Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd

Из водных растворов вольфрамата натрия получены нанокристаллические плёнки и порошки вольфрамовых кислот WO₃⋅nH₂O с n = 1 и 2. Исследованы наноструктура, электрохимические, оптические и хемихромные свойства таких плёнок. На основе этих плёнок разработана конструкция и изготовлен лабораторный образец...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Date:	2011
Main Authors:	Фоманюк, С.С., Колбасов, Г.Я., Краснов, Ю.С.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2011
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74280
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd / С.С. Фоманюк, Г.Я. Колбасов, Ю.С. Краснов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 1. — С. 197-206. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859631939827269632
author	Фоманюк, С.С. Колбасов, Г.Я. Краснов, Ю.С.
author_facet	Фоманюк, С.С. Колбасов, Г.Я. Краснов, Ю.С.
citation_txt	Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd / С.С. Фоманюк, Г.Я. Колбасов, Ю.С. Краснов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 1. — С. 197-206. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
description	Из водных растворов вольфрамата натрия получены нанокристаллические плёнки и порошки вольфрамовых кислот WO₃⋅nH₂O с n = 1 и 2. Исследованы наноструктура, электрохимические, оптические и хемихромные свойства таких плёнок. На основе этих плёнок разработана конструкция и изготовлен лабораторный образец оптического сенсора водорода с большой чувствительностью к водороду в области малых концентраций этого газа в водород-воздушных смесях (до значения менее 0,01 об.% [H₂]). З водних розчинів вольфрамату натрію одержано нанокристалічні плівки й порошки вольфрамових кислот WO₃⋅nН₂O з n = 1 і 2. Досліджено наноструктуру, електрохемічні, оптичні й хеміхромні властивості таких плівок. На основі цих плівок розроблено конструкцію і виготовлено лабораторний зразок оптичного сенсора водню з великою чутливістю до водню в області малих концентрацій цього газу у воднево-повітряних сумішах (до значення меншого за 0,01 об.% [H₂]). The nanocrystalline films and powders of tungstic acids WO₃⋅nH₂O with n = 1 and 2 are obtained from sodium tungstate aqueous solution. The nanoscale structure, electrochemical, optical, and chemichromic properties of these films are studied. A design of optical hydrogen sensor is developed, and its laboratory specimen is made on the base of these films with high hydrogen sensitivity in the range of low hydrogen concentration in the hydrogen—air mixture (down to under 0.01 vol.% [H₂]).
first_indexed	2025-12-07T13:11:46Z
format	Article
fulltext	197 PACS numbers: 07.07.Df, 78.67.Pt,81.16.Rf,81.70.Fy,82.45.Yz,82.47.Rs, 82.80.-d Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO3/Pd С. С. Фоманюк, Г. Я. Колбасов, Ю. С. Краснов Институт общей и неорганической химии НАН Украины, просп. Акад. Палладина, 32/34, 03680, ГСП, Киев-142, Украина Из водных растворов вольфрамата натрия получены нанокристалличе- ские плёнки и порошки вольфрамовых кислот WO3⋅nH2O с n = 1 и 2. Ис- следованы наноструктура, электрохимические, оптические и хемихром- ные свойства таких плёнок. На основе этих плёнок разработана кон- струкция и изготовлен лабораторный образец оптического сенсора водо- рода с большой чувствительностью к водороду в области малых концен- траций этого газа в водород-воздушных смесях (до значения менее 0,01 об.