ҚАЛАЙЫ ДИОКСИДІ НЕГІЗІНДЕГІ НАНОӨЛШЕМДІ ҚАБЫҚШАЛАРДАҒЫ ИЕРАРХИЯЛЫҚ ҚҰРЫЛЫМДАРДЫ ЗЕРТТЕУ

Әртүрлі функционалдық сипаттамалары бар материалдарды алудың көптеген физикалық және химиялық әдістерінің ішінде өте қызықты және қарапайым әдістердің бірі – золь-гель технологиясы. Зольгель технологиясымен синтезделген материалдар жоғары химиялық біртектілікке ие, бұл сөзсіз үлкен плюс. Ал бастапқы қоршаған орта жағдайлары мен ерітінді параметрлерін өзгертудің арқасында алынған бөлшектердің өлшемі мен пішінін, сондай-ақ синтезделген өнімдердің кеуекті құрылымын бақылауға болады. Қазіргі уақытта қалайы диоксиді негізіндегі иерархиялық құрылымдарды зерттеуге көп көңіл бөлінеді. Олар үлкен бетінің ауданымен, тұрақты физикалық және химиялық қасиеттерімен, өндірістің төмен құнымен, әдістің экологиялық тазалығымен, сонымен қатар жоғары беттік өткізгіштігімен және төмен тығыздығымен ерекшеленеді. Бұл мақалада қалайы диоксиді негізіндегі жұқа қабықшалардағы иерархиялық құрылымдардың синтезінің нәтижелері сипатталған. Бастапқы ерітінді SnCl₄/EtOH/NH₄OH лиофильді қабық түзетін жүйе. Иерархиялық құрылымдардың түзілуінің аммоний гидроксиді қоспасының көлеміне тікелей тәуелділігі анықталды. Бұл бастапқы прекурсорлардың қатынасын өзгерту кезінде синтезделген құрылымдардың пішіні мен өлшемін басқаруға көмектеседі. Нәтижесінде алынған үлгілердің соңғы физика-химиялық сипаттамаларына оларды мөлдір өткізгіш жабындар, әртүрлі газдарға арналған сенсорлар (соның ішінде улы), күн батареяларында және т.б. ретінде пайдалану үшін әсер етуге мүмкіндік береді.

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.