ҚАЛАЙЫ ОКСИДІ НЕГІЗІНДЕГІ ЖАБЫНДАРДЫҢ ГАЗҒА СЕЗІМТАЛ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ СИНТЕЗДЕУ

Мақалада бөлме температурасында жұмыс істейтін газ анализаторлары үшін сезімтал элементтер жасау мақсатында шыны төсеніш негізінде жасалатын қалайы оксидінің (SnO₂) жұқа қабықшалары зерттелген. Ол үшін үш жабын түзетін жүйе қолданылды: этанолдағы SnCl₄·5H₂O ерітіндісі, қалайы гидроксиді гидрозолі және олардың қоспасы. Жабындар 400 °C температурада спрей-пиролиз әдісімен қалыптастырылды. Рентгендік құрылымдық талдау және сканерлеуші электрондық микроскопия жүргізілді, кристаллиттердің өлшемдері 6–13 нм екендігі анықталды. Жабындардың су буына сезімталдығы зерттелді. Ең жоғары сезімталдық (R₀/Rбу = 3,75) және өнімділік (1 секундтан аз) золадан алынған жабындарда байқалды. t-SnO₂ (001) және c-SnO₂ (111) беттеріндегі адсорбцияны модельдеу жоғары ылғалдылық жағдайында тұрақты сенсорлық қасиеттеріне байланысты c-SnO₂ құрылымы көміртегі тотығын анықтауға қолайлы екенін көрсетті. Алынған нәтижелер жаңа газ сенсорларын жасауға қызығушылық тудырады.

1. Macchi C., Ponce M., Desimone P., Aldao C., Somoza A. Vacancy-like defects in nanocrystalline SnO2: influence of the annealing treatment under different atmospheres // Philosophical Magazine. – 2018. – Vol. 98. – No. 8. – P. 673–692.

2. Wang Q., Wang C., Lv C., Wang Y., Peng Z., Fu X. Electrical conducting and mechanism of oxygendeficient tin oxide films deposited by RF magnetron sputtering at various O2/Ar ratios // Surface Review and Letters. – 2018. – Vol. 25. – No. 04. – P. 1850093.

3. Reddy A.S., Figueiredo N.M., Cavaleiro A. Pulsed direct current magnetron sputtered nanocrystalline tin oxide films // Applied surface science. – 2012. – Vol. 258. – No. 22. – P. 8902–8907.

4. Liu X., Zhang D., Zhang Y., Dai X. Liu X. Preparation and characterization of p-type semiconducting tin oxide thin film gas sensors // Journal of Applied Physics. – 2010. – Vol. 107. – No. 6.

5. Chub I., Pirohov O., Myrgorod O., Rudakov S. Investigation of the gas sensitive properties of tin dioxide films obtained by magnetron sputtering // Materials Science Forum. – Trans Tech Publications Ltd, 2020. – Vol. 1006. – P. 239–244.

6. Patil G., Kajale D., Chavan D., Pawar N., Ahire P., Shinde S., Jain G. Synthesis, characterization and gas sensing performance of SnO 2 thin films prepared by spray pyrolysis // Bulletin of Materials Science. – 2011. – Vol. 34. – P. 1–9.

7. Kassem O., Saadaoui M., Rieu M., Viricelle J. Fabrication of SnO2 flexible sensor by inkjet printing technology // Proceedings. – MDPI, 2018. – Vol. 2. – No. 13. – P. 907.

8. Wang Q., Peng Z., Wang Y., Fu X. Deposition and Electrical Resistivity of Oxygen-Deficient Tin Oxide Films Prepared by RF Magnetron Sputtering at Different Powers // Solid State Phenomena. – 2018. – Vol. 281. – P. 504–509.

9. Gorokh G., Bogomazova N., Taleb A., Zhylinski V., Galkovsky T., Zakhlebayeva A., Tolstoy V. Spatially Ordered Matrix of Nanostructured Tin–Tungsten Oxides Nanocomposites Formed by Ionic Layer Deposition for Gas Sensing // Sensors. – 2021. – Vol. 21. – No. 12. – P. 4169.

10. Velmathi G., Mohan S., Henry R. Analysis of factors for improving functionality of tin oxide gas sensor // IETE Technical Review. – 2016. – Vol. 33. – No. 2. – P. 122–129.

11. Sergeenko S., Yaremov P., Solomakha V. Effect of synthesis conditions on the structure and sorption properties of films based on mesoporous tin dioxide // Theoretical and Experimental Chemistry. – 2010. – Vol. 46. – P. 197–202.

12. Dmitriyeva E. A. et al. Structure and Properties of Thin Films Prepared on Flexible Substrates from SnCl4-Derived Solutions // Coatings. – 2024. – Vol. 14. – No. 10. – P. 1343.

13. Murzalinov D. 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. – No. 6. – P. 1116.

14. Bondar E. et al. The Synthesis of Materials with a Hierarchical Structure Based on Tin Dioxide // Nanomaterials. – 2024. – Vol. 14. – No. 22. – P. 1813.

15. Mohamedkhair A.K., Drmosh Q.A., Yamani Z.H. Silver nanoparticle-decorated tin oxide thin films: synthesis, characterization, and hydrogen gas sensing // Frontiers in materials. – 2019. – Vol. 6. – P. 188.

16. Dmitrieva E. A. et al. Modification of tin oxide nano-structured films by plasma processing; Modifikatsiya nanostrukturirovannykh plenok oksidami olova plazmennoj obrabotkoj. – 2007.

17. Matushko I.P. et al. Nanosized Pt-SnO2 gas sensitive materials for creation of semiconductor sensors to hydrogen // Molecular Crystals and Liquid Crystals. – 2021. – Vol. 719. – No. 1. – P. 61–70.

18. Dmitrieva E.A. et al. The effect of deposition technique on formation of transparent conductive coatings of SnO 2 // Physical Sciences & Technology. – 2022. – Vol. 9. – No. 1.

19. Chen R. et al. An Aerosol-Assisted Chemical Vapor Deposition Route to Tin-Doped Gallium Oxide Thin Films with Optoelectronic Properties // ACS Applied Electronic Materials. – 2024. – Vol. 6. – No. 8. – P. 6085–6091.

20. Subacius A. et al. Nanostructural characterisation and optical properties of sputter-deposited thick indium tin oxide (ITO) Coatings // Coatings. – 2020. – Vol. 10. – No. 11. – P. 1127.

21. Choi P.G., Masuda Y. Synthesis of Tin Oxide Nanosheet with Liquid Phase Crystal Growth for Gas Sensing // J. Jpn. Soc. Powder Powder Metall. – 2020. – Vol. 67. – P. 271–277.

22. Maksimova N. K. et al. Structure and properties of hydrogen sulfide sensors based on thin tin dioxide films // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2020. – Vol. 93. – No. 3. – P. 427–436.

23. Liu P., Sivakov V. Tin/tin oxide nanostructures: formation, application, and atomic and electronic structure peculiarities // Nanomaterials. – 2023. – Vol. 13. – No. 17. – P. 2391.

24. Dmitriyeva E.A. et al. Influence of Annealing Time on the Optical and Electrical Properties of Tin Dioxide-Based Coatings // Eurasian Chemico-Technological Journal. – 2023. – Vol. 25. – No. 4. – P. 211–217.