% [H2]). З водних розчинів вольфрамату натрію одержано нанокристалічні плівки й порошки вольфрамових кислот WO3⋅nН2O з n = 1 і 2. Досліджено нанос- труктуру, електрохемічні, оптичні й хеміхромні властивості таких плі- вок. На основі цих плівок розроблено конструкцію і виготовлено лабора- торний зразок оптичного сенсора водню з великою чутливістю до водню в області малих концентрацій цього газу у воднево-повітряних сумішах (до значення меншого за 0,01 об.% [H2]). The nanocrystalline films and powders of tungstic acids WO3⋅nH2O with n = 1 and 2 are obtained from sodium tungstate aqueous solution. The nanoscale structure, electrochemical, optical, and chemichromic properties of these films are studied. A design of optical hydrogen sensor is developed, and its laboratory specimen is made on the base of these films with high hydrogen sensitivity in the range of low hydrogen concentration in the hydrogen—air mixture (down to under 0.01 vol.% [H2]). Ключевые слова: плёнки вольфрамовых кислот, наноструктура, оптиче- ский сенсор водорода. (Получено 18 октября 2010 г.) Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2011, т. 9, № 1, сс. 197—206 © 2011 ІМФ (Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України) Надруковано в Україні. Фотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 198 С. С. ФОМАНЮК, Г. Я. КОЛБАСОВ, Ю. С. КРАСНОВ 1. ВВЕДЕНИЕ Плёнки гидратированного оксида вольфрама при контакте с ката- лизатором (Pt, Pd), обладают свойством обратимо окрашиваться молекулярным водородом. Это свойство плёнок оксида вольфрама, или хемихромизм, менее изучено, чем их электрохромизм, или об- ратимое окрашивание под действием катодного тока в электролите, содержащем протоны. В обоих случаях такое окрашивание проис- ходит за счёт инжекции в объём плёнки равного количества элек- тронов и протонов [1]. При этом электроны (в концентрации поряд- ка 1021 см −3) заполняют свободные d-орбитали W(VІ+)-центров и вос- станавливают их до W(V+)-центров, которые и являются центрами окраски оксида, где за счёт энергии поглощённого кванта света происходит «межвалентный переход» их избыточного электрона на соседний W(VІ+)-центр [2]. Заряд таких электронов скомпенсиро- ван в плёнке подвижными протонами, в виде ионов Н3О +, и наличие в структуре оксида большого количества молекул воды способству- ет высокой подвижности таких ионов в объёме плёнки. Хорошими электрохромными и хемихромными свойствами обла- дают аморфные плёнки гидратированного оксида вольфрама, полу- ченные катодным осаждением из перекисного электролита на основе вольфрамата натрия. На основе результатов исследования оптиче- ских и электрохимических свойств таких плёнок [3, 4] нами были разработаны оптические сенсоры водорода с чувствительностью 1 об.% Н2 в смеси с воздухом [5, 6]. Однако, в отличие от электрохи- мического, химический метод позволяет, когда это необходимо, наносить плёнку гидратированного оксида вольфрама непосред- ственно на поверхность стекла. Поэтому наноструктурированные плёнки гидратированного оксида вольфрама были получены нами также химическим осаждением, из сернокислых растворов воль- фрамата натрия с различными значениями рН. В данной работе при- ведены результаты исследования наноструктуры, оптических, элек- трохимических и хемихромных свойств таких плёнок, на основе ко- торых нами был изготовлен опытный образец оптического сенсора водорода, с повышенной (до ≅ 0,001 об.