Везде

ОХНМЖурнал неорганической химии Russian Journal of Inorganic Chemistry

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

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО СИНТЕЗА НА МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕДНЫХ НАНОПРОВОЛОК

Вы можете
Код статьи
S0044457X25070049-1
DOI
10.31857/S0044457X25070049
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Симоненко Н.П.
  • Аффилиация: Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Том/ Выпуск
Том 70 / Номер выпуска 7
Страницы
876-886
Аннотация
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.
Ключевые слова
гидротермальный синтез медные нанопроволоки Cu-HП одномерные наноструктуры локализованный поверхностный плазмонный резонанс декстроза олеиламин тонкие пленки прозрачный электрод
Дата публикации
04.05.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
11

Библиография

  1. 1. Huang S., Liu Y., Yang F et al. // Environ. Chem. Lett. 2022. V. 20. № 5. P. 3005. https://doi.org/10.1007/s10311-022-01471-4
  2. 2. Ding Y., Xiong S., Sun L. et al. // Chem. Soc. Rev. 2024. V. 53. № 15. P. 7784. https://doi.org/10.1039/D4CS00080C
  3. 3. Simonenko N.P., Simonenko T.L., Gorobtsov P.Y. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. V. 69. P. 1265. https://doi.org/10.1134/S0036023624601685
  4. 4. Hwang H., Kim A., Zhong Z. et al. // Adv. Funct. Mater. 2016. V. 26. № 36. P. 6545. https://doi.org/10.1002/adfm.201602094
  5. 5. Arsenov P.V., Pilyushenko K.S., Mikhailova P.S. et al. // Nano-Structures Nano-Objects. 2025. V. 41. P. 101429. https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2024.101429
  6. 6. Simonenko N.P., Simonenko T.L., Gorobtsov P.Y. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. V. 69. P. 1301. https://doi.org/10.1134/S0036023624601697
  7. 7. Nam V., Lee D. // Nanomaterials. 2016. V. 6. №3. P. 47. https://doi.org/10.3390/nano6030047
  8. 8. Wang Y., Liu P., Zeng B. et al. // Nanoscale Res. Lett. 2018. V. 13. №1. P. 78. https://doi.org/10.1186/s11671-018-2486-5
  9. 9. Zhao S., Han F., Li J. et al. // Small. 2018. V. 14. №26. https://doi.org/10.1002/smll.201800047
  10. 10. Hwang C., An J., Choi B.D. et al. // J. Mater. Chem. C. 2016. V. 4. №7. P. 1441. https://doi.org/10.1039/CSTC03614C
  11. 11. Chiu J.-M., Wahdini I., Shen Y.-N. et al. // ACS Appl. Energy Mater. 2023. V. 6. №9. P. 5058. https://doi.org/10.1021/acsaem.3c00703
  12. 12. Li X., Wang Y., Yin C. et al. // J. Mater. Chem. C. 2020. V. 8. №3. P. 849. https://doi.org/10.1039/C9TC04744A
  13. 13. Yoon H., Shin D.S., Kim T.G. et al. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2018. V. 6. №11. P. 13888. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b02135
  14. 14. Zhao Y., Zhang Y., Li Y. et al. // New J. Chem. 2012. V. 36. №5. P. 1161. https://doi.org/10.1039/c2nj210267
  15. 15. Yu L., Wang Y., Wang J. et al. // Sens. Actuators, A: Phys. 2022. V. 334. P. 113362. https://doi.org/10.1016/j.sna.2021.113362
  16. 16. Lah N.A.C., Trigueros S. // Sci. Technol. Adv. Mater. 2019. V. 20. №1. P. 225. https://doi.org/10.1080/14686996.2019.1585145
  17. 17. Kalinin I.A., Davydov A.D., Leontiev A.P. et al. // Electrochim. Acta. 2023. V. 441. P. 141766. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2022.141766
  18. 18. Bograchev D.A., Kabanova T.B., Davydov A.D. // J. Solid State Electrochem. 2025. V. 29. №4. P. 1309. https://doi.org/10.1007/s10008-024-06118-8
  19. 19. Khalil A., Hashalsch R., Joulad M. // J. Mater. Sci. 2014. V. 49. №8. P. 3052. https://doi.org/10.1007/s10853-013-8005-2
  20. 20. Kim N.K., Kim K., Jang H. et al. // Sci. Rep. 2023. V. 13. №1. P. 22248. https://doi.org/10.1038/s41598-023-49741-7
  21. 21. Caya Huaman J.L., Urushizaki I., Jeyadevan B. // J. Nanomater. 2018. V. 2018. P. 1. https://doi.org/10.1155/2018/1698357
  22. 22. Hosseini M., Fatmehsari D.H., Marashi S.P.H. // Appl. Phys. A. 2015. V. 120. №4. P. 1579. https://doi.org/10.1007/s00339-015-9358-y
  23. 23. Koo J., Lee C., Chu C.R. et al. // Adv. Mater. Technol. 2020. V. 5. №4. https://doi.org/10.1002/admt.201900962
  24. 24. Zha X., Gong D., Chen W. et al. // Nanomaterials. 2025. V. 15. №9. P. 638. https://doi.org/10.3390/nano15090638
  25. 25. Hong W., Wang J., Wang E. // Nanoscale. 2016. V. 8. №9. P. 4927. https://doi.org/10.1039/CSNR07516E
  26. 26. Ohitenko O., Oh Y.-J. // Mater. Chem. Phys. 2020. V. 246. P. 122783. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.122783
  27. 27. Conte A., Rosati A., Fantin M. et al. // Mater. Adv. 2024. V. 5. №22. P. 8836. https://doi.org/10.1039/D4MA00402G
  28. 28. Kim J., Kim M., Jung H. et al. // Nano Energy. 2023. V. 106. P. 108067. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.108067
  29. 29. Ravi Kumar D. V., Woo K., Moon J. // Nanoscale. 2015. V. 7. №41. P. 17195. https://doi.org/10.1039/CSNR051381
  30. 30. Duong T.-H., Kim H.-C. // Int. Nano Lett. 2017. V. 7. №2. P. 165. https://doi.org/10.1007/s40089-017-0204-4
  31. 31. Hadaoqi S., Tran G., Naitabdi A. et al. // Nanoscale. 2025. V. 17. №6. P. 3277. https://doi.org/10.1039/D4NR04079A
  32. 32. Li Y., Fan Z., Yuan X. et al. // Mater. Lett. 2020. V. 274. P. 128029. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128029
  33. 33. Ding S., Tian Y. // RSC Adv. 2019. V. 9. №46. P. 26961. https://doi.org/10.1039/C9RA04404C
  34. 34. Ravi Kumar D.V., Kim I., Zhong Z. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. №40. P. 22107. https://doi.org/10.1039/C4CP03880K
  35. 35. Lu P.-W., Jaihao C., Pan L.-C. et al. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. №16. P. 3369. https://doi.org/10.3390/polym14163369
  36. 36. Duong T.-H., Kim H.-C. // Ind. Eng. Chem. Res. 2018. V. 57. №8. P. 3076. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.7b04709
  37. 37. Lewis C.S., Wang L., Liu H. et al. // Cryst. Growth Des. 2014. V. 14. №8. P. 3825. https://doi.org/10.1021/cg500324j
  38. 38. Liu G., Wang J., Ge Y. et al. // ACS Nano. 2020. V. 14. №6. P. 6761. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c00109
  39. 39. Shahzad Khan B., Mehmood T., Mukhtar A. et al. // Mater. Lett. 2014. V. 137. P. 13. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.08.095
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека