ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ИЕРАРХИЧЕСКИХ СТРУКТУР РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ ДИОКСИДА ОЛОВА, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ СПРЕЙ-ПИРОЛИЗА

В данной статье были синтезированы тонкие пленки на основе диоксида олова, содержащие иерархические структуры. Процесс «взращивания» данных структур осуществлялся при помощи внедрения гидроксида аммония в состав исходных пленкообразующих растворов. Форма и объем иерархических структур регулировались количеством внедряемого гидроксида аммония. Изучались также оптические свойства получаемых образцов для дальнейшего применения в качестве прозрачных проводящих покрытий. Наносились пленки при помощи спрей-пиролиза. При проведении картирования было установлено, что наибольшее скопление олова наблюдается по контуру структур. Тогда как кислород и хлор распределены относительно равномерно по поверхности образцов. Элементный анализ образцов показал, что во всех образцах соотношение элементов следующее: Sn>O2>Cl2. Наибольшее содержание олова в образце, синтезированном из исходного раствора с содержанием 0,8 мл гидроксида аммония. Для определения влияния содержания иерархических структур на оптические свойства были сняты спектры пропускания синтезированных образцов. Анализ результатов показал, что при увеличении добавки гидроксида аммония в составе исходного раствора пропускание у образцов уменьшается, но не критически. Они все равно остаются оптически прозрачными.

1. Barrino F. Hybrid organic-inorganic materials prepared by sol-gel and sol-gel-coating method for biomedical use: study and synthetic review of synthesis and properties // Coatings. – 2024. – Vol. 14(4). – ID.425. https://doi.org/10.3390/coatings14040425.

2. Aydogan S. et.al. Synergistic enhancement of simazine degradation using ZnO nanosheets and ZnO/GO nanocomposites: A sol-gel synthesis approach // Ceramics International. – 2024. – Vol. 50(14). – P. 25080–25094. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.04.236.

3. Kim H.J. et.al. High-performance sol-gel-derived CNT-ZnO nanocomposite-based photodetectors with controlled surface wrinkles // Materials. – 2024. – Vol. 17(21). – ID.5325. https://doi.org/10.3390/ma17215325.

4. Dawngliana K. M. S. et.al. Effect of Al on photoluminescence properties of Nd3+ in silicate glass prepared by in-situ sol-gel method // Journal of sol-gel science and technology. – 2024. – Vol. 112(2). – P. 444–455. https://doi.org/10.1007/s10971-024-06539-x.

5. Zak A. Khorsand et.al. Green synthesis, cytotoxicity study, and biodistribution evaluation of 99mTcZnO nanoparticles in rat // Materials Letters. – 2024. – Vol. 360. – ID.136060. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2024.136060.

6. Chen R. et.al. Preparation of Cu2Y2O5 by sol-gel method and its photocatalytic activity // Integrated ferroelectrics. – 2024. – Vol. 240(4–5). – P. 841–849. https://doi.org/10.1080/10584587.2024.2325882.

7. Diliegros-Godines C.J. et.al. Optical, conductive, and ferroelectric properties of the first layer of dip-coated BiFeO3 films from methoxyethanol and acetic acid-based chemical dissolvents // Semiconductor science and technology. – 2024. – Vol. 39(4). – ID.045003. https://doi.org/10.1088/1361-6641/ad28f3.

8. Sari M.A. et.al. Production and development of ZnAlGeO semiconducting materials for thermoelectric generators in potential aerospace applications // Journal of sol-gel science and technology. – 2024. – Vol. 112(2). – P. 403–418. https://doi.org/10.1007/s10971-024-06526-2.

9. Wen S.Y. et.al. Characterization and Photocatalytic Activity of Er2Ti2O7 prepared by sol-gel method // Integrated ferroelectrics. – 2024. – Vol. 240(6–7). – P.869-877. https://doi.org/10.1080/10584587.2024.2327924.

10. Sarmalek M.S. et.al. Comparative study of the structural, optical, and electrochemical properties of γ-Ga2O3 synthesized by microwave hydrothermal and sol-gel techniques // Journal of solid state electrochemistry. – 2024. https://doi.org/10.1007/s10008-024-06075-2.

11. Bondar E.A. et.al. The synthesis of materials with a hierarchical structure based on tin dioxide // Nanomaterials. – 2024. – Vol. 14. – ID.1813. https://doi.org/10.3390/nano14221813.

12. Murzalinov D.O. et.al. The effect of pH solution in the sol–gel process on the structure and properties of thin SnO2 films // Processes. – 2022. – Vol. 10. – ID.1116. https://doi.org/10.3390/pr10061116.

13. Кононова (Грачева) И.Е., Мошников В.А. Наноматериалы с иерархической структурой. Современные тенденции развития // Труды IX всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Диагностика наноматериалов и наноструктур». – 2017. – Т.1.

14. Pham H.L.L. et.al. Morphological evolution of 3D ZnO hierarchical nanostructures by diethylene glycol-assisted sol-gel synthesis for highly effective photocatalytic performance // Journal of sol-gel science and technology. – 2022. – Vol. 104(2). – P. 342–352. https://doi.org/10.1007/s10971-022-05886-x.

15. Du Q.P. et.al. Hierarchical PBO Nanofiber/PPS melt-blown mats with a controllable porous microstructure for thermal protection under harsh conditions // ACS applied polymer materials. – 2023. – Vol. 5(5). – P. 3499–3506. https://doi.org/10.1021/acsapm.3c00162.

16. Chen B.W. et.al. Acetated starch inclusion to tailor the hierarchical structure and sol-gel features of middle gluten wheat starch-based binary matrices // Food hydrocolloids. – 2025. – Vol. 160(1). – ID.110764. https://doi.org/ 10.1016/j.foodhyd.2024.110764.

17. Dong W. et.al. Low-temperature silane coupling agent modified biomimetic micro/nanoscale roughness hierarchical structure superhydrophobic polyethylene terephthalate filter media // Polymers for advanced technologies. – 2022. – Vol. 33(5). – P. 1655-1664. https://doi.org/10.1002/pat.5628.

18. Alshoaibi A. et.al. Hierarchically grown nanostructure for suppressing leaching in fiber optic chemical sensing // Materials chemistry and physics. – 2022. – Vol. 286. – ID.126194. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.126194.

19. Шонғалова А.Қ. и др. Изучение иерархических структур в наноразмерных пленках на основе диоксида олова // Қазақстан-Британ техникалық университетінің хабаршысы. – 2024. – №4 (71). – С. 219–233. https://doi.org/10.55452/1998-6688-2024-21-4-219-233.

20. Suvarna T. et.al. Investigation on Sb-doped SnO2 as an efficient sensor for the detection of formaldehyde // Materials today communications. – 2023. – Vol. 37. – ID. 107438. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2023.107438.

21. Klychkov N.A. et.al. Dynamics of response of a sensor based on a nanostructured tin dioxide layer exposed to the isopropanol vapors // Physical and chemical aspects of the study of clusters nanostructures and nanomaterials. – 2021. – Iss. 13. – P. 708–716.

22. Kononova I. et.al. SnO2-based porous nanomaterials: sol-gel formation and gas-sensing application // Gels. – 2023. – Vol. 9(4). – ID.283. https://doi.org/10.3390/gels9040283.

23. Oleksenko L.P. et.al. Nanosized tin dioxide based semiconductor materials for creation of gas sensors // Molecular crystals and liquid crystals. – 2024. – Vol. 768(7). – P. 1–8. https://doi.org/10.1080/15421406.2024.2348172.

24. Sreenath S. et.al. Proton conducting organic-inorganic composite membranes for all-vanadium redox flow battery // Membranes. – 2023. – Vol. 13(6). – ID.574. https://doi.org/10.3390/membranes13060574.

25. Soleimani F. et.al. Investigating the structural, optical, and photocatalytic activity of TiO2/SnO2 nanocomposites synthesized by the facile sol-gel technique for dye degradation // Physica scripta. – 2022. – Vol. 97(12). – ID.125822. https://doi.org/ 10.1088/1402-4896/aca057.