ИЗУЧЕНИЕ ИЕРАРХИЧЕСКИХ СТРУКТУР В НАНОРАЗМЕРНЫХ ПЛЕНКАХ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ОЛОВА

Среди большого числа физических и химических методов получения материалов с разнообразными функциональными характеристиками одним из весьма интересных и простых методов является золь-гель технология. Материалы, синтезированные при помощи золь-гель технологии, имеют высокую химическую однородность, что определенно является большим плюсом. А благодаря изменению исходных условий среды и параметров растворов имеется возможность контроля размера и формы получаемых частиц, а также структуры пор синтезируемых продуктов. В настоящее время большое внимание уделяется изучению иерархических структур на основе диоксида олова. Поскольку их отличают большая площадь поверхности, стабильные физико-химические свойства, низкая стоимость получения, экологичность метода, а также высокая поверхностная проницаемость и низкая плотность. Настоящая статья описывает результаты синтеза иерархических структур в тонких пленках на основе диоксида олова. Исходным раствором является лиофильная пленкообразующая система SnCl₄/EtOH/NH₄ОН. Обнаружена прямая зависимость формирования иерархических структур от объема добавки гидроксида аммония. Что способствует контролю формы и размера синтезируемых структур при изменении соотношения исходных прекурсоров. И, как следствие, позволяет влиять на конечные физико-химические характеристики получаемых образцов для дальнейшего их применения в качестве прозрачных проводящих покрытий, сенсоров различных газов (в том числе токсичных), в солнечных панелях и т.д.

1. Jin Zhihao et.al. Construction of TiO2-ZrO2 composite nanofiltration membranes for efficient selective separation of dyes and salts // Separation and Purification Technology. – 2024. – Vol. 351. – ID.128127. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.128127.

2. Kim Tae-Nam et.al. Swelling-resistant graphene oxide membranes reinforced by heteroatomic inorganic dots for electrochemical lithium recovery from aqueous solution // Desalination. – 2024. – Vol. 592. – ID.118089. https://doi.org/10.1016/j.desal.2024.118089.

3. Rohan Khizer Muhammad et.al. Polymer and graphitic carbon nitride based nanohybrids for the photocatalytic degradation of pharmaceuticals in wastewater treatment – A review // Separation and Purification Technology. – 2024. – Vol. 350. – ID.127768. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.127768.

4. Shahbaz Muhammad et.al. Sol-gel derived ternary CrxCuCx-1 compounds: Characterization, structural insights and biological properties // Journal of Molecular Structure. – 2024. – Vol. 1318. – ID.139216. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2024.139216.

5. Sharma Arpana Pal et.al. Synergistic interaction of Neodymium Manganite (NdMnO3) nanoparticles and Reduced Graphene Oxide (rGO) to enhance the polar β phase crystallization in P(VDF-TrFE) for piezoelectric applications // Journal of Alloys and Compounds. – 2024. – Vol. 1007. – ID.176349. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.176349.

6. Alshoaibi Adil et.al. Mesoporous and thermally stable phenol red encapsulated Ag-SiO2 and zincite decorated Ag-SiO2 opto-chemical Sensor // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2024. – Vol. 702. – ID.135075. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.135075.

7. Zhou Ruifeng et.al. Carbonaceous structures as electronic bridges to enhance charge migration and radical reactions in composite photocatalysts: An effective way to achieve efficient mineralization of pollutants // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2024. – Vol. 702. – ID.135015. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.135015.

8. Yu Di et.al. Investigation of sodium–manganese oxides with various crystal phases for the efficient catalytic removal of diesel soot particles // Applied Catalysis B: Environmental. – 2024. – Vol. 358. – ID.124407. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124407.

9. Upendranath K. et.al. Sol-gel synthesis of LaFeO3 perovskite oxide for distinct ridges detection of level II and III latent fingerprints // Inorganic Chemistry Communications. – 2024. – Vol. 170. – ID.113210. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2024.113210.

10. Alshahrani B. Synthesis and characterization of HfO2 nanoparticles for dosimetry applications // Materials Science and Engineering: B. – 2024. – Vol. 310. – ID.117711. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2024.117711.

11. Sweta et.al. Influence of Fluorine doping on electron transport characteristics of TiO2 for Perovskite solar cells: A combined Experimental and DFT analysis // Hybrid Advances. – 2024. – Vol. 7. – ID.100284. https://doi.org/10.1016/j.hybadv.2024.100284.

12. Al-Wasidi Asma S. et.al. Simplified synthesis and identification of novel nanostructures consisting of cobalt borate and cobalt oxide for crystal violet dye removal from aquatic environments // Scientific Reports. – 2024. – Vol. 14. – No. 1. – ID.21631. https://doi.org/10.1038/s41598-024-71981-4.

13. Acharya Vishwas et.al. Solution processed low operating voltage SnO2 thin film transistor by using Li2SnO3/TiO2 stacked gate dielectric // Materials Science and Engineering: B. – 2023. – Vol. 289. – ID.116270. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2023.116270.

14. Sеhrish Gul et.al. Tіn oxidе thіn fіlms prеpared bу sоl-gеl fоr РV аpplications // Mаterials Tоday: Prоceedings. – 2015. – Vol. 2. – P. 5793–5798.

15. Lіnghui Yаng et.al. Cоrrosion prоtection оf 304 stаinless stеel bipоlar plаtes оf PEMFC bу cоating SnO2 fіlm // Int. J. Elеctrochem. Sсi. – 2017. – Vol. 12. – P. 10946–10957.

16. Зaйцев С.В., Вaщилин В.С., Прoхоренков Д.С., Нaрцев В.М, Евтушeнко Е.И. Стpуктура тoнких плeнок диoксида oлова, фoрмируемых мeтодом дуaльного мaгнетронного рaспыления // Вeстник БГТУ им. В.Г. Шухoва. – 2015. – № 5. – C. 228–231.

17. Filippatos Petros-Panagis et.al. Temperature and Ambient Band Structure Changes in SnO2 for the Optimization of Hydrogen Response // Inorganics. – 2023. – Vol. 11. – No. 3. – ID.96. https://doi.org/10.3390/inorganics11030096.

18. Basyooni Mohamed A. et.al. Structural, optical, electrical and room temperature gas sensing characterizations of spin coated multilayer cobalt-doped tin oxide thin films // Superlattices and Microstructures. – 2020. – Vol. 140. – ID.106465. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2020.106465.

19. Yadav B.C. et.al. Fabrication and characterization of nanostructured indium tin oxide film and its application as humidity and gas sensors // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2016. – Vol. 27. – No. 5. – P. 4172–4179. https://doi.org/10.1007/s10854-016-4279-x.

20. Abеbe G. Hаbte et.al. Еffect оf sоlution pH оn structurаl, оptical аnd mоrphological prоperties оf SnO2 nаnoparticles // Physicа B: Cоndensed Mаtter. – 2020. – Vol. 580. – ID.411832. https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.411832.

21. Грaчева И.Е., Мoшников В.А. Нaноматериалы с иeрархической структурoй пoр // Учeб. пoсобие. СПб.: Изд-вo СПбГЭТУ «ЛЭTИ». – 2011. – 107 с.

22. Heyns A.M. The effect of pressure on the Raman spectrum of NH4Cl // Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 1980. – Vol. 41. – No. 7. – P. 769–776.

23. Eifert B. et.al. Raman studies of the intermediate tin-oxide phase //Physical Review Materials. – 2017. – Vol. 1. – No. 1. – ID.014602.

24. Shihada A.F. et.al. Crystal Structures and Raman Spectra of cis- [SnCl4 (H2O)2]· 2H2O, cis- [SnCl4 (H2O)2]· 3H2O,[Sn2Cl6(OH)2 (H2O)2]· 4H2O, and [HL][SnCl5 (H2O)]· 2,5 H2O (L= 3- acetyl 5- benzyl- 1- phenyl- 4, 5- dihydro- 1, 2, 4- triazine- 6- one oxime, C18H18N4O2) // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. – 2004. – Vol. 630. – No. 6. – P. 841–847.

25. Ouasri A. et.al. Synthesis, DTA, IR and raman spectra of penthylenediammonium hexachlorostannate NH3 (CH2) 5NH3SnCl6 // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2001. – Vol. 57. – No. 13. – P. 2593–2598.