Статьи автора

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА НАНОРАЗМЕРНОГО SnO С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЦЕТАТА ОЛОВА(II) ПРИ КОМБИНАЦИИ МЕТОДА ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ И ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

Номер выпуска 9 от 01.09.2025

Изучен процесс синтеза наноразмерного диоксида олова, полученного комбинацией метода прямого химического осаждения и гидротермальной обработки с применением ацетата олова(II) в качестве предшественника. Проведен сравнительный анализ химического состава, микроструктуры и кристаллической структуры образцов, полученных в разных условиях. Термическое поведение полученных порошков исследовано с помощью синхронного термического анализа (ТГА/ДСК) в диапазоне температур 25–1000°С, набор функциональных групп в составе порошков изучен методом ИК-спектроскопии. Для определения кристаллической структуры порошков и размера области когерентного рассеяния использован рентгенофазовый анализ. С применением растровой и просвечивающей электронной микроскопии показано влияние гидротермальной обработки на размер первичных частиц и формирующихся на их основе агломератов. Выявлено, что в процессе гидротермальной обработки происходит укрупнение первичных частиц с 2.2 ± 0.4 до 2.6 ± 0.6 нм, при этом микроструктура образцов становится более однородной и размер агломератов снижается с 42 ± 12 до 40 ± 8 нм. С помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) изучена морфология пленок, сформированных с применением полученных нанопорошков. В рамках АСМ использована Кельвин-зондовая силовая микроскопия для построения карт распределения поверхностного потенциала, а также для оценки работы выхода электрона с поверхности материалов.

64 0

СИНТЕЗ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ ZnCrO НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ

Номер выпуска 10 от 01.10.2025

Перспективные накопительные материалы на основе шпинели ZnCrO, синтезированные на матрицах углеродного волокна, остаются недостаточно изученными в контексте их применения в электрохимических суперконденсаторах. В настоящей работе указанные материалы получены методами прямого осаждения, золь-гель синтеза и гидротермальной обработки с последующей термической обработкой. Основной акцент сделан на комплексном изучении морфологии, фазового состава и электрохимических характеристик образцов. Исследования проводили с помощью рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионного спектрального анализа, циклической вольтамперометрии и электрохимической импедансной спектроскопии. Образцы, полученные золь-гель методом при высокотемпературной обработке в атмосфере аргона, имеют высокую фазовую чистоту шпинели, развитую пористую структуру и максимальную удельную емкость. Импедансные исследования выявили низкие значения сопротивления, что свидетельствует об эффективном переносе заряда. Результаты исследований подтверждают высокую перспективность ZnCrO/углеродных материалов для создания эффективных и долговечных суперконденсаторов нового поколения.

118 0

СИНТЕЗ НАНОРАЗМЕРНОГО SnO МЕТОДОМ ПРЯМОГО ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХЛОРИДА ОЛОВА(II)

Номер выпуска 4 от 11.01.2025

Процесс синтеза наноразмерного SnO изучен методом прямого химического осаждения с применением хлорида олова(II) и пероксида водорода. Термическое поведение полученных порошков исследовано с помощью синхронного термического анализа (ТТА/ДСК), методом ИК-спектроскопии показано влияние концентрации HO в реакционной системе на набор функциональных групп в составе материалов, а рентгенофазовый анализ (РФА) был использован для изучения кристаллической структуры порошков, в том числе при термической трансформации оксогидроксида олова(II). С помощью растровой и просвечивающей электронной микроскопии показано влияние состава реакционной системы на размер первичных частиц и формирующихся на их основе агломератов. В частности, установлено, что с ростом концентрации HO уменьшается как размер первичных частиц, так и агломератов. Методом атомно-силовой микроскопии изучена шероховатость пленок, сформированных из полученных нанопорошков. Кельвин-зондовая силовая микроскопия использована при построении карт распределения поверхностного потенциала для полученных материалов, а также при оценке работы выхода электрона с их поверхности.

9 0

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО СИНТЕЗА НА МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕДНЫХ НАНОПРОВОЛОК

Номер выпуска 7 от 04.05.2025

В результате проведенного исследования изучен процесс гидротермального синтеза медных нанопроволок с использованием олеиламина и декстрозы, а также определена зависимость их микроструктурных характеристик от температуры (110, 120 и 130°С) и длительности (4 и 8 ч). Показано, что спектрофотометрия в видимом диапазоне позволяет контролировать изменение диаметра формируемых Cu-HП по изменению положения характеристичной полосы поглощения, связанной с локализованным поверхностным плазмочным резонансом. Методом РФА установлено, что во всех случаях сформированы материалы с гранецентрированной кубической решеткой, характерной для металлической меди. Величина среднего размера ОКР при температуре синтеза 110°С с увеличением длительности процесса с 4 до 8 ч растет с 25.0 до 25.7 нм, а рост температуры до 120°С приводит к заметному увеличению данного параметра (4 ч — 29.7 нм, 8 ч — 30.7 нм). При дальнейшем повышении температуры до 130°С средний размер ОКР уменьшается до 29.7 (4 ч) и 27.2 нм (8 ч), т.е. имеет место нелинейная зависимость. С помощью РЭМ определено, что в целом рост температуры и длительности процесса синтеза приводит к увеличению длины образующихся медных нанопроволок от 45 (110°С, 4 ч) до 150 мкм (120°С, 8 ч; 130°С, 4—8 ч), т.е. при определенных условиях образуются сверхдлинные Cu-HП. Установлено также, что увеличение температуры и длительности синтеза приводит к росту среднего диаметра соответствующих одномерных наноструктур от 57.5 (110°С, 4 ч) до 72.6 нм (130°С, 8 ч). В результате при варьировании условий синтеза аспектное отношение изменяется в диапазоне от 782 (110°С, 4 ч) до 2358 (120°С, 8 ч). Методом ПЭМ показано, что образец, полученный при 110°С (4 ч), отличается от остальных тем, что поверхность входящих в его состав Cu-HП декорирована еще более мелкими частицами (размером до 10 нм). Микроструктурные параметры полученных материалов также изучены с помощью ACM, а с применением K3CM определены значения работы выхода электрона с поверхности отдельных медных нанопроволок в воздушной атмосфере, которые находятся в диапазоне от 4.38 (120°С, 8 ч) до 4.63 эВ (110°С, 4 ч) и хорошо согласуются с имеющимися в литературе данными. Полученные результаты свидетельствуют о соответствии характеристик синтезированных медных нанопроволок требованиям, предъявляемым к подобным материалам, для их применения в качестве компонентов прозрачных токопроводящих пленок.

5 0

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ МЕДНЫХ НАНОПРОВОЛОК С УЧАСТИЕМ ОЛЕИЛАМИНА И АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ

Номер выпуска 7 от 04.05.2025

Изучен процесс низкотемпературного гидротермального синтеза медных нанопроволок в присутствии олеиламина и аскорбиновой кислоты. Показано, что аскорбиновая кислота может эффективно применяться в качестве "мягкого" восстановителя при получении одномерных медных наноструктур. Установлено, что синтезированные Cu-HП не содержат примеси оксидов меди или остаточных реагентов, а средний размер ОКР при снижении температуры со 110 до 90°С уменьшается на 11% (с 28.8 до 25.7 нм).

5 0

ПРИМЕНЕНИЕ АЛКОКСОАЦЕТИЛАЦЕТОНАТОВ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОХРОМНЫХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ VO, ДОПИРОВАННОГО НИКЕЛЕМ

Номер выпуска 7 от 10.05.2025

С применением алкоксоацетилацетонатов ванадила и никеля получены пленки пентаоксида ванадия, допированного 1, 3 и 10 мол. % оксида никеля. Все пленки кристаллизуются в тетрагональной модификации β-VO. Материалы сильно текстурированы вдоль оси (200) и образованы из одномерных структур, однако при содержании 3 и 10 мол. % NiO помимо них наблюдаются и наночастицы размером 30–50 нм. По данным KP-спектроскопии, материалы содержат заметное количество ионов V, однако следы фаз NiO не обнаружены. Все полученные материалы с точки зрения электрохромных свойств являются катодными, изменяя цвет при восстановлении на темно-синий, а при окислении — на более прозрачный желтый. При этом увеличение содержания никеля приводит к снижению эффективности окрашивания и замедлению электрохромных процессов. Результаты исследования позволяют сделать вывод о перспективности использования материалов на основе VO, допированного никелем, полученных с применением алкоксоацетилацетонатов металлов как предшественников, в качестве компонентов электрохромных устройств.

6 0