1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал неорганической химии
  4. T. 66, № 4, 2021

Журнал неорганической химии, 2021, T. 66, № 4, стр. 557-566

Синтез и газочувствительные хеморезистивные свойства нанокомпозита TiO2:Cu

А. С. Мокрушин a, *, Ю. М. Горбань a, b, Н. П. Симоненко a, Т. Л. Симоненко a, Е. П. Симоненко a, В. Г. Севастьянов a, Н. Т. Кузнецов a

a Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
119991 Москва, Ленинский пр-т, 31, Россия

b Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
125047 Москва, Миусская площадь, 9, Россия

* E-mail: artyom.nano@gmail.com

Поступила в редакцию 13.10.2020
После доработки 26.10.2020
Принята к публикации 28.10.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

Полученный золь-гель методом нанокристаллический порошок TiO2 со средним размером кристаллитов и частиц 11.6 ± 1.2 и 36 ± 2 нм соответственно со структурой анатаза использован для перьевой плоттерной печати полупроводниковых покрытий на специальном датчике. С применением метода AACVD поверхность датчика модифицирована медьсодержащими нанокластерами, элементный состав полученных композиционных покрытий изучен методом EDX. Для рецепторных наноматериалов TiO2 и TiO2:Cu наблюдается высокий воспроизводимый отклик на H2S при рабочей температуре 300°С. Показано, что допирование медью поверхности TiO2 способствует значительному увеличению отклика на большие концентрации H2S (отклик RAir/R на 100 м.д. H2S увеличился с 44.2 до 70.5), вероятно, благодаря образованию группировок CuS на поверхности рецепторного материала. Установлено, что модифицирование TiO2 оксидом меди приводит к снижению чувствительности к кислороду, очевидно, из-за уменьшения количества активных кислородных вакансий, участвующих в детектировании кислорода.

Ключевые слова: диоксид титана, оксид меди, газовый сенсор, сероводород, золь-гель, AACVD

ВВЕДЕНИЕ

Диоксид титана за последние два десятилетия стал одним из самых востребованных и широко используемых функциональных наноматериалов. Набор уникальных электрофизических и химических характеристик, свойства полупроводника n-типа, способность к люминесценции, нестехиометрия по кислороду, биологическая совместимость и относительно низкая токсичность позволяют использовать TiO2 во многих областях науки и техники [1]. Это соединение применяется как в повседневной жизни человека (в качестве компонента пигментов и солнцезащитных материалов, красок, мазей, зубных паст), так и в более наукоемких областях: в фотовольтаике и фотокатализе, солнечной энергетике, электродных материалах для литий-ионных батарей, в составе имплантатов для биомедицинских задач [2–6] и в химической газовой сенсорике [7–15].

Из данных обзора [16] следует, что диоксид титана после SnO2 и ZnO является наиболее широко используемым рецепторным материалом для хеморезистивных газовых сенсоров [17]. Свойства полупроводника n-типа (ширина запрещенной зоны для кристаллической решетки анатаза ~3.2 эВ [18, 19]) позволяют диоксиду титана и нанокомпозитам на его основе проявлять резистивный отклик на широкую группу газообразных аналитов: H2 [20–22], NO2, CO, NH3 [23], летучие органические соединения (VOC) [11, 15, 24] и другие [8, 24]. Наличие нестехиометрии по кислороду и кислородных вакансий в кристаллической решетке TiO2 позволяет получать резистивный отклик на кислород [25–29].

Один из наиболее успешных путей увеличения селективности сигнала и улучшения газочувствительных свойств – применение в качестве рецепторных материалов различных нанокомпозитов, состоящих из двух и более полупроводниковых оксидов [16, 30, 31]. При получении нанокомпозитов достаточно эффективным является использование полупроводников с различным типом проводимости. Такой подход позволяет получать p–n-переход, создавать дополнительные адсорбционные центры (в том числе за счет химического сродства полупроводника к определенному газу-аналиту), а также способствует изменению зонной структуры рецепторного материала, что напрямую влияет на его хеморезистивные свойства [31, 32]. Оксид меди CuO является одним из наиболее востребованных полупроводников p-типа [17, 33] в составе хеморезистивных газовых сенсоров. Склонность к поверхностному формированию сульфида меди в газовой атмосфере, содержащей сероводород, используется для детектирования H2S как в индивидуальном виде [34, 35], так и в составе нанокомпозитов [36].

Нанокомпозиты состава TiO2–CuO также привлекают внимание исследователей для детектирования самых разнообразных газов-аналитов: этанола и водорода [37], диоксида азота и кислорода [38], формальдегида [39], угарного газа [40] и других [41–43]. Тем не менее для состава TiO2–CuO склонность к образованию CuS при получении резистивного отклика на H2S практически не исследована, хотя, судя по имеющимся литературным данным, такой подход является разумным.

Аэрозольное осаждение из газовой фазы (AACVD, Aerosol assisted chemical vapor deposition) является эффективным методом как получения рецепторных газочувствительных наноматериалов, так и модифицирования их поверхности [44–46].

Цель настоящей работы – изучение чувствительности к широкому спектру газов, в том числе к сероводороду, рецепторного слоя на основе нанокристаллического TiO2, допированного медьсодержащими кластерами, полученного с применением золь-гель технологии, перьевой плоттерной печати и AACVD.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В работе использовали тетрабутоксид титана (ос. ч.), ацетилацетон (ч.) и бутанол (ч.). Для синтеза нанокристаллического TiO2 получали раствор гетеролигандного комплекса – алкоксоацетилацетоната титана в бутаноле с концентрацией 0.25 моль/л путем добавления ацетилацетона к тетрабутоксиду титана с последующим перемешиванием в течение 10 мин. Для инициирования гидролиза при интенсивном перемешивании при температуре 100°С в раствор прекурсора вводили этанольный раствор воды. После завершения процессов гидролиза и поликонденсации гель сушили в течение 24 ч. Кристаллизацию TiO2 осуществляли путем двухступенчатой термообработки в различных газовых средах.

Для нанесения газочувствительной пленки TiO2 применяли метод перьевой плоттерной печати (EleksDraw XY Pen Plotter) с использованием капиллярного диспенсера [47, 48]. Для получения необходимой пасты синтезированный порошок TiO2 перетирали в ступке с органическим связующим – раствором терпентиниола в этилцеллюлозе. Пасту наносили перьевым плоттером на лицевую поверхность типовой модели [49–57], которая представляла собой пластину из Al2O3 (Ra = 100 нм) с нанесенными встречно-штыревыми электродами и микронагревателем на оборотной стороне. Полученное покрытие подвергали сушке при 100°С и последующей термообработке при 450°С в течение 1 ч для удаления органических фрагментов.

Допирование покрытия TiO2 оксидом меди выполняли методом AACVD. Для этого использовали ультразвуковой генератор Альбедо ИН-7 (рабочая частота 2.6 МГц). В качестве прекурсора применяли ацетат меди (водный раствор, содержание меди 0.05 моль/л), газ-носитель – воздух. Модифицирование поверхности диоксида титана осуществляли в кварцевом реакторе при температуре 400°С в течение 30 мин.

Анализ термического поведения ксерогеля проводили с использованием совмещенного DSC/DTA/TG-анализатора SDT-Q600 (TAInstruments) в Al2O3-тиглях в токе воздуха (250 мл/мин), скорость нагрева 10 град/мин.

Рентгенограммы оксидных порошков и покрытий записывали на рентгеновском дифрактометре D8 Advance (Bruker) в диапазоне углов 2θ 5°–80° с разрешением 0.02° при накоплении сигнала в точке в течение 0.3 с. Средний размер кристаллитов рассчитывали по методу Шеррера с применением мультипикового анализа в ПО OriginPro.

ИК-спектры отражения поверхности полученных образцов записывали с использованием приставки диффузного отражения EasiDiff (Pike Technologies Inc.) в диапазоне волновых чисел 350–1000 см−1 (время накопления сигнала – 120 с, разрешение – 1 см−1).

Морфологию и микроструктуру изучали с помощью трехлучевой рабочей станции NVision 40 (Carl Zeiss), оснащенной приставкой для энергодисперсионного анализа EDX Oxford Instrumets. Обработку микрофотографий и расчет среднего размера частиц проводили с помощью ПО ImageJ [58].

Измерения газочувствительных свойств проводили на специализированной прецизионной установке [49–57]. Газовую среду в кварцевой ячейке создавали с помощью двух контроллеров расхода газа Bronkhorst с максимальной пропускной способностью 100 и 200 мл/мин. Температуру сенсорного элемента регулировали с помощью встроенного платинового микронагревателя, предварительно откалиброванного с применением тепловизора Testo 868. Полученную пленку изучали на чувствительность к следующим газам-аналитам: О2, Н2, CO, NH3 и H2S. В качестве источника анализируемых газов-восстановителей использовали соответствующие поверочные газовые смеси в воздухе. В качестве газа сравнения при детектировании кислорода применяли аргон (99.9995%), для других газов-аналитов – синтетический воздух.

Сопротивление оксидных пленок измеряли с помощью цифрового мультиметра Fluke 8846A (6.5 Digit Precision Multimeter) с верхним пределом 1 ГОм.

Отклики на кислород вычисляли по формуле:

(1)
${{S}_{1}} = {{R}_{{{{{\text{O}}}_{{\text{2}}}}}}}{\text{/}}{{R}_{{{\text{Ar}}}}},$
где ${{R}_{{{{{\text{O}}}_{2}}}}}$ – сопротивление оксидной пленки в среде c заданной концентрацией кислорода; RАr – сопротивление оксидной пленки в среде аргона.

Отклик на другие газы-аналиты вычисляли по формуле:

(2)
${{S}_{2}} = {{R}_{{{\text{Air}}}}}{\text{/}}R,$
где RAir – сопротивление оксидной пленки в среде синтетического воздуха, R – в среде с заданной концентрацией газа-аналита.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для получения максимально пористого нанокристаллического порошка TiO2 использовали двухступенчатый процесс термообработки в различных газовых средах. Полученный титансодержащий ксерогель, по данным РФА (рис. 1а), является полностью рентгеноаморфным: на рентгенограмме отсутствуют рефлексы, относящиеся к зародышам кристаллических фаз. На первом этапе рентгеноаморфный титансодержащий ксерогель подвергали кристаллизации путем термообработки в среде аргона при 500°С в течение 2 ч (для упрощения далее будем использовать обозначение нанопорошка T1). Нанопорошок T1 состава TiO2–C имеет характерный набор рефлексов (рис. 1а) кристаллической структуры фазы анатаза [59] (PDF 00-021-1272). Рефлексы уширены, средний размер кристаллитов составляет 5.8 ± 1.2 нм, что говорит о высокой дисперсности нанопорошка TiO2, достигнутой кристаллизации в углеродной матрице. Дальнейшая термообработка в воздушной газовой среде позволяет удалить остаточный углерод из состава нанопорошка, что приводит к образованию более пористой структуры c большей удельной площадью поверхности, необходимой для получения эффективных рецепторных наноматериалов для химической газовой сенсорики.

Рис. 1.

Рентгенограммы нанопорошков T1 и Т2, а также титансодержащего ксерогеля (а); пленок TiO2 и TiO2:Cu на специальном датчике Al2O3/Pt (б).

Для выбора условий для дальнейшего синтеза нанокристаллического порошка TiO2 без примеси углерода изучено методом ДСК/ТГА термическое поведение полученного порошка T1 в токе воздуха. На рис. 2 представлены полученные термограммы: а – в диапазоне температур 25–850°С, б – в диапазоне температур 25–450°С с дальнейшей выдержкой в течение 1 ч при температуре 450°С. Видно, что на кривой ДСК (рис. 2а) присутствует только один экзотермический эффект с максимумом при 485°С, связанный с окислением остаточного углерода и образованием кристаллической решетки анатаза. На кривой ТГА основная потеря массы начинается при ~400°С и заканчивается при ~540°С, а итоговая потеря массы во всем температурном интервале составляет ~5.3%. Для выявления возможности использования более мягких условий термообработки исследовано термическое поведение (ДСК/ТГА) нанопорошка T1 при нагреве до температуры 450°С с последующей выдержкой в течение 1 ч. Как видно из рис. 2б, на кривой ДСК также присутствует один экзоэффект. После выдержки в течение 1 ч при 450°С потеря массы составляет 5.7%, что сопоставимо и даже превышает потерю массы в результате динамического нагрева до температуры 850°С (рис. 2а). Таким образом, установлено, что термообработка при температуре 450°С в течение 1 ч является достаточной для выгорания остаточного углерода из состава нанокристаллического порошка T1.

Рис. 2.

ДСК/ТГА-термограммы титансодержащего ксерогеля в потоке воздуха при 25–850°С (а) и 25–450°С с последующей выдержкой при 450°С в течение 1 ч на воздухе (б).

По данным РФА, полученный таким образом порошок TiO2 (далее T2), как и T1, имеет характерный набор рефлексов фазы анатаза (PDF 00-021-1272). Можно отметить меньшее уширение рефлексов фазы Т2 по сравнению с Т1, средний размер кристаллитов в два раза больше и составляет 11.6 ± 1.2 нм, что связано с агрегацией частиц в результате дополнительной термической обработки.

Полученный порошок Т2 использовали для приготовления пасты и нанесения методом перьевой плоттерной печати рецепторного слоя TiO2 на специальные датчики.

С целью изучения влияния допирования медью на хеморезистивные газочувствительные свойства TiO2 один из его образцов модифицировали с применением метода AACVD.

Фазовый состав полученных слоев изучали методом РФА (рис. 1б). Установлено, что помимо рефлексов фазы анатаза (PDF 00-021-1272) присутствуют дополнительные рефлексы, относящиеся к α-Al2O3 [60] и Pt [61] (PDF 00-005-0712 и 00-004-0802 соответственно). Рефлексы, относящиеся к отдельным медьсодержащим фазам, не обнаружены. Элементный состав пленок TiO2 и TiO2:Cu изучен методом EDX (рис. 3). Для нанокомпозита TiO2:Cu помимо титана и кислорода зафиксировано присутствие небольшого количества меди.

Рис. 3.

EDX-спектры пленок TiO2 (а) и TiO2:Cu (б).

Полученные покрытия дополнительно изучены с помощью ИК-спектроскопии диффузного отражения (рис. 4). Известно, что характеристические полосы поглощения диоксида титана проявляются в диапазоне от 1000 до 400 см−1, где имеют место валентные колебания связей Ti–O и Ti–O–Ti [62]. Наблюдаемая в ИК-спектрах отражения покрытий полоса с максимумом при 460 см−1, согласно [63], соответствует валентным колебаниям Ti–O диоксида титана со структурой анатаза. При этом вторая полоса поглощения с максимумом при 730 см−1, характерная для указанной структуры, вероятно, перекрывается более интенсивной полосой от Pt/Al2O3/Pt-подложки.

Рис. 4.

ИК-спектры диффузного отражения пленок TiO2 и TiO2:Cu.

Микроструктура порошков T1 и T2, а также покрытий TiO2 и TiO2:Cu изучена с помощью растровой электронной микроскопии (РЭМ). Показано, что морфология порошка Т1 (рис. 5а), полученного в среде аргона, достаточно плотная со средним размером частиц 22 ± 2 нм. В результате последующей термообработки на воздухе и соответствующего удаления пиролитического углерода микроструктура нанопористого порошка Т2 (рис. 5б) значительно меняется – уменьшается его плотность и повышается пористость. При этом средний размер частиц увеличивается до 42 ± 2 нм. Микроструктура частиц TiO2, формирующих рецепторный слой, близка к таковой для порошка Т2 (рис. 5в). После допирования поверхности медью методом AACVD микроструктура и средний размер частиц покрытия TiO2:Cu существенно не меняются (рис. 5г).

Рис. 5.

РЭМ-микрофотографии нанопорошков Т1 (а) и Т2 (б) и пленок TiO2 (в) и TiO2:Cu (г).

Для полученных слоев TiO2 и TiO2:Cu комплексно изучены хеморезистивные газочувствительные свойства. Для исследования селективности на первом этапе получены отклики на 2000 м.д. H2, 100 м.д. CO, NH3, H2S и 1% О2 при различных температурах в интервале 300–400°С с шагом 25°С. При меньших температурах в воздушной среде значение сопротивления составило >1 ГОм и отклик зафиксировать не удалось. Наименьшие отклики для обоих образцов отмечены на NH3 и Н2: для TiO2 во всем температурном интервале отклик (S2) не превысил 1.4, а для TiO2:Cu значение S2 составило 2.0. При детектировании СО для покрытия TiO2 получен гораздо больший отклик, чем для допированного медью слоя: 9.3 по сравнению с 3.5 при температуре детектирования 300°С. Наибольший отклик из всех анализируемых газов установлен на H2S при наименьшей температуре детектирования 300°С. Для TiO2 отклик равен 44.2, а при модифицировании медью он становится почти в два раза выше – 70.5. Полученные значения величины отклика являются достаточно большими как по сравнению с другими проанализированными в настоящей работе газами (что свидетельствует о селективности к Н2S), так и по сравнению с аналогами, представленными в литературе [64–69].

Поскольку наибольший отклик среди газов-восстановителей наблюдается на H2S, с практической точки зрения полезно подробно изучить газочувствительные свойства полученного рецепторного материала именно по отношению к этому газу. Механизм детектирования является классическим для хеморезистивных газовых сенсоров и сводится к тому, что на поверхности полупроводника находятся сорбированные формы кислорода О2−, О− или ${\text{O}}_{2}^{ - }$ в зависимости от рабочей температуры детектирования [30]. При температуре детектирования 300°С (при которой отмечена наибольшая чувствительность к H2S) характерно присутствие ионов О− [30], их наличие на поверхности TiO2 способствует образованию электронной структуры по типу “ядро–оболочка”. Ядром являются внутренние области частицы полупроводника, а оболочкой – резистивно-обедненный электронами приповерхностный слой (EDL) [16], образованный в результате расходования электронов для восстановления О2 до О−. При напуске H2S будет происходить окислительно-восстановительная реакция на поверхности полупроводника между ионами О− и H2S, в результате которой последний будет окисляться [70]:

(3)
${{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{S}} + 3{{{\text{O}}}^{ - }} \to {{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O}} + {\text{S}}{{{\text{O}}}_{{\text{2}}}} + 3{{e}^{ - }}.$

Электроны, которые выделяются при протекании реакции (3), будут поступать в зону проводимости, что приведет к уменьшению сопротивления и позволит зафиксировать резистивный отклик.

При изучении чувствительности к различным концентрациям H2S были зафиксированы отклики на 4–100 м.д. аналита при температуре 300°С (рис. 6а). При низких концентрациях (4–20 м.д. H2S) величина отклика у обоих рецепторных наноматериалов примерно одинаковая и составляет 2.9–3.0 (для 4 м.д.) и 9.0–9.9 (для 20 м.д.). При увеличении концентрации до 50 и 100 м.д. пленка TiO2, модифицированная медью, демонстрирует гораздо больший отклик по сравнению с TiO2: 29.3 против 23.7 (для 50 м.д.) и 70.5 против 44.2 (для 100 м.д.) соответственно. На рис. 6б представлена зависимость отклика на Н2S от концентрации аналита: в обоих случаях зависимость хорошо описывается линейной прямой, что характерно для хеморезистивных газовых сенсоров при детектировании газов на уровне м.д.

Рис. 6.

Хеморезистивные отклики на 4–100 м.д. H2S (а), зависимость отклика от содержания H2S в газовой фазе (б), воспроизводимость сигнала при детектировании 20 м.д. H2S (в), хеморезистивные отклики на 1–20% О2 (г) пленок TiO2 и TiO2:Cu. При детектировании Н2S рабочая температура 300°С, при детектировании кислорода – 275°С.

Судя по имеющимся литературным данным [34, 71], при высоких концентрациях H2S (>50 м.д.) может происходить реакция между ним и медьсодержащими кластерами с образованием сульфида меди. Образование CuS на поверхности оксида меди подтверждается рядом методов, в том числе РФЭС [34, 71]. При этом CuS обладает металлической проводимостью, поэтому его наличие на поверхности TiO2 приводит к снижению сопротивления.

Для материала, поверхностно допированного оксидом меди, при высоких концентрациях H2S (>50 м.д.) наблюдается значительное увеличение отклика, что, вероятно, связано с равновесным протеканием реакции образования нанокластеров сульфида меди и соответствующим дополнительным снижением сопротивления.

На рис. 6в показана воспроизводимость сигнала при детектировании 20 м.д. H2S при рабочей температуре 300°С. Установлено, что оба материала – индивидуальный и поверхностно модифицированный медью TiO2 – хорошо воспроизводят получаемый сигнал, а электрическое сопротивление как базовой линии, так и сопротивление слоя при напуске аналита для TiO2:Cu несколько ниже.

Наличие кислородных вакансий (${\text{V}}_{{\text{o}}}^{{\centerdot \centerdot }}$) и других дефектов в кристаллической структуре TiO2 позволяет успешно использовать его в качестве рецепторного наноматериала для детектирования кислорода [25–29] в составе хеморезистивных газовых сенсоров. Образование кислородных вакансий возможно из-за склонности TiO2 к нестехиометрии по кислороду в своей кристаллической решетке. Образование кислородных вакансий происходит из-за дефицита кислорода в газовой атмосфере, что описывается типичной равновесной реакцией (4) [72]:

(4)
${\text{O}}_{{\text{o}}}^{{\text{x}}} \leftrightarrow {\text{V}}_{{\text{o}}}^{{\centerdot \centerdot }} + 2{{e}^{ - }} + \frac{1}{2}{{{\text{O}}}_{2}}.$

Таким образом, при увеличении концентрации кислорода равновесие в реакции (4) смещается в обратном направлении, что позволяет зафиксировать отклик на кислород.

