Preview

Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники

Расширенный поиск

Структура и газочувствительные свойства оксидных композиций WO3–In2O3 и WO3–Сo3O4

https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-1-

Аннотация

Нанокристаллические оксид вольфрама (WO3), оксид индия (In2O3), оксид кобальта (Co3O4) и смешанные композиты с различными соотношениями WO3–In2O3 и WO3–Co3O4 были получены золь-гель методом после прокаливания ксерогелей при 400 − 600 °C. Морфология, фазовый состав и особенности структуры полученных материалов изучались методом рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Рост газовой чувствительности композиций по сравнению с исходными оксидами может быть объяснен снижением размеров кристаллитов и увеличением удельной поверхности, а также зависимостью поверхностного состояния зёрен от состава композиции. Наиболее высокий сенсорный отклик к диоксиду азота в обеих композициях лежит в интервале 130 − 150 °С, к оксиду углерода – выше 230 °С. Изготовлены маломощные планарные сенсоры диоксида азота с чувствительностью << 1 ppm и потребляемой мощностью £ 85 мВт.

Об авторах

Ю. С. Гайдук
Белорусский государственный университет
Беларусь
Гайдук Юлиан Станиславович —химический факультет, НИЛ физической химии, научный сотрудник


А. А. Хорт
Институт тепло- и массообмена им А. В. Лыкова Национальной Академии наук Беларуси
Беларусь
Хорт Александр Александрович — старший научный сотрудник, канд. техн. наук


М. А. Моховиков
Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко Белорусского государственного университета
Беларусь
Моховиков Максим Александрович — младший научный сорудник


А. А. Савицкий
Белорусский государственный университет
Беларусь
Савицкий Александр Александрович — химический факультет, кафедра физической химии, доцент, канд. хим. наук


Список литературы

1. Barsan N., Koziej D., Weimar, U. Metal oxide-based gas sensor research: How to ? // Sensors and Actuators B. – 2007. – Vol. 121. – P. 18 – 35.

2. Гайдук Ю. С., Ломоносов В. А., Савицкий А. А. Физико-химические свойства газочувствительной оксидной композиции WO3–In2O3, полученной золь-гель методом // Вестник БГУ. Серия 2. – 2016, № 3 – C. 36 – 44.

3. Гайдук Ю. С., Ломоносов В. А., Савицкий А. А. Физико-химические свойства оксидной композиции WO3–Co3O4, полученной золь-гель методом // Известия НАНБ. Серия хим. наук. 2015 г., № 2, с. 9 – 13.

4. Гайдук Ю. С., Савицкий А. А., Реутская О. Г., Таратын И. А. Полупроводниковые газовые датчики на основе композиции оксида вольфрама и оксида индия // Нано- и микросистемная техника. – 2018. – № 4. – С. 232 – 242.

5. Иверонова В. И., Ревкевич Г. П. Теория рассеяния рентгеновских лучей: Учебное пособие. – 2–е изд., перераб. и доп. // М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. – 278 с. C. 136–139.

6. Клячко-Гурвич, А. Л. Упрощенный метод определения поверхности по адсорбции воздуха / А. Л. Клячко-Гурвич // Изв. АН СССР. Сер. хим. наук – 1961. – № 10. – С. 1884 – 1886.

7. Кричмар С. И., Безпальченко В. М., Мишекин А. А. Простой метод получения калибровочных газовых смесей // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 1. С. 21 – 22.

8. Kang Suk-Jong L. Sintering: densification, grain growth and microstructure / Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. – 266 p.

9. Kumar V. Bh., Mochanta D. Formation of nanoscale tungsten oxide structures and colouration characteristics // Bull. Mater. Sci. 2011. V. 34. Issue 3. P. 435 – 442.

10. Noguera H., Cavalerio A., Rocha J., Trindade T., Pedrosa J. J. Synthesis and characterization of tungsten trioxide powders prepared from tungstic acids // Mater. Res. Bull. 2004. V. 39. P. 683 – 693. doi: 10.1016/j.materresbull.2003.11.004

11. Shi, J. Controllable synthesis of WO3×nH2O microcrystals with various morphologies by a facile inorganic route and their photocatalytic activities / J. Shi [at al.] // New Journal of Chemistry. – 2013. – Vol. 37. – P. 1538–1544.

12. Stefan, M. Synthesis and characterisation of tungsten trioxide powder prepared by sol-gel route / M. Stefan [at al.] // Journal of optoelectronics and advanced materials. – 2010. – Vol. 2. – № 1. – P. 115–118.

13. Nogueira, H. Synthesis and characterization of tungsten trioxide powders prepared from tungstic acids / Nogueira H. [at al.] // Materials Research Bulletin. – 2004. – Vol. 39. – P. 683–693.

14. Shimizu Y., Matsunaga N., Hyodo T., Egashira M. Improvement of SO2 sensing properties of WO3 by noble metal loading / Sens. and Actuators B: Chem. 2001. V. 77. P. 35 - 45. doi: 10.1016/S0925-4005(01)00669-4

15. Sobotta, H. Infrared Lattice Vibrations of In2O3 / H. Sobotta [at al.] // Crystal Research and Technology. – 1990. – Vol. 25. – P. 61–64.

16. Liu, G. Synthesis, Characterization of In2O3 Nanocrystals and Their Photoluminescence Property / G. Liu // Int. J. Electrochem. Sci. – 2011. – Vol. 6 – P. 2162–2170.

17. Salavati-Niasari M., Mir N., Davar F. Synthesis and characterization of Co3O4 nanorods by thermal decomposition of cobalt oxalate // J. Phys. Chem. Solids. 2009. V. 70. Issue 5. P. 847 – 852. doi: 10.1016/j.ica.2009.07.023

18. Sharifi S. L., Shakur H. R., Mirzaei A., Hosseini, M. H. Characterization of Cobalt Oxide Co3O4 Nanoparticles Prepared by Various Methods: Effect of Calcination Temperatures on Size, Dimension and Catalytic Decomposition of Hydrogen Peroxide // Int. J. Nanosci. Nanotechnol. – 2013. – Vol. 9. – № 1. – Р. 51 – 58.

19. Wöllenstain J., Burgmair M., Plescher G., Sulima T., Hildenbrand J., Böttner H., Eisele I. Cobalt oxide based gas sensor on silicon substrate for operation at low temperatures // Sens. Actuators, B. 2003. V. 93. P. 442 – 447. doi: 10.1016/S0925-4005(03)00168-0

20. Devadatha, D. Structural and Dielectric Characterization of Nickel-Cobalt Oxide Nanocomposite / D. Devadatha, R. Raveendran // J. Material Sci. Eng. S11:003. doi: 10.4172/2169-0022.S11-003.

21. Tang, Ch.-W. Characterization of cobalt oxides studied by FT-IR, Raman, TPR and TG-MS / Ch.-W. Tang, Ch.-B. Wang, Sh.-H. Chien // Thermochimica Acta. – 2008. – Vol. 473, Issue 1. – P. 68–73.

22. Khatko, V. Gas sensing properties of nanoparticle indium-doped WO3 thick films / V. Khatko [at al.] // Sens. Actuators B: Chem. – 2005. – Vol. 111 – 112. – P. 45–51.

23. Pierson P. H., Fletcher A. H., Gantz E. S. Catalog of Infrared Spectra far Qualitative Analysis of Gases. Analythical Chemistry. 1956, vol. 28, p. 1218 – 1239.

24. Choi J.–S., Sakai Go, Shimano K., Yamazoe N. Sensing properties of SnO2 Co3O4 composites to CO and H2 // Sens. Actuators, B. 2004. V. 98. P. 166 – 173. doi: 10.1016/j.snb.2003.09.033

25. Гайдук Ю.С., Таратын И. А. Сенсор диоксида азота: заяв. на изобр. Респ. Беларусь, МПК G01N 27/407; № а 20140371; заявл. 08.07.2014; опубл. 28.02.2016 // Афiцыйны бюл. Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. 2016. № 1. С. 44.


Для цитирования:


Гайдук Ю.С., Хорт А.А., Моховиков М.А., Савицкий А.А. Структура и газочувствительные свойства оксидных композиций WO3–In2O3 и WO3–Сo3O4. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2019;22(1). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-1-

For citation:


., ., ., . . Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2019;22(1). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-1-

Просмотров: 56


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)