://doi.org/10.1088/0957-0233/26/8/085102
N. Yamazoe. New approaches for improving semiconductor gas sensors. Sens. Actuator B Chem. 5, 7 (1991).
https://doi.org/10.1016/0925-4005(91)80213-4
C. Xu, J. Tamaki, N. Miura, N. Yamazoe, Grain size effects on gas sensitivity of porous SnO2-based elements. Sens. Actuator B Chem. 3, 147 (1991).
https://doi.org/10.1016/0925-4005(91)80207-Z
S.M. Badalyan, M.N. Rumyantseva, S.A. Nikolaev, A.V. Marikutsa, V.V. Smirnov, A.S. Alikhanian, A.M. Gaskov. Effect of Au and NiO catalysts on the NO2 sensing properties of nanocrystalline SnO2, Inorg. Mater. 46, 232 (2010).
https://doi.org/10.1134/S0020168510030040
D. Wang, Y. Chen, Z. Liu, L. Li, C. Shi, H. Qin, J. Hu. CO2-sensing properties and mechanism of nano-SnO2 thick-film sensor. Sens. Actuator B Chem. 227, 73 (2016).
https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.12.025
K. Suematsu, K. Yamada, M. Yuasa, T. Kida, K. Shimanoe. Evaluation of Oxygen Adsorption Based on the Electric Properties of SnO2 Semiconductor Gas Sensors. Sensor. Mater. 28, 1211 (2016).
https://doi.org/10.18494/SAM.2016.1415
G.W. Wang, H. Hattori, K. Tanabe. The enhancement of acid strength and catalytic activity of SnO2 by the addition of sulfate ion. Chem. Lett. 12, 277 (1983). https://doi.org/10.1246/cl.1983.277
H.C. Chiu, C.S. Yeh. Hydrothermal synthesis of SnO2 nanoparticles and their gas-sensing of alcohol. J. Phys. Chem. B 111, 7256 (2007). https://doi.org/10.1021/jp0688355
K. Arata, M. Hino. Preparation of superacids by metal oxides and their catalytic action. Mater. Chem. Phys. 26, 213 (1990). https://doi.org/10.1016/0254-0584(90)90012-Y
M. Takano, Y. Bando, N. Nakanishi, M. Sakai, H. Okinaka. Characterization of fine particles of the a-Fe2O3-SnO2 system with residual SO2−4 ions on the surface. J. Solid State Chem. 68, 153 (1987). https://doi.org/10.1016/0022-4596(87)90298-2
A.A. Bolzan, C. Fong, B.J. Kennedy, C.J. Howard. Structural studies of rutile-type metal dioxides. Acta Crystallogr. Sect. B 53, 373 (1997). https://doi.org/10.1107/S0108768197001468
K. Nakamoto. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds (John Wiley & Sons, Ltd. 1986).
L.M. Kustov, V.B. Kazansky, F. Figueras, D. Tichit. Investigation of the acidic properties of ZrO2 modified by SO2−4 anions. J. Catal. 150, 143 (1994). https://doi.org/10.1006/jcat.1994.1330
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
