Термическая стабильность гетеронаноструктур (ZnS)(Ag2S)x сульфидов цинка и серебра

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Гетеронаноструктуры (ZnS)(Ag2S)x с x от 0.002 до 0.50 синтезированы методом гидрохимического соосаждения. Размер наночастиц ZnS в полученных гетеронаноструктурах составляет 2–4 нм. Отжиг синтезированных гетеронаноструктур (ZnS)(Ag2S)x на воздухе при температуре от 25 до 530°C и более приводит к изменению их фазового состава вследствие окисления кубического сульфида цинка до гексагонального оксида цинка. Окисление начинается при температуре ~250°C, и содержание оксида цинка в них после отжига при 530°C достигает ~26–30 вес. %. Размер наночастиц образующегося ZnO составляет от 12 до 17–25 нм. Изучение окисления гетеронаноструктур (ZnS)(Ag2S)x,на воздухе показало, что первоначальная убыль массы, наблюдаемая при нагреве до ~120°C, обусловлена удалением адсорбированной влаги. Последующая потеря массы, происходящая при нагреве от ~250 до ~430–450°C, связана с началом окисления сульфида ZnS и образованием оксида ZnO. Наибольшая потеря массы наблюдается при нагреве от ~450 до ~580°C и обусловлена ростом содержания ZnO, частичным окислением серы и ее удалением в виде SO2. Стадии окисления подтверждены наличием максимумов на температурных зависимостях ионных токов, соответствующих H2O, CO2 и SO2. Изученные гетеронаноструктуры являются термически стабильными при нагреве до ~200–250°C.

Об авторах

С. И. Садовников

Институт химии твердого тела УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sadovnikov@ihim.uran.ru
Россия, ул. Первомайская, 91, Екатеринбург, 620990

С. В. Сергеева

Институт металлургии УрО РАН

Email: sadovnikov@ihim.uran.ru
Россия, ул. Амундсена, 101, Екатеринбург, 620016

А. И. Гусев

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: sadovnikov@ihim.uran.ru
Россия, ул. Первомайская, 91, Екатеринбург, 620990

Список литературы

  1. Fang X., Zhai T., Gautam U.K. et al. // Progr. Mater. Sci. 2011. V. 56. № 2. P. 175. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2010.10.001
  2. Wang X., Huang H., Liang B. et al. // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2013. V. 38. № 1. P. 57. https://doi.org/10.1080/10408436.2012.736887
  3. Садовников С.И., Ремпель А.А., Гусев А.И. // Усп. химии. 2018. Т. 87. № 4. С. 303.
  4. Sadovnikov S.I. // Russ. Chem. Rev. 2019. V. 88. № 6. P. 571. https://doi.org/10.1070/RCR4867
  5. Liang C.H., Terabe K., Hasegawa T., Aono M. // Nanotechnology. 2007. V. 18. № 48. P. 485202. https://doi.org/10.1088/0957-4484/18/48/485202
  6. Hasegawa T., Terabe K., Tsuruoka T., Aono M. // Advanc. Mater. 2012. V. 24. № 2. P. 252. https://doi.org/10.1002/adma.201102597
  7. Yang H.-Y., Zhao Y.-W., Zhang Z.-Y., Xiong H.-M., Yu S.-N. // Nanotechnology. 2013. V. 24. № 5. P. 055706. http://dx.doi.org/10.1088/0957–4484/24/5/055706
  8. Lim W.P., Zhang Z., Low H.Y., Chin W.S. // Angew. Chem. Int. Ed. 2004. V. 43. № 42. P. 5685. https://doi.org/10.1002/anie.200460566
  9. Kryukov A.I., Stroyuk A.L., Zin’chuk N.N. et al. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2004. V. 221. № 1–2. P. 209. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2004.07.009
  10. Li H., Xie F., Li Wei. et al. // Catal. Surv. Asia. 2018. V. 22. № 3. P. 156. https://doi.org/10.1007/s10563-018-9249-2
  11. Садовников С.И., Ищенко А.В., Вайнштейн И.А. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 9. С. 1183. https://doi.org/10.31857/S0044457X20090147
  12. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1967. 448 с.
  13. Patnaik P. Dean’s Analytical Chemistry Handbook. New York: McGraw-Hill, 2004. 1280 p.
  14. Lee P.C., Meisel D. // J. Phys. Chem. 1982. V. 86. № 17. P. 3391. https://doi.org/10.1021/j100214a025
  15. Sadovnikov S.I., Gusev A.I., Gerasimov E.Yu., Rempel A.A. // Chem. Phys. Lett. 2015. V. 642. P. 17. http://dx.doi.org/10.1016/j.cplett.2015.11.004
  16. X’Pert HighScore Plus. Version 2.2e (2.2.5). Netherlands.
  17. Scherrer P. // Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. 1918. V. 2. P. 98–100.
  18. Кривоглаз М. А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. М.: Наука, 1967. 336 с.
  19. Hall W.H. // Proc. Phys. Soc. London. 1949. Sect.A. V. 62. Part 11. № 359A. P. 741. https://doi.org/10.1088/0370-1298/62/11/110
  20. Williamson G.K., Hall W.H. // Acta Metallurg. 1953. V. 1. № 1. P. 22. https://doi.org/10.1016/0001-6160(53)90006-6
  21. JCPDS card No. 005-0566
  22. Van Aswegen J.T.S., Verleger H. // Die Naturwissenschafien. 1960. V. 47. № 6. P. 131. https://doi.org/10.1007/BF00628510
  23. McMurdie H.F., Morris M.C., Evans E.H. et al. // Powder Diffraction. 1986. V. 1. № 2. P. 64. https://doi.org/10.1017/S0885715600011593
  24. JCPDS card No. 36-1451
  25. Xu Y.N., Ching W.Y. // Phys. Rev. B. 1993. V. 48. № 7. P. 4335.и тhttps://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.4335
  26. Blanton T., Misture S., Dontula N., Zdzieszynski Z. // Powder Diffraction. 2011. V. 26. № 2. P. 114. https://doi.org/10.1154/1.3583564
  27. Corish J., O’Briain C.D. // J. Mater. Sci. 1971. V. 6. № 3. P. 252. https://doi.org/10.1007/BF00550020
  28. Bärtsch M., Niederberger M. // ChemPlusChem. 2017. V. 82. № 1. P. 42. https://doi.org/10.1002/cplu.201600519
  29. Sadovnikov S.I. // Mater. Sci. Semicond. Proc. 2022. V. 148. № 10. P. 106766. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2022.106766
  30. NIST Chemistry WebBook. NIST Standard Reference Database Number 69. https://doi.org/10.18434/Т4D303
  31. Živković D., Sokić M., Živković Ž., Manasijević D., Lj. Balanović L., Štrbac N., Ćosović V., Boyanov B. // J. Therm. Anal. Calorim. 2013. V. 111. № 2. P. 1173. https://doi.org/10.1007/s10973-012-2300-z
  32. Sadovnikov S.I., Gusev A.I. // J. Therm. Anal. Calorim. 2018. V. 131. № 2. P. 1155. https://doi.org/10.1007/s10973-017-6691-8
  33. Fu Q.-S., Xue Y.-Q., Cui Z.-X., Wang M.-F. // J. Nanomater. (Hindawi). 2014. V. 2014. P. 856489. https://doi.org/10.1155/2014/856489
  34. Klyushnikov A.M., Pikalov S.M., Gulyaeva R.I. // Chim. Techno Acta. 2023. V. 10 № 2. P. 202310202. https://doi.org/10.15826/chimtech.2023.10.2.02
  35. Садовников С.И., Сергеева С.В. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 4. С. 444. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601936

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024