ZINC STANNATE NANOSTRUCTURES FOR FAST RESPONSE GAS SENSORS

Abstract

Рассмотрены возможности использования наноструктур станната цинка в качестве чувствительных элементов газовых сенсоров с высоким быстродействием, которые представляют большой интерес для использования в самых разных областях применения от обнаружения токсичных веществ до мониторинга качества воздуха или медицинской диагностики. Синтез наноструктур станната цинка проводили при гидротермальной обработке наностержней станната цинка в растворе станната калия и мочевины при различных концентрациях прекурсоров. Химический состав поверхности образцов проанализирован методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Показано, что в результате гидротермальной обработки на поверхности наностержней оксида цинка появляются ионы Sn. Исследование газочувствительных характеристик проведено при воздействии паров изопропилового спирта при температурах 156°С и 310°С. Показано, что максимальный отклик при 310°С к 1000 млн изопропилового спирта составляет 8,24. При этом образцы станната цинка обладают высоким быстродействием в 23 с. The possibilities of using zinc stannate nanostructures as sensitive elements of fast response gas sensors are considered, which are of great interest for use in a variety of applications from the detection of toxic substances to air quality monitoring or medical diagnostics. The synthesis of zinc stannate nanostructures was carried out by hydrothermal treatment of zinc stannate nanorods in a solution of potassium stannate and urea at different concentrations of precursors. The chemical composition of the sample surface was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy. It is shown that as a result of hydrothermal treatment, Sn+ ions appear on the surface of zinc oxide nanorods. The study of gas-sensitive characteristics was carried out under the influence of isopropyl alcohol vapors at temperatures of 156°C and 310°C. It is shown that the maximum response at 310°C to 1000 ppm of isopropyl alcohol is 8,24. At the same time, the zinc stannate samples have a fast response of 23 s.