%) чувствительностью в обла- сти малых концентраций Н2. 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА Образцы плёнок гидратированного оксида вольфрама на стекле, а также на подложках из стекла с прозрачным токопроводящим сло- ем SnO2, были получены химическим методом [7], путём много- кратного кратковременного погружения в раствор WCl6 в 98%-ном этаноле, с последующим обдувом воздухом, нагретым до ≅ 70°С. Химическое осаждение таких плёнок выполняли также из водного НАНОСТРУКТУРА И ХЕМИХРОМНЫЕ СВОЙСТВА ГИДРАТИРОВАННЫХ ПЛЁНОК 199 раствора вольфрамата натрия, при значениях рН в интервале от рН = 9 до рН = 1 за счёт добавления в него рассчитанного количества серной кислоты. Добавление в такие растворы при температуре 90— 100°С оксалата натрия приводило к конденсации паравольфратных ионов с образованием метавольфрамовых кислот (WO3)n⋅xH2O по реакции [8]: nWO4 2— + 2nH+ → (WO3)n⋅xH2O + (n − x)H2O. (1) При этом образованные в растворе нанокристаллы этих кислот осаждались на поверхности стекла в виде плёнки гидратированного оксида вольфрама. Таким же химическим методом, как и в работах [9, 10], были получены также порошки моногидрата WO3⋅H2O (жёл- той вольфрамовой кислоты) и дигидрата WO3·2H2O (белой вольфра- мовой кислоты). Химическое нанесение каталитически активного к водороду тонкого слоя Pd на предварительно окрашенные в парах этанола плёнки гидратированного WO3 выполнялось из 5%-го рас- твора PdCl2, за счёт протекания реакции электронно-ионного обме- на. Толщину и значение показателя преломления осаждённых плё- нок гидратированного WO3 в видимой области оптического спектра определяли на поляризационно-интерференционном микроскопе ‘Biolar-PI’. Рентгенофазовый состав оксидных плёнок определяли на порошках, полученных удалением осадка со стеклянной под- ложки, на дифрактометре ДРОН-2 (СuKα-излучение при V = 30 кВ). Размер кристаллитов в исследованных порошках оценивали из ши- рины рефлексов на дифрактограммах по формуле Шеррера. Измерения электрохимических характеристик плёнок, осаждён- ных на стекло со слоем SnO2, выполнялись в прозрачной электрохи- мической ячейке, заполненной 0.5М Н2SO4, с платиновым противо- электродом и хлорсеребряным электродом сравнения (ХСЭ), относи- тельно которого даны все приведённые значения потенциала (Е). При этом зависимость оптических показателей преломления n(E) и поглощения k(E) на длине волны 1 мкм определяли из анализа ин- терферограмм, полученных в ходе электрохимического осаждения плёнки гидратированного WO3 по методике, аналогичной уже опи- санной нами ранее в работе [3]. Осаждение выполнялось в условиях, когда от потенциостата, управляемого персональным компьютером, на катоде задавались циклически повторяющиеся импульсы ступен- чатого потенциала. При этом регистрация интенсивности света, от- ражённого от поверхности катода, выполнялась в момент окончания промежутка времени в 10 секунд, которое затрачивалось на каждую такую «ступеньку». Это позволило получить в ходе осаждения одно- временно несколько интерферограмм, в виде множества экспери- ментальных точек для значений потенциала 0,4 В, 0,2 В, 0 В, −0,2 В и −0,4 В, которые периодически последовательно задавались на ка- 200 тоде при каждом терного пользова ента отр зрачной, Лабор водорода проб газ личным сора. Ко ного бло ливольтм фотопри L-934F3C симумом 3. РЕЗУ На рису WO3⋅H2O структур сталлито слоёв WO Рис. 1. Ре вольфрам растворов С. С. ФО и осаждени таком знач анализа э анием прив ажения в о , либо на по раторные и а выполня зов, путём объёмным онцентраци ка индика метра PAN иёмника в о C и ИК-фо м излучени ЛЬТАТЫ унке 1 при O (рис. 1, а ра, JCPDS ов ≅ 70 нм; O3⋅H2O и мо ентгенограм мовых кисло в Na2WO4 с р ОМАНЮК, Г. ии. Опреде чении её п этих экспе ведённых в оптической оглощающ испытания лись с исп прокачива м содержан ию водород ации, по по N.PM128 эт оптическом тотранзист ия и фоточу И ИХ ОБС иведены ре , размер кр №43-0679 моноклинн олекул вод ммы порошк от, а также рН = 1 (в), 3 Я. КОЛБАСО еление знач потенциала ерименталь в [11] уравн й системе п щей подлож я изготовл пользовани ания водор нием водор да определя оказаниям того блока. м сенсоре и тор L-934P увствитель СУЖДЕНИ ентгеногра ристаллито [12]) и WO ная структу ды, JCPDS № ков жёлтой W е осадков на (г) и 6 (д). ОВ, Ю. С. КР чений n и а выполнял ьных инте нений для поглощающ жке. ленных оп ием прибор род-воздуш рода через яли с испо ЖК-диспл В качеств использова P3C фирмы ности на λ ИЕ аммы, пол ов ≅ 200 нм O3⋅2H2O (ри ура из чере №18-1420 WO3⋅H2O (а) а стекле из РАСНОВ k плёнки лось путём ерферограм расчёта ко щая плёнк тических ра ППГ дл шных смес рабочий об ользование лея цифров е источник ались ИК-с ы Kingbrigh = 940 нм). ученные н м, ортором ис. 1, б; раз едующихся [8, 10, 13]) и белой WO водных сер WO3 при компью- мм, с ис- оэффици- ка на про- сенсоров ля отбора сей с раз- бъём сен- ем вынос- вого мил- ка света и светодиод ht (с мак- нами для мбическая змер кри- я плоских ), а также O3⋅2H2O (б) рнокислых НАНОСТРУ рентгено мата нат что в стр рН = 3, и случае в нм, а во сы, кото твора с р но их мо кристалл сами был кристалл Из ци но, что к рые могу твора с р при рН = Такое лой воль Наличие ствует её тронной личие от хемихро хромног 3. На дли Рис. 2. Ц со слоем рН = 3 (1 УКТУРА И ХЕ ограммы ос трия с рН = руктуре плё имеются на в плёнке до втором – к рые имеют рН = 5, не со жно отнест литов разм ли получен литов ≅ 400 клических количество ут быть ин рН = 3, при = 1. различие ьфрамовой е в структу ё высокой проводим т жёлтой, п омным эфф о окрашив ине волны Циклически SnO2 (до т ) и рН = 1 ( ЕМИХРОМНЫ садка на сте = 1, 3 и 5 (р ёнок, осажд анокристал оминируют кристаллит тся на рент оответствую ти к одной мером ≅ 320 ны и для о 0 нм. х вольтамп о носителей нжектирова имерно в 3 р связано с н кислоты, к уре этой к протонной ости. Поэт практическ фектом. На вания плён 1000 нм ст е вольтампе толщины ≅ 2). ЫЕ СВОЙСТВА екле из сер рис. 1, в—д) дённых на ллиты гидр т кристалл ты WO3⋅H2 тгенограмм ют моно- и из форм ги 0 нм. Рентг осадка из р перограмм й заряда (э аны в плён раза больш низкой эле которая до кислоты сл й проводим тому белая ки не облад а рисунке 3 нок, получе тепень окр ерограммы 300 нм на А ГИДРАТИРО рнокислых ). Из их со стекло из р ратов обоих литы WO3⋅2 2O размером ме осадка, п дигидрату идрата WO3 генограммы раствора с , приведён электронов нку, при её ше, чем в пл ектронной минирует в лоёв из мол мости, но вольфрам дает электр 3 приведены енных из р рашивания плёнок, ос площади 3 ОВАННЫХ П растворов поставлени растворов с х типов, но 2H2O разме м ≅ 100 нм. полученног у оксида вол 3⋅хH2O с х < ы с теми же рН = 9, с р нных на ри в и протоно ё осаждени лёнку, осаж проводимо в осадке пр лекул воды препятству мовая кисло охромным ы спектры растворов с я плёнки с саждённых 3 см2) из р ПЛЁНОК 201 вольфра- ия видно, с рН = 1 и в первом ером ≅ 70 . Рефлек- го из рас- льфрама, < 1, в виде е рефлек- размером ис. 2, вид- ов), кото- ии из рас- ждённую остью бе- ри рН = 1. ы способ- ует элек- ота, в от- м, а также ы электро- с рН = 1 и большим на стекло раствора с 202 числом н плёнки, ные знач ΔD при (рис. 3, а да в обла инжекти Значе ляются нов, от ч При кон слоем Pt тенциал центрац устанавл ству на Н2 → 2Н Прира электрод где αo – Рис. 3. Сп (а) при зн (б) при п С. С. ФО нанокрист где домин чения вели катодном а) вызваны асть более ированным ния оптич количеств чего зависи нтакте плён t или Pd, у слоя кат ией водоро ливается с его повер Н+ + 2е—, и т О2 + 2Н+ авнивая эт да водород Е = Е* + { коэффици пектры окр начениях п отенциале – ОМАНЮК, Г. аллитов W нируют нан ичины изм смещении ы смещение коротких д ми электрон ческих пок ом инжект ит и электр нки оксида её потенци тализатора ода. В водо смешанный рхности то ока восста + + 2е— → Н2 ти токи, по -воздушно {RT/(1 − αo иент перено а рашивания потенциала – 0,4 В (1) Я. КОЛБАСО WO3⋅H2O по нокристалл менения оп и её потен ем края со длин волн нами его зо казателей k тированны рохимичес а с каталит иал в равн а, значение ород-возду й потенци ока окисл ановления к 2О2 или О2 олучаем дл ого электро o)F}ln[O2] − оса. При ко плёнок, оса – 0,2 В (1 ) и 0,8 В (2 ОВ, Ю. С. КР очти в 40 литы WO3 птической нциала в о бственного из-за част оны провод k и n плёнк ых в неё эл ский потен тически ак новесных у е которого ушной смес ал, которы ления водо кислорода + 4Н+ + 4е ля стацион ода из Pt ил − {RT/(1 − α омнатной т аждённых и ), 0,4 В (2) ). РАСНОВ раз больш ⋅2H2O. Отр плотности области λ < о поглощен тичного зап димости [3] ки WO⋅Н2О лектронов нциал этой тивным к в условиях р определяе си на ката ый отвечае орода, по , по реакци — → 2Н2О2. нарного пот ли Pd: αo)F}ln[H2] температур б из раствора и 0,6 В (3) ше, чем у рицатель- и плёнки < 475 нм ния окси- полнения ]. О опреде- и прото- й плёнки. водороду равен по- ется кон- ализаторе ет равен- реакции ии [5]: . (2) тенциала , (3) ре и отно- а: с рН = 3 ); с рН = 1 НАНОСТРУ сительно концентр ной зави ионизац омическ диффузи что тако сида, чем ния. При ют зону п лями ато оксида п тодном н Опред циала хл воздушн выполня дом чере лученная содержа На ри k(E) для длине во Из ри циала х Рис. 4. Гр ния водор УКТУРА И ХЕ о небольш раций водо исимости Е ии кислор ом контак ия из него й же стаци му также с и этом введ проводимо омов вольф по шкале э направлени деление пот лорсеребря ной смесью яли, приво ез протонсо я при этом ния водоро исунке 5 п я плёнки г олны 1 мкм сунка 5 ви арактеризу рафик зави рода в смес ЕМИХРОМНЫ их, не бол орода в воз от lоg[H2] рода на пл кте плёнки в оксид эл ионарный п соответству дённые изб ости WO⋅Н2 фрама, что энергий вгл ии его элек тенциала п яного элек ю с различ дя плёнку одержащий м зависимо ода в смеси риведены гидратиров м. идно, что о уется осла исимости по си с воздухо ЫЕ СВОЙСТВА лее нескол здухе, урав с наклоном латине в ра и WO⋅Н2О лектронов потенциал ует определ быточные э 2О, образов о приводит лубь зоны ктрохимиче плёнки WO ктрода пос чным объём у в жидкост й водный э ость потен и с воздухом полученны ванного ок область отр аблением з отенциала п ом при 100 А ГИДРАТИРО льких про внение (3) м 0,059/(1 астворах Н и катали и протонов л устанавли лённая сте электроны ванную сво т к смещен проводимо еского поте O⋅Н2О/Pd о ле окраши мным соде тной конта электролит циала плё м приведен ые нами з ксида воль рицательны зависимост плёнки WO %-й влажн ОВАННЫХ П центов по приводит − αo), где, к Н2SO4, αo ≈ изатора сов в приводит ивается и у пень его ок ы частично ободными d нию уровн ости и сдв енциала. тносительн ивания ее ержанием акт с этим т (0,5М Н2 нки WO⋅Н на на рис. 4 ависимост ьфрама WO ых значени ти n(E), т O⋅Н2О/Pd от ости. ПЛЁНОК 203 о объёму, к линей- как и для 0,5. При вместная т к тому, у слоя ок- крашива- заполня- d-орбита- ня Ферми игу в ка- но потен- водород- водорода электро- 2SO4). По- Н2О/Pd от 4. ти n(E) и O⋅Н2О на ий потен- тогда как т содержа- 204 значение растуще ния её п ≅ 700 нм ветствуе персии. Получ можност ствитель реализов кого сен ческом с Н2 в смес эффекта фракрас показано светопро верхност падал на Луч св внутренн WO3⋅Н2О такой гр нием по длины во Рис. 5. З плёнки W С. С. ФО е k продол го оптичес отенциала м) [4], что д ет началу п ченные экс ть создания ьностью в о вана в изго сора. Повы сенсоре с пл си с воздух а нарушенн ного света о на рис. 6, оводу в вид ть которого а ИК-фотот вета в этом нее отраже О. Электром ранице разд мере углу олны. Окр Значения n WO⋅Н2О в за ОМАНЮК, Г. лжает раст ского погло а до −0,4В в для зависи постепенно сперимента я оптическ области ма отовленном ышение чу лёнкой WO хом) было д ного полно границей , в этом сен де согнутой о была пок транзистор м светопро ение от гран магнитное дела, а сущ убления в ашивание (уменьшен ависимости Я. КОЛБАСО ти. Это выз ощения пл в область б имости n(E ого переход альные ре ого сенсора алых конц м нами экс увствительн O3⋅Н2О/Pt ( достигнуто ого внутрен раздела ст нсоре свет о й палочки крыта тонк . оводе испы ницы разд поле свето ществует и в него на ра плёнки W нные на 1,3 и от её потен ОВ, Ю. С. КР звано смещ лёнки WO3 более коро ) на длине да в област езультаты а водорода центраций сперимент ности к вод (до значени о за счёт ис ннего отра текло/окси от ИК-свето из стекла ким слоем ытывал мно ела между овой волны в слое WO3 асстояние WO3⋅Н2О вод 3) и k на дл нциала. РАСНОВ щением ма 3 по мере у тких длин волны 1 м ть аномаль указывают с повышен [H2], котор альном обр дороду в эт ия менее че спользован ажения (НП ид. Как схе одиода про марки пи WO3⋅Н2О/ огократное у стеклом и ы не обрыв 3, с быстры порядка п дородом пр лине волны аксимума уменьше- н волн (до мкм соот- ьной дис- т на воз- нной чув- рая была разце та- том опти- ем 0,01% ния в нём ПВО) ин- ематично оходил по ирекс, по- /Pt, и по- е, полное и плёнкой вается на ым убыва- половины риводит к ы 1 мкм у НАНОСТРУ поглоще сивности жённого значение приближ Так ка личение 5% соп дисплее на рис. видно, ч казаний найденн объёмно ности И методом НПВО [1 отсутств [H2] = 1% семикра при угле тотранзи ние их с Рис. 6. С водорода WO3⋅Н2О/ транзисто сора от л воздушно УКТУРА И ХЕ ению части и света пос о света сод е которого жается к зн ак сенсор и объёмного ровождало блока инди 6 представ то в област блока ин ых значен го содержа К-света, р компьюте 14]. При эт вие водород % соответст тное отраж е падения, истора в уд с концами Схематическ : 1 – стекл /Pt; 3 – фи ор и зависи логарифма о ой смеси. ЕМИХРОМНЫ и энергии сле отраже ействует т на длине в начению n у имеет высо о содержан ось измене икации от влен в пол ти изменен ндикации иях n и k ания водор регистриру ерного мод том уменьш да) до ≅ 60% твовало слу жения свет близким к далённом и стеклянно кое изображ лянный свет иксирующие имость пока объёмного ЫЕ СВОЙСТВА световой в ения. Осла также умен волны 1 мк у стекла. окую чувст ния водород ением пок 100 до 9-ти лулогарифм ния [Н2] от от log[H2 слоя WO3⋅ рода была п уемого фот делировани шение инт % при об.[H учаю, когд та границей к 76°. Разм измеритель ого светоп жение рабо топровод; 2 е трубки; 4 азаний дисп содержания А ГИДРАТИРО волны и у аблению ин ньшение n км при окра твительнос да в смеси с казаний н и), его кали мическом 0,01% до 1 2] близка Н2О такая получена н отранзисто ия по форм тенсивност H2] = 0,01% да в светоп й раздела с мещение И ьном блоке провода дли очей части – тонкая х – ИК-свето плея измери я Н2 в анал ОВАННЫХ П меньшению нтенсивнос n оксидной ашивании сть к водор с воздухом на цифров ибровочны масштабе. 1% зависим к линейн же зависи нами для и ором на λ мулам Фре и света от % и до ≅ 10% роводе реа стекло/сло ИК-светодио е сенсора и инными от оптическог хемихромна одиод; 5 – И ительного б лизируемой ПЛЁНОК 205 ю интен- сти отра- й плёнки, WO3⋅Н2О роду (уве- м от 0% до вом ЖК- ый график . Из него мость по- ной. При имость от интенсив- = 1 мкм, енеля для 100% (в % при об. ализуется ой оксида ода и фо- и соедине- трезками го сенсора ая плёнка ИК- фото- блока сен- й водород- 206 С. С. ФОМАНЮК, Г. Я. КОЛБАСОВ, Ю. С. КРАСНОВ оптического волокна позволяет обеспечить измерения концентрации водорода без электрических проводников и тем самым гарантировать взрывобезопасность выполнения таких измерений. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. C. G. Granqvist, Handbook of Inorganic Electrochromic Materials (Amster- dam: Elsevier: 1995). 2. Se-H. Lee, H. M. Cheong, P. Liu et al., Electrochim. Acta, 46, No. 13—14: 1995 (2001). 3. Yu. S. Krasnov and G. Ya. Kolbasov, Electrochim. Acta, 49, No. 15: 2425 (2004). 4. Yu. S. Krasnov, S. V. Volkov, and G. Ya. Kolbasov, J. of Non-Crystalline Solids, 352, No. 38—39: 3995 (2006). 5. Г. Я. Колбасов, С. В. Волков, Ю. С. Краснов, В. Н. Зайченко, Сенсорна електроніка і мікросистемні технології, № 3: 40 (2006). 6. Г. Я. Колбасов, С. В. Волков, Ю. С. Краснов, С. С. Романюк, Сенсорна електроніка і мікросистемні технології, № 4: 27 (2008). 7. J. Shieh, H. M. Feng, M. H. Hon, and H. Y. Juang, Sensors and Actuators, B86, No. 1: 75 (2002). 8. Y.-G. Choi, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Miura, and N. Yamazoe, Sensors and Actuators, B87, No. 1: 63 (2002). 9. M. Sun, N. Xu, Y. W. Cao, J. N. Yao, and E. G. Wang, J. Mater. Res., 15, No. 4: 927 (2000). 10. Y. Tanaka, M. Miyayama, M. Hibino, and T. Kudo, Solid State Ionics, 171, No. 1—2: 33 (2004). 11. М. М. Колтун, Селективные оптические поверхности преобразