Разработан новый метод синтеза нанопроволок диоксида церия для сенсоров влажности

В последние годы вискеры (нанопроволоки) представляют большой интерес для исследователей вследствие своих уникальных оптических, термических и механических свойств. Однако чтобы успешно использовать их в промышленности, требуется простой, недорогой и в то же время позволяющий надежно контролировать свойства получаемого материала метод синтеза нановискеров.

Группа китайских исследователей под руководством Чжана Зувэя (Zuwei Zhang) из Университета Чунцина (Chongqing University) предложили новый метод получения вискеров диоксида церия, легированного барием, сообщает Нанометр.  Оригинальная статья авторов работы опубликована в Nanotechnology.

Диоксид церия может выступать в качестве твердого электролита и поэтому изменять свои свойства в присутствии воды.  В тефлоновую ячейку помещалась смесь гидроксидов натрия и калия в эвтектическом соотношении 51.5:48.5, а также диоксид церия (размер зерна 0.5-3 мкм) и карбонат бария (в равных количествах). Затем ячейку нагревали до 200 С для полного плавления гидроксидов. Затем смесь в ячейке выдерживали при 200 С в течение 12 - 72 ч, после чего охлаждали до комнатной температуры. Твердый продукт растворялся в дистиллированной воде и промывался разбавленной кислотой для удаления с поверхности щелочей. Длина образовавшихся вискеров, как и степень внедрения ионов бария в кубическую решетку диоксида церия, зависела от продолжительности синтеза. Полученные нановискеры были использованы для создания керамических сенсоров влажности. Для этого нановискеры диспергировали в этаноле, а затем осаждали на золотые электроды, помещенные на кремниевую пластину. Омические контакты с медными проводами устанавливались с использованием проводящей серебряной пасты. Предварительные испытания подобных сенсоров показали их достаточно высокую эффективность. При этом более длительная термическая обработка (72 ч) оказалась целесообразной для уменьшения времен отклика и возврата, являющихся важнейшими параметрами сенсорных устройств.

Образование в области нанотехнологий и информатики можно получить

•  в Московском физико-техническом государственном университете