Поиск в базе сайта:
Композиты с тетратиафульваленом на основе нанокристаллических SnO2 и ZnO: синтез, устойчивость и сенсорные свойства icon

Композиты с тетратиафульваленом на основе нанокристаллических SnO2 и ZnO: синтез, устойчивость и сенсорные свойства




Скачать 23.12 Kb.
НазваниеКомпозиты с тетратиафульваленом на основе нанокристаллических SnO2 и ZnO: синтез, устойчивость и сенсорные свойства
Дата конвертации23.05.2015
Вес23.12 Kb.
КатегорияТексты

Композиты с тетратиафульваленом на основе нанокристаллических SnO2 и ZnO: синтез, устойчивость и сенсорные свойства.

Подолько Е. В.

cтудентка 5 курса

119991, Россия, Москва, Ленинские горы, МГУ
им. М. В. Ломоносова, Химический факультет


E–mail: elena.podolko.91@gmail.com

Оксиды цинка и олова – это многофункциональные вещества, они прозрачны для видимого света, поглощают в УФ-области. Ширина запрещенной зоны для SnO2 составляет 3.6 эВ, для ZnO – 3.4 эВ. На их поверхности могут адсорбироваться газы из атмосферы, что меняет ее структуру и электропроводность оксидов при высокой температуре. Этот эффект используется для создания газовых сенсоров резистивного типа. Одним из основных недостатков таких сенсоров является высокая температура работы (обычно от 200 до 400°С), из-за чего они потребляют много электроэнергии при своей работе. Ситуацию может исправить действие света - видимого или УФ. Чтобы образцы поглощали видимый свет, используют сенсибилизаторы - «посредники» в поглощении энергии. В данной работе была сделана попытка применить тетратиафульвален (ТТФ) для сенсибилизации оксидов.

Впервые незамещенный ТТФ был синтезирован в 1970 году и тут же привлек большое внимание химиков из-за высоких π-донорных свойств. Разница энергий НСМО-ВЗМО, рассчитанная методом DFT для планарной структуры составляет всего 2.011 эВ. К настоящему моменту было исследовано очень много различных систем с переносом заряда с участием ТТФ или его производных, в частности, изучена адсорбция ТТФ на поверхности оксида цинка [1].

Оксиды были синтезированы золь-гель методом. Нанокристаллический SnO2 с размером кристаллитов 4 ± 1 и 32 ± 3 нм получен осаждением -оловянной кислоты водным раствором аммиака из раствора SnCl4 с последующим отжигом при 300 и 700 оС. Синтез нанокристаллического ZnO с размером кристаллитов 20 ± 2 и 59 ± 6 нм проведен путем осаждения гидроксикарбоната цинка NH4HCO3 из раствора Zn(NO3)2 с аналогичной термической обработкой. Микроструктура образцов охарактеризована методами рентгеновской дифракции и низкотемпературной десорбции азота (НДА). Показано, что наибольшую удельную площадь поверхности имеет образец SnO2, отожженный при 300°С – 120 ± 5 м2/г. С ростом температуры отжига увеличивается размер кристаллитов и степень агрегации частиц, что приводит к уменьшению удельной площади поверхности.

Модификацию оксидных матриц тетратиафульваленом провели методом принудительной пропитки раствором ТТФ в гексане. Полученные композиты имели окраску, отличную от цвета чистого ТТФ, что и косвенно свидетельствует об адсорбции этого вещества на поверхности матриц и частичном переносе заряда.

Термическая устойчивость полученных композитов исследована методами термического анализа с масс-спектрометрическим определением продуктов разложения, а также in situ ИК-спектрокопии в условиях нагрева в диапазоне 30 – 700°С. Установлено, что в температурном интервале от 50 до 100°С композиты претерпевают необратимые изменения с дальнейшим разложением ТТФ. Исходя из полученных данных были определены условия для проведения сенсорных измерений.
Литература.
  1. Nenon S., Mereau R., Salman S., Castet F. Structural and Electronic Properties of the TTF/ZnO(10–10) Interface: Insights From Modeling // J. Phys. Chem. Lett., 2012, 3 (1), pp 58–63


Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией