Везде

ОХНМЖурнал неорганической химии Russian Journal of Inorganic Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-457X
  • ISSN (Online) 3034-560X

Получение и хемосенсорные свойства нанокомпозита, полученного при гидротермальном модифицировании Ti2CTx иерархически организованным Co(CO3)0.5 (OH) ⋅ 0.11H2O

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0044457X24090146-1
DOI
10.31857/S0044457X24090146
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Симоненко Е. П.
  • Аффилиация: Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Том/ Выпуск
Том 69 / Номер выпуска 9
Страницы
1341-1352
Аннотация
Изучен процесс модифицирования многослойного максена Ti2CTx путем гидротермального синтеза объемных иерархически организованных образований Co(CO3)0.5(OH) ⋅ 0.11H2O. Показано, что в выбранных условиях происходит частичное окисление максена с образованием на поверхности его агрегатов наночастиц диоксида титана диаметром ~3–10 нм. Исследованы сенсорные свойства полученного композиционного материала при комнатной температуре и относительной влажности 65 ± 3% по отношению к широкому ряду газообразных аналитов (50 ppm CO, бензола, ацетона, этанола, 2500 ppm H2, CH4, 5% O2 и 40 ppm NH3, NO2). Установлена повышенная чувствительность при детектировании 40 ppm NH3 и NO2: отклики составили 91 и 63% соответственно. Рассмотрены некоторые аспекты механизма детектирования. Полученные результаты показывают перспективность модифицирования многослойных максенов полупроводниковыми оксидами металлов и объемными иерархически сформированными образованиями с целью улучшения их хеморезистивных характеристик.
Ключевые слова
максен композит хеморезистивный газовый сенсор микроплоттерная печать
Дата публикации
17.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
14

Библиография

  1. 1. Zhang D., Pan W., Tang M. et al. // Nano Res. 2023. V. 16. № 10. P. 11959. https://doi.org/10.1007/s12274-022-5233-2
  2. 2. Laor Y., Parker D., Pagé T. // Rev. Chem. Eng. 2014. V. 30. № 2. https://doi.org/10.1515/revce-2013-0026
  3. 3. Han Z., Qi Y., Yang Z. et al. // J. Mater. Chem. С. 2020. V. 8. № 38. P. 13169. https://doi.org/10.1039/D0TC03750H
  4. 4. Saxena P., Shukla P. // Environ. Prog. Sustain. Energy. 2023. V. 42. № 5. https://doi.org/10.1002/ep.14126
  5. 5. Tyagi S., Chaudhary M., Ambedkar A.K. et al. // Sens. Diagnostics. 2022. V. 1. № 1. P. 106. https://doi.org/10.1039/D1SD00034A
  6. 6. Kaur L. // J. Indian Chem. Soc. 2023. V. 100. № 6. P. 101019. https://doi.org/10.1016/j.jics.2023.101019
  7. 7. Yuan Y., Jia H., Xu D. et al. // Sci. Total Environ. 2023. V. 857. P. 159563. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.159563
  8. 8. Joshi N., Hayasaka T., Liu Y. et al. // Microchim. Acta. 2018. V. 185. № 4. P. 213. https://doi.org/10.1007/s00604-018-2750-5
  9. 9. Lay-Ekuakille A., Ikezawa S., Mugnaini M. et al. // Measurement. 2017. V. 98. P. 49. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2016.10.055
  10. 10. Dahmann D., Mosimann T., Matter U. // J. Aerosol Sci. 2000. V. 31. P. 21. https://doi.org/10.1016/S0021-8502 (00)90027-2
  11. 11. Das S., Mojumder S., Saha D. et al. // Sens. Actuators, B: Chem. 2022. V. 352. P. 131066. https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.131066
  12. 12. Righettoni M., Amann A., Pratsinis S.E. // Mater. Today. 2015. V. 18. № 3. P. 163. https://doi.org/10.1016/j.mattod.2014.08.017
  13. 13. Wang Z., Wang C. // J. Breath Res. 2013. V. 7. № 3. P. 037109. https://doi.org/10.1088/1752-7155/7/3/037109
  14. 14. Zhou X., Xue Z., Chen X. et al. // J. Mater. Chem. B. 2020. V. 8. № 16. P. 3231. https://doi.org/10.1039/C9TB02518A
  15. 15. Amann A., Corradi M., Mazzone P. et al. // Expert Rev. Mol. Diagn. 2011. V. 11. № 2. P. 207. https://doi.org/10.1586/erm.10.112
  16. 16. Tai H., Wang S., Duan Z. et al. // Sens. Actuators, B: Chem. 2020. V. 318. P. 128104. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128104
  17. 17. Zhai S., Li Z., Zhang H. et al. // Eng. Appl. Artif. Intell. 2024. V. 133. P. 108038. https://doi.org/10.1016/j.engappai.2024.108038
  18. 18. Deshmukh S., Bandyopadhyay R., Bhattacharyya N. et al. // Talanta. 2015. V. 144. P. 329. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2015.06.050
  19. 19. Montuschi P., Mores N., Trové A. et al. // Respiration. 2013. V. 85. № 1. P. 72. https://doi.org/10.1159/000340044
  20. 20. Behera B., Joshi R., Anil Vishnu G.K. et al. // J. Breath Res. 2019. V. 13. № 2. P. 024001. https://doi.org/10.1088/1752-7163/aafc77
  21. 21. Yaqoob U., Younis M.I. // Sensors. 2021. V. 21. № 8. P. 2877. https://doi.org/10.3390/s21082877
  22. 22. Fazio E., Spadaro S., Corsaro C. et al. // Sensors. 2021. V. 21. № 7. P. 2494. https://doi.org/10.3390/s21072494
  23. 23. Zhu L.-Y., Ou L.-X., Mao L.-W. et al. // Nano-Micro Lett. 2023. V. 15. № 1. P. 89. https://doi.org/10.1007/s40820-023-01047-z
  24. 24. Drmosh Q.A., Olanrewaju Alade I., Qamar M. et al. // Chem. – An Asian J. 2021. V. 16. № 12. P. 1519. https://doi.org/10.1002/asia.202100303
  25. 25. Yu H., Guo C., Zhang X. et al. // Adv. Sustain. Syst. 2022. V. 6. № 4. https://doi.org/10.1002/adsu.202100370
  26. 26. Ahmadipour M., Pang A.L., Ardani M.R. et al. // Mater. Sci. Semicond. Process. 2022. V. 149. P. 106897. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2022.106897
  27. 27. Yang D., Gopal R.A., Lkhagvaa T. et al. // Meas. Sci. Technol. 2021. V. 32. № 10. P. 102004. https://doi.org/10.1088/1361-6501/ac03e3
  28. 28. Tyagi D., Wang H., Huang W. et al. // Nanoscale. 2020. V. 12. № 6. P. 3535. https://doi.org/10.1039/C9NR10178K
  29. 29. Noreen S., Tahir M.B., Hussain A. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. № 2. P. 1371. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.10.044
  30. 30. Sett A., Rana T., Rajaji U. et al. // Sens. Actuators, A: Phys. 2022. V. 338. P. 113507. https://doi.org/10.1016/j.sna.2022.113507
  31. 31. Hassan M., Liu S., Liang Z. et al. // J. Adv. Ceram. 2023. V. 12. № 12. P. 2149. https://doi.org/10.26599/JAС. 2023.9220810
  32. 32. Mirzaei A., Lee M.H., Safaeian H. et al. // Sensors. 2023. V. 23. № 21. P. 8829. https://doi.org/10.3390/s23218829
  33. 33. Wang F., Yeap S.P., Cheok C.Y. et al. // ChemBioEng. Rev. 2023. V. 10. № 6. P. 907. https://doi.org/10.1002/cben.202300010
  34. 34. Mashangva T.T., Goel A., Bagri U. et al. // Appl. Mater. Today. 2024. V. 38. P. 102163. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2024.102163
  35. 35. Bhati V.S., Kumar M., Banerjee R. // J. Mater. Chem. С. 2021. V. 9. № 28. P. 8776. https://doi.org/10.1039/D1TC01857D
  36. 36. Sai Bhargava Reddy M., Aich S. // Coord. Chem. Rev. 2024. V. 500. P. 215542. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2023.215542
  37. 37. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Mokrushin A.S. et al. // Nanomaterials. 2023. V. 13. № 850. P. 1. https://doi.org/10.3390/nano13050850
  38. 38. Sun Q., Wang J., Wang X. et al. // Nanoscale. 2020. V. 12. № 32. P. 16987. https://doi.org/10.1039/C9NR08350B
  39. 39. Pazniak H., Plugin I.A., Loes M.J. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2020. V. 3. № 4. P. 3195. https://doi.org/10.1021/acsanm.9b02223
  40. 40. Kuang D., Wang L., Guo X. et al. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 416. P. 126171. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126171
  41. 41. Simonenko E.P., Nagornov I.A., Mokrushin A.S. et al. // Micromachines. 2023. V. 14. № 4. P. 725. https://doi.org/10.3390/mi14040725
  42. 42. Fan C., Shi J., Zhang Y. et al. // Nanoscale. 2022. V. 14. № 9. P. 3441. https://doi.org/10.1039/D1NR06838E
  43. 43. Simonenko E.P., Nagornov I.A., Mokrushin A.S. et al. // Materials (Basel). 2023. V. 16. № 13. P. 4506. https://doi.org/10.3390/ma16134506
  44. 44. Mokrushin A.S., Nagornov I.A., Averin A.A. et al. // Chemosensors. 2023. V. 11. № 2. P. 142. https://doi.org/10.3390/chemosensors11020142
  45. 45. Liang D., Song P., Liu M. et al. // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 7. P. 9059. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.12.089
  46. 46. Gasso S., Mahajan A. // Mater. Sci. Semicond. Process. 2022. V. 152. P. 107048. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2022.107048
  47. 47. Shao Z., Zhao Z., Chen P. et al. // Inorg. Nano-Metal Chem. 2022. P. 1. https://doi.org/10.1080/24701556.2022.2078363
  48. 48. Han Y., Zhang W., Ding Y. et al. // Analyst. 2024. V. 149. № 7. P. 2016. https://doi.org/10.1039/D3AN02191B
  49. 49. Hermawan A., Zhang B., Taufik A. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2020. V. 3. № 5. P. 4755. https://doi.org/10.1021/acsanm.0c00749
  50. 50. Wang L., Yao X., Yuan S. et al. // RSC Adv. 2023. V. 13. № 9. P. 6264. https://doi.org/10.1039/D2RA06903B
  51. 51. Yao Y., Li Z., Han Y. et al. // Chem. Eng. J. 2023. V. 451. P. 139029. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139029
  52. 52. Liu Z., Mo X., Tian S. et al. // Sens. Actuators, B: Chem. 2024. V. 400. P. 134853. https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134853
  53. 53. Song Y., Liu X., Deng C. et al. // Ceram. Int. 2024. V. 50. № 7. P. 10715. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.12.387
  54. 54. Bu X., Ma F., Wu Q. et al. // Sens. Actuators, B: Chem. 2022. V. 369. P. 132232. https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.132232
  55. 55. Zhang D., Mi Q., Wang D. et al. // Sens. Actuators, B: Chem. 2021. V. 339. P. 129923. https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.129923
  56. 56. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 5. P. 705. https://doi.org/10.1134/S0036023622050187
  57. 57. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 11. P. 1850. https://doi.org/10.1134/S0036023622601222
  58. 58. Badie S., Dash A., Sohn Y.J. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2021. V. 104. № 4. P. 1669. https://doi.org/10.1111/jace.17582
  59. 59. Zhang Z., Zhou Y., Wu S. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. № 22. P. 36942. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.09.025
  60. 60. Liu A., Yang Q., Ren X. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 5. P. 6934. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.11.008
  61. 61. Roy C., Banerjee P., Bhattacharyya S. // J. Eur. Ceram. Soc. 2020. V. 40. № 3. P. 923. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.10.020
  62. 62. Luo W., Liu Y., Wang C. et al. // J. Mater. Chem. С. 2021. V. 9. № 24. P. 7697. https://doi.org/10.1039/D1TC01338F
  63. 63. Galvin T., Hyatt N.C., Rainforth W.M. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2018. V. 38. № 14. P. 4585. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2018.06.034
  64. 64. Roy C., Banerjee P., Mondal S. et al. // Mater. Today Chem. 2022. V. 26. P. 101160. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2022.101160
  65. 65. Nadimi H., Soltanieh M., Sarpoolaky H. // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 7. P. 9024. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.12.084
  66. 66. Mokrushin A.S., Nagornov I.A., Gorobtsov P.Y. et al. // Chemosensors. 2022. V. 11. № 1. P. 13. https://doi.org/10.3390/chemosensors11010013
  67. 67. Simonenko N.P., Fisenko N.A., Fedorov F.S. et al. // Sensors (Switzerland). 2022. V. 22. № 3247. P. 1. https://doi.org/10.3390/s22093473
  68. 68. Mokrushin A.S., Nagornov I.A., Simonenko Т. L. et al. // Mater. Sci. Eng., B. 2021. V. 271. P. 115233. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2021.115233
  69. 69. Nagornov I.A., Mokrushin A.S., Simonenko E.P. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 6. P. 7756. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.11.279
  70. 70. Mokrushin A.S., Simonenko Т. L., Simonenko N.P. et al. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 578. P. 151984. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.151984
  71. 71. Mokrushin A.S., Gorban Y.M., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2099. https://doi.org/10.1134/S0036023622601520
  72. 72. Simonenko Т. L., Simonenko N.P., Gorobtsov P.Y. et al. // Appl. Sci. 2023. V. 13. № 10. P. 5844. https://doi.org/10.3390/app13105844
  73. 73. Simonenko Т. L., Simonenko N.P., Gorobtsov P.Y. et al. // Materials (Basel). 2023. V. 16. № 12. P. 4202. https://doi.org/10.3390/ma16124202
  74. 74. Liu S., Wang M., Liu G. et al. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 567. P. 150747. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.150747
  75. 75. Zhang D., Yu S., Wang X. et al. // J. Hazard. Mater. 2022. V. 423. P. 127160. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127160
  76. 76. Zhou Y., Wang Y., Wang Y. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13. № 47. P. 56485. https://doi.org/10.1021/acsami.1c17429
  77. 77. Porta P., Dragone R., Fierro G. et al. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992. V. 88. № 3. P. 311. https://doi.org/10.1039/FT9928800311
  78. 78. Weirich T., Winterer M., Seifried S. et al. // Ultramicroscopy. 2000. V. 81. № 3–4. P. 263. https://doi.org/10.1016/S0304-3991 (99)00189-8
  79. 79. Zhou T., Gao W., Wang Q. et al. // Materials (Basel). 2018. V. 11. № 2. P. 207. https://doi.org/10.3390/ma11020207
  80. 80. Wu J., Mi R., Li S. et al. // RSC Adv. 2015. V. 5. № 32. P. 25304. https://doi.org/10.1039/C4RA16937A
  81. 81. Melchior S.A., Raju K., Ike I.S. et al. // J. Electrochem. Soc. 2018. V. 165. № 3. P. A501. https://doi.org/10.1149/2.0401803jes
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека