Специалисты Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова (ИОНХ РАН) и МГУ им. М. В. Ломоносова с коллегами из Еврейского университета в Иерусалиме разработали новый метод получения диоксида олова — ценного материала для газовых сенсоров, который хорошо реагирует на утечку водорода. Метод призван поспособствовать созданию совершенных датчиков водорода, необходимых для развития водородной энергетики, сообщили в пресс-службе ИОНХ РАН.
«Международный коллектив ученых разработал новый простой способ синтеза диоксида олова без примеси хлорид-ионов. Такой материал обладает высокой чувствительностью к низким концентрациям водорода даже в условиях повышенной влажности (до 50%), что весьма перспективно для дальнейшей разработки новых газовых сенсоров с улучшенными характеристиками для нефтехимической промышленности, атомной энергетики и медицины. Разработка поможет предотвратить утечки и возможные взрывы водорода на промышленных объектах», — отметили в пресс-службе.
Как рассказал ТАСС старший научный сотрудник лаборатории пероксидных соединений и материалов на их основе ИОНХ РАН Алексей Михайлов, диоксид олова в настоящее время получают из хлорида олова, но при этом в продукте остаются примеси хлора, которые неконтролируемо влияют на его свойства. Предложенный подход подразумевает использование в качестве прекурсора олова пероксидсодержащее (содержащее группу из двух соединенных между собой атомов кислорода) соединение — пероксостаннат аммония, которое осаждают на листочки оксида графена.
«Как и в классическом методе, мы используем тот же хлорид олова, растворяем в воде, добавляем аммиак и полученный гидроксид олова растворяем в смеси пероксида водорода и водного раствора аммиака. При этом формируется золь — коллоидный раствор с наночастицами пероксостанната аммония. Полученный золь смешиваем с водной дисперсией — твердыми частицами в жидкой среде — оксида графена. Смесь помещаем в пары аммиака и выдерживаем некоторое время. Частицы золя осаждаются на поверхность листочков оксида графена. Хлора здесь уже нет», — рассказал Михайлов.
После выделения и сушки получается коричневый порошок — это листочки оксида графена, покрытые с двух сторон слоем частиц пероксостанната аммония. В результате обработки этого порошка в печи при температуре в 500 градусов пероксостаннат аммония разлагается с образованием диоксида олова, а подложка (оксид графена) сгорает. При этом частицы оксида олова сохраняют двумерную (листовую) морфологию подложки, отметил ученый.
Результаты работы опубликованы в журнале International Journal of Hydrogen Energy.