Отклики на кислород в настоящей работе получали относительно базовой линии в атмосфере аргона, что позволило снизить рабочую температуру детектирования до 275°С. При этом изучена чувствительность рецепторных слоев к 1–20% О2 (рис. 6г). Индивидуальный диоксид титана показал высокий и воспроизводимый отклик на кислород в широком диапазоне концентраций. При увеличении концентрации О2 от 1 до 20% отклик увеличился от 3.0 до 20.4. Как видно из рис. 6г, допирование поверхности диоксида титана медью привело к существенному снижению отклика до 2.4 (при 1% О2) и 9.6 (при 20% О2). Причиной такого явления может быть снижение контактной поверхности TiO2 из-за ее модифицирования медью, что привело к уменьшению числа активных кислородных вакансий на поверхности рецепторного наноматериала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Золь-гель методом при использовании двухступенчатой термообработки ксерогеля в аргоне и на воздухе получен нанокристаллический порошок TiO2 со структурой анатаза, который далее использовали для формирования методом перьевой плоттерной печати газочувствительных слоев. Для изучения влияния на комплекс хеморезистивных свойств допирования полученного полупроводникового покрытия медью использовали метод AACVD (прекурсор – ацетат меди, растворитель – вода).

По данным РФА, на всех стадиях синтеза порошки и покрытия диоксида титана имеют кристаллическую структуру анатаза. При дополнительной термической обработке на воздухе средний размер кристаллитов TiO2 увеличился с 5.8 ± 1.2 до 11.6 ± 1.2, а средний размер частиц – с 22 ± 2 до 42 ± 2 нм (по данным РЭМ). Средний размер частиц слоев состава TiO2 и TiO2:Cu в результате термической обработки для удаления органических компонентов пасты изменился незначительно. Присутствие небольшого количества меди на поверхности TiO2 после ее модифицирования методом AACVD подтверждено данными EDX-анализа.

Полученные рецепторные материалы TiO2 и TiO2:Cu показали заметную чувствительность к сероводороду во всем температурном интервале (300–400°С). Модифицирование поверхности TiO2 медьсодержащими кластерами привело к значительному увеличению отклика на высокие концентрации сероводорода из-за вероятной склонности CuO к образованию CuS с металлической проводимостью. Отмечено уменьшение отклика на кислород для композита TiO2:Cu, что может быть связано с уменьшением количества кислородных вакансий на поверхности рецепторного наноматериала.

Список литературы

  1. Chen X., Mao S.S. // Chem. Rev. 2007. V. 107. № 7. P. 2891. https://doi.org/10.1021/cr0500535

  2. Anitha V.C., Banerjee A.N., Joo S.W. // J. Mater. Sci. 2015. V. 50. № 23. P. 7495. https://doi.org/10.1007/s10853-015-9303-7

  3. Hamilton J.W.J., Entezari M.H., Byrne J.A. et al. // Appl. Catal., B: Environ. 2012. V. 125. P. 331. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2012.05.036

  4. Bavykin D.V., Friedrich J.M., Walsh F.C. // Adv. Mater. 2006. V. 18. № 21. P. 2807. https://doi.org/10.1002/adma.200502696

  5. Magdysyuk O.V., Adams F., Liermann H.-P. et al. // Int. J. Psychosoc. Rehabil. 2016. V. 20. № 2. P. 1. https://doi.org/10.1039/c8tb00149a

  6. Wang X., Zhao Y., Mølhave K. et al. // Nanomaterials. 2017. V. 7. № 11. P. 382. https://doi.org/10.3390/nano7110382

  7. Raghu A.V., Karuppanan K.K., Pullithadathil B. // ACS Sensors. 2018. V. 3. № 9. P. 1811. https://doi.org/10.1021/acssensors.8b00544

  8. Yang F., Zhu J., Zou X. et al. // Ceram. Int. 2018. V. 44. № 1. P. 1078. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.10.052

  9. Cabeza G.F., Schipani F., Garetto T.F. et al. // J. Electroceramics. 2017. V. 40. № 1. P. 72. https://doi.org/10.1007/s10832-017-0100-3

  10. Rassu P., Malfatti L., Carboni D. et al. // J. Mater. Chem. C. 2017. V. 5. № 45. P. 11815. https://doi.org/10.1039/c7tc03397d

  11. Hyun S.K., Choi S., Sun G.-J. et al. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2017. V. 17. № 6. P. 4099. https://doi.org/10.1166/jnn.2017.13409

  12. Peng X., He Z., Yang K. et al. // Appl. Surf. Sci. 2016. V. 360. P. 698. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.11.048

  13. Wang H., Sun Q., Yao Y. et al. // Ceram. Int. 2016. V. 42. № 7. P. 8565. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.02.084

  14. Ye Z., Tai H., Xie T. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2016. V. 223. P. 149. https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.09.102

  15. Muthukrishnan K., Vanaraja M., Boomadevi S. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2015. V. 26. № 7. P. 5135. https://doi.org/10.1007/s10854-015-3041-0

  16. Jeong S.Y., Kim J.S., Lee J.H. // Adv. Mater. 2020. V. 2002075. P. 1. https://doi.org/10.1002/adma.202002075

  17. Kim H.J., Lee J.H. // Sensors Actuators, B: Chem. 2014. V. 192. P. 607. https://doi.org/10.1016/j.snb.2013.11.005

  18. Persson P., Bergström R., Lunell S. // J. Phys. Chem. B 2002. V. 104. № 44. P. 10348. https://doi.org/10.1021/jp002550p

  19. Samsudin E.M., Abd Hamid S.B. // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 391. P. 326. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.07.007

  20. Zhang M., Ning T., Zhang S. et al. // Mater. Sci. Semicond. Process. 2014. V. 17. P. 149. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2013.09.014

  21. Neri G., Santangelo S., Donato N. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2011. V. 37. № 2. P. 1842. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.10.017

  22. Hazra S.K., Tripathy S.R., Alessandri I. et al. // Mater. Sci. Eng. B: Solid-State Mater. Adv. Technol. 2006. V. 131. № 1–3. P. 135. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2006.04.004

  23. Kim I.-D., Lee S.-J., Zyung T. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2010. V. 149. № 1. P. 301. https://doi.org/10.1016/j.snb.2010.06.033

  24. Yin L., Zhang L., Lun N. et al. // Langmuir. 2010. V. 26. № 15. P. 12841. https://doi.org/10.1021/la100910u

  25. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Kopitsa G.P. et al. // Mater. Chem. Phys. 2019. V. 225. P. 347. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2018.12.102

  26. Mokrushin A.S., Simonenko E.P., Simonenko N.P. et al. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 463. P. 197. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.08.208

  27. Sevastyanov V.G., Simonenko E.P., Simonenko N.P. et al. // Mendeleev Commun. 2018. V. 28. № 2. P. 164. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2018.03.018

  28. Simonenko E.P., Mokrushin A.S., Simonenko N.P. et al. // Thin Solid Films. 2019. V. 670. P. 46. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2018.12.004

  29. Mokrushin A.S., Simonenko E.P., Simonenko N.P. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2019. V. 92. № 2. P. 415. https://doi.org/10.1007/s10971-019-04979-4

  30. Deng Y. // Semiconducting Metal Oxides for Gas Sensing, Elsivier. 2019. https://doi.org/10.1007/978-981-13-5853-1

  31. Ji H., Zeng W., Li Y. // Nanoscale. 2019. V. 11. № 47. P. 22664. https://doi.org/10.1039/c9nr07699a

  32. Degler D., Weimar U., Barsan N. // ACS Sensors. 2019. V. 4. № 9. P. 2228. https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00975

  33. Potyrailo R.A. // Chem. Rev. 2016. V. 116. № 19. P. 11 877. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00187

  34. Peng F., Sun Y., Yu W. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. № 4. P. 1. https://doi.org/10.3390/nano10040774

  35. Ramgir N.S., Ganapathi S.K., Kaur M. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2010. V. 151. № 1. P. 90. https://doi.org/10.1016/j.snb.2010.09.043

  36. Li S., Xie L., He M. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2020. V. 310. № November 2019. P. 127 828. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.127828

  37. Barreca D., Carraro G., Comini E. et al. // J. Phys. Chem. C. 2011. V. 115. № 21. P. 10 510. https://doi.org/10.1021/jp202449k

  38. Choi S.W., Katoch A., Kim J.H. et al. // J. Mater. Chem. C. 2014. V. 2. № 42. P. 8911. https://doi.org/10.1039/c4tc01182a

  39. Deng J., Wang L., Lou Z. et al. // J. Mater. Chem. A. 2014. V. 2. № 24. P. 9030. https://doi.org/10.1039/c4ta00160e

  40. Lee J.H., Kim J.H., Kim S.S. // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 448. P. 489. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.04.115

  41. Maziarz W. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 480. P. 361. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.02.139

  42. Wang X., Li Y., Li Z. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2019. V. 301. № July. P. 127019. https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.127019

  43. Wang G., Fu Z., Wang T. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2019. V. 295. P. 70. https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.05.075

