Морфологические особенности наночастиц Сo3О4, полученных методом жидкофазного горения

Авторы

  • A. Кенешбекова Институт проблем горения, ул. Богенбай батыра 172, Алматы, Казахстан
  • A. Имаш Институт проблем горения, ул. Богенбай батыра 172, Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет им. аль-Фараби, пр. аль-Фараби 71, Алматы, Казахстан
  • Б. Кайдар Институт проблем горения, ул. Богенбай батыра 172, Алматы, Казахстан
  • E. Енсеп Казахский национальный университет им. аль-Фараби, пр. аль-Фараби 71, Алматы, Казахстан
  • A. Ильянов Казахский национальный университет им. аль-Фараби, пр. аль-Фараби 71, Алматы, Казахстан
  • М. Артыкбаева Институт проблем горения, ул. Богенбай батыра 172, Алматы, Казахстан
  • Н. Приходько Институт проблем горения, ул. Богенбай батыра 172, Алматы, Казахстан; Алматинский университет энергетики и связи им. Г. Даукеева, ул. Байтурсынулы 161/1, Алматы, Казахст
  • Г. Смагулова Институт проблем горения, ул. Богенбай батыра 172, Алматы, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc21(3)159-171

Ключевые слова:

металл-оксидные наноматериалы, наночастицы Со3О4 , метод жидкофазного горения, экзотермическая окислительно-восстановительная реакция, газовые сенсоры

Аннотация

 В связи с глобальным экологическим кризисом возникает необходимость совершенствования средств и методов мониторинга и анализа параметров окружающей среды. Газовые датчики, играющие важнейшую роль в оценке качества воздуха, постоянно совершенствуются с целью повышения точности и эффективности обнаружения вредных веществ. Они играют важную роль в обеспечении безопасности на рабочих местах, в городах и промышленных объектах, способствуя борьбе с загрязнением окружающей среды. Повышение эффективности газовых сенсоров зависит от тщательного подбора и контроля газочувствительных материалов и их структуры. Для этого необходимо оптимизировать газочувствительные соединения, использовать современные материалы и разрабатывать технологии для чувствительного и быстрого обнаружения веществ. Одним из перспективных соединений для этих целей является оксид Co3O4, эффективно синтезированный методом жидкофазного горения. Этот метод отличается простотой и позволяет точно контролировать структуру и свойства продукта, что дает возможность адаптировать его к конкретным требованиям и обеспечить высокую эффективность и точность обнаружения. В данной работе частицы Co3O4 были синтезированы из смеси нитрата кобальта и глицина с добавлением азотной кислоты методом жидкофазного горения. Было исследовано влияние добавления азотной кислоты и соотношение горючего к окислителю на морфологические характеристики получаемого оксида кобальта. Результаты СЭМ, ПЭМ, РФА и МУРР анализов подтверждают, что добавление азотной кислоты и использование топливо-богатой смеси приводят к образованию наночастиц с меньшим разбросом по диаметру и более стабильными показателями

Библиографические ссылки

(1). Neri G (2015) Chemosensors 3(1):1-20. https://doi.org/10.3390/chemosensors3010001

(2). Wang C, Yin L, Zhang L, Xiang D, Gao R (2010) Sensors 10(3):2088-2106. https://doi.org/10.3390/s100302088

(3). Korotcenkov G (2008) Materials Science and Engineering: R: Reports. 61(1-6):1-39. https://doi.org/10.1016/j.mser.2008.02.001

(4). Barsan N, Koziej D, Weimar U (2007) Sensors and Actuators B: Chemical 121(1):18-35. https://doi.org/10.1016/j.snb.2006.09.047

(5). Chatterjee SG, Chatterjee S, Ray AK, Chakraborty AK (2015) Sensors and Actuators B: Chemical 221:1170-1181. https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.07.070

(6). Liu H, Zhang L, Li KHH, Tan OK (2018) Micromachines 9(11):557. https://doi.org/10.3390/mi9110557

(7). Fine GF, Cavanagh LM, Afonja A, Binions R (2010) Sensors 10(6):5469-5502. https://doi.org/10.3390/s100605469

(8). Saritas S, Kundakci M, Coban O, Tuzemen S, Yildirim M (2018) Physica B: Condensed Matter 541:14-18. https://doi.org/10.1016/j.physb.2018.04.028

(9). Choi S, Bonyani M, Sun GJ, Lee JK, Hyun S K, Lee C (2018) Applied Surface Science 432:241-249. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.01.245

(10). Wang C, Cui X, Liu J, Zhou X, Cheng X, Sun P, Lu, G (2016) ACS Sensors 1(2):131-136. https://doi.org/10.1021/acssensors.5b00123

(11). Zhu L, Zeng W (2017) Sensors and Actuators A: Physical 267:242-261. https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.10.021

(12). Kondalkar VV, Duy LT, Seo H, Lee K (2019) ACS applied materials & interfaces 11(29):25891-25900. https://doi.org/10.1021/acsami.9b06338

(13). Das S, Jayaraman V (2014) Progress in Materials Science 66:112-255. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2014.06.003

(14). Nisar J, Topalian Z, De Sarkar A, Ö Sterlund L, Ahuja R. (2013) ACS applied materials & interfaces 5(17):8516-8522. https://doi.org/10.1021/am4018835

(15). Dong C, Zhao R, Yao L, Ran Y, Zhang X, Wang Y (2020) Journal of Alloys and Compounds 820:153194. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153194

(16). Haiduk YS, Savitsky AA, Khort AA (2019) Russian Journal of Inorganic Chemistry 64:717-724. https://doi.org/10.1134/S003602361906007X

(17). Vojisavljević K, Wicker S, Can I, Benčan A, Barsan N, Malič B (2017) Advanced Powder Technology 28(4):1118-1128. https://doi.org/10.1016/j.apt.2016.10.029

(18). Deng J, Kang L, Bai G, Li Y, Li P, Liu X, Liang W (2014) Electrochimica Acta 132:127-135. http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2014.03.158

(19). Liu Y, Zhang X (2009) Electrochimica Acta 54(17):4180-4185. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2009.02.060

(20). Acedera RAE, Gupta G, Mamlouk M, Balela MDL (2020) Journal of Alloys and Compounds 836:154919. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154919 0925-8388

(21). Toniolo JC, Takimi AS, & Bergmann CP (2010) Materials Research Bulletin 45(6):672-676. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2010.03.001

. Fılatova NV, Býshkova TM, Kosenko NF, BýgrovaIýS (2018) Scientific insight into the future [Naýchnyı vzglıad v býdýee] 3(11):112-118. https://doi.org/10.30888/2415-7538.2018-11-03-026

(23). Kozlovskiy AL, Zdorovets MV (2020) Composites Part B: Engineering 191:107968. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.107968

(24). Chaudhary A, Pathak DK, Ghosh T, Kandpal S, Tanwar M, Rani CK Kumar R (2020) ACS Applied Electronic Materials 2(6):1768-1773. https://doi.org/10.1021/acsaelm.0c00342

(25). Liu X, Yi R, Zhang N, Shi R, Li X, Qiu G (2008) Chemistry-An Asian Journal 3(4):732-738. https://doi.org/10.1002/asia.200700264

(26). Farahmandjou M (2016) Physical Chemistry Research 4(2):153-160. https://doi.org/10.22036/pcr.2016.12909

(27). Moro F, Tang SV Y, Tuna F, Lester E (2013) Journal of magnetism and magnetic materials 348:1-7. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2013.07.064

(28). Shinde VR, Mahadik SB, Gujar TP, Lokhande C D(2006) Applied Surface Science 252(20):7487-7492. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2005.09.004

(29). Thambidurai S, Gowthaman P, Venkatachalam M, Suresh S, Kandasamy M (2021) Journal of Alloys and Compounds 852:156997. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156997

(30). Sinkó K, Szabó G, Zrínyi M (2011) Journal of Nanoscience and Nanotechnology 11(5):4127-4135. https://doi.org/10.1166/jnn.2011.3875

(31). Pudukudy M, Yaakob Z (2014) Chemical Papers 68:1087-1096. https://doi.org/10.30799/jnst.S01.19050308

(32). Dey A (2018) Materials science and Engineering: B 229:206-217. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2017.12.036

(33). Patil SJ, Patil AV, Dighavkar CG, Thakare KS, Borase RY, Nandre SJ, Ahire RR (2015) Frontiers of Materials Science 9:14-37. https://doi.org/10.1007/s11706-015-0279-7

(34). Simonenko NP, Fisenko NA, Fedorov FS, Simonenko TL, Mokrushin AS, Simonenko EP, Kuznetsov NT (2022) Sensors 22(9):3473. https://doi.org/10.3390/s22093473

(35). Bhalerao KD, Khan M, Nakate YT, Kadam RM, Manzoor S, Masrat S, Ahmad R (2023) Surfaces and Interfaces 42:103350. https://doi.org/10.1016/j.surfi n.2023.103350

(36). Deng J, Zhang R, Wang L, Lou Z, Zhang T (2015) Sensors and Actuators B: Chemical 209: 449-455. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.11.141

(37). Zhang Z, Wen Z, Ye Z, Zhu L (2015) RSC advances 5(74):59976-59982. https://doi.org/10.1039/C5RA08536E

(38). Wang X, Yao S, Wu X, Shi Z, Sun H, & Que, R. (2015) RSC Advances 5(23):17938-17944. https://doi.org/10.1039/C4RA14450C

(39). Zhang P, Wang J, Lv X, Zhang H, Sun X (2015) Nanotechnology 26(27):275501. https://doi.org/10.1088/0957-4484/26/27/275501

(40). Lin Y, Ji H, Shen Z, Jia Q, Wang D (2016) Journal of Materials Science: Materials in Electronics 27:2086-2095. https://doi.org/10.1007/s10854-015-3995-y

(41). Jeong HM, Kim JH, Jeong SY, Kwak CH, Lee JH (2016) ACS Applied Materials & Interfaces 8(12):7877-7883. https://doi.org/10.1021/acsami.6b00216

(42). Park S, Sun GJ, Kheel H, Hyun SK, Jin C, Lee, C (2016) Metals and Materials International 22:156-162. https://doi.org/10.1007/s12540-015-5376-8

(43). Park S, Kim S, Kheel H, Lee C (2016) Sensors and Actuators B: Chemical 222:1193-1200. https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.08.006

(44). Li S, Wei X, Zhu S, Zhou Q, Gui Y (2021) Journal of Alloys and Compounds 882:160710. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160710

(45). Molavi R, Sheikhi MH (2018) Materials Letters 233:74-77. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.08.087

(46). Fang H, Li S, Zhao H, Deng J, Wang D, Li J (2022) Sensors and Actuators B: Chemical 352:131068. https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.131068

Загрузки

Опубликован

2023-10-23

Как цитировать

Кенешбекова A., Имаш A., Кайдар, Б., Енсеп E., Ильянов A., Артыкбаева, М., Приходько, Н., & Смагулова, Г. (2023). Морфологические особенности наночастиц Сo3О4, полученных методом жидкофазного горения . Горение и Плазмохимия, 21(3), 159–171. https://doi.org/10.18321/cpc21(3)159-171

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)