Специалисты Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова (ИОНХ РАН), МГУ имени М.В. Ломоносова и их коллеги из Еврейского университета в Иерусалиме разработали новый метод синтеза диоксида олова.
Этот материал очень чувствителен к водороду и широко используется в газовых сенсорах. Разработка, как сообщили в пресс-службе ИОНХ РАН, поможет создавать более совершенные датчики утечек, что критически важно для развития водородной энергетики и безопасности на промышленных объектах.
Традиционно диоксид олова получают из хлорида олова, но в готовом продукте всегда остаются примеси хлора, которые непредсказуемо влияют на свойства материала. Учёные предложили другой подход — использовать в качестве исходного вещества пероксостаннат аммония (соединение, содержащее пероксидную группу) и осаждать его на листочки оксида графена.
Как объяснил старший научный сотрудник ИОНХ РАН Алексей Михайлов, метод выглядит следующим образом. Хлорид олова растворяют в воде, добавляют аммиак, и полученный гидроксид олова растворяют в смеси пероксида водорода и водного раствора аммиака. Так формируется золь — коллоидный раствор с наночастицами пероксостанната аммония. Затем этот золь смешивают с водной дисперсией оксида графена и помещают в пары аммиака. Частицы золя осаждаются на поверхность листочков оксида графена — и на этом этапе хлора в материале уже нет, сообщает ТАСС.
После выделения и сушки получается коричневый порошок: листочки оксида графена, покрытые с двух сторон слоем частиц пероксостанната аммония. Затем порошок обрабатывают в печи при температуре 500 градусов. Пероксостаннат аммония разлагается, образуя диоксид олова, а оксид графена (подложка) выгорает. В результате частицы оксида олова сохраняют двумерную листовую структуру подложки.
Как отмечают учёные, полученный таким способом диоксид олова обладает высокой чувствительностью к низким концентрациям водорода даже при повышенной влажности (до 50%). Это делает его очень перспективным для создания новых газовых сенсоров с улучшенными характеристиками — для нефтехимической промышленности, атомной энергетики и медицины. Разработка поможет предотвращать утечки и возможные взрывы водорода на промышленных объектах.