  44. Vilic T., Llobet E. // Procedia Eng. 2016. V. 168. P. 206. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.163

  45. Bloor L.G., Manzi J., Binions R. et al. // Chem. Mater. 2012. V. 24. № 15. P. 2864. https://doi.org/10.1021/cm300596c

  46. Stoycheva T., Annanouch F.E., Gràcia I. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2014. V. 198. P. 210. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.03.040

  47. Mokrushin A.S., Fisenko N.A., Gorobtsov P.Y. et al. // Talanta. 2021. V. 221. P. 121 455. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121455

  48. Simonenko T.L., Simonenko N.P., Gorobtsov P.Y. et al. // J. Alloys Compd. 2020. V. 832. P. 154 957. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154957

  49. Mokrushin A.S., Simonenko E.P., Simonenko N.P. et al. // Ionics (Kiel). 2019. V. 25. № 3. P. 1259. https://doi.org/10.1007/s11581-018-2820-z

  50. Mokrushin A.S., Simonenko E.P., Simonenko N.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 7. P. 851. https://doi.org/10.1134/s0036023618070197

  51. Mokrushin A.S., Simonenko E.P., Simonenko N.P. et al. // J. Alloys Compd. 2019. V. 773. № 2. P. 1023. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.09.274

  52. Simonenko T.L., Simonenko N.P., Mokrushin A.S. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 1. P. 121. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.08.241

  53. 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

  54. Mokrushin A.S., Popov V.S., Simonenko N.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 6. P. 695. https://doi.org/10.1134/s0036023617060213

  55. Mikhaylov A.A., Medvedev A.G., Tripol’Skaya T.A. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. № 46. P. 16 171. https://doi.org/10.1039/c7dt03104a

  56. Nagornov I.A., Maeder T., Kuznetsov N.T. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 11. P. 1519. https://doi.org/10.1134/s0036023618110189

  57. Maeder T., Simonenko N.P., Vlasov I.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 11. P. 1415. https://doi.org/10.1134/s0036023617110195

  58. Schneider C.A., Rasband W.S., Eliceiri K.W. // Nat. Methods. 2012. V. 9. № 7. P. 671. https://doi.org/10.1038/nmeth.2089

  59. Hanaor D.A.H., Sorrell C.C. // J. Mater. Sci. 2011. V. 46. № 4. P. 855. https://doi.org/10.1007/s10853-010-5113-0

  60. Roy A., Sood A.K. // Pramana J. Phys. 1995. V. 44. № 3. P. 201. https://doi.org/10.1007/BF02848471

  61. Gibaud A., Topić M., Corbel G. et al. // J. Alloys Compd. 2009. V. 484. № 1–2. P. 168. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.05.050

  62. Lu H. Bin, Zhou Y.Z., Vongehr S. et al. // Sci. China Technol. Sci. 2012. V. 55. № 4. P. 894. https://doi.org/10.1007/s11431-011-4706-4

  63. Praveen P., Viruthagiri G., Mugundan S. et al. // Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2014. V. 117. № October. 2017. P. 622. https://doi.org/10.1016/j.saa.2013.09.037

  64. Fu Y.Q., Wang Z., Sun K. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 682. P. 647. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.04.311

  65. Liu W., Wu J., Yang Y. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2018. V. 29. № 6. P. 4624. https://doi.org/10.1007/s10854-017-8413-1

  66. Han C., Li X., Shao C. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2019. V. 285. P. 495. https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.01.077

  67. Ganapathi S.K., Kaur M., Singh R. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2019. V. 2. № 10. P. 6726. https://doi.org/10.1021/acsanm.9b01637

  68. Duan Y., Pirolli L., Teplyakov A.V. // Sensors Actuators, B: Chem. 2016. V. 235. P. 213. https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.05.014

  69. Yu T., Cheng X., Zhang X. et al. // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. № 22. P. 11991. https://doi.org/10.1039/c5ta00811e

  70. Carpenter M.A., Mathur S., Kolmakov A. // Metal Oxide Nanomaterials for Chemical Sensors, Springer, NY, 2013 https://doi.org/10.1007/978-1-4614-5395-6

  71. Ramgir N.S., Ganapathi S.K., Kaur M. et al. // Sensors Actuators, B: Chem. 2010. V. 151. № 1. P. 90. https://doi.org/10.1016/j.snb.2010.09.043

  72. Ramamoorthy R., Dutta P.K., Akbar S.A. // J. Mater. Sci. 2003. V. 38. № 21. P. 4271. https://doi.org/10.1023/A:1026370729205

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал неорганической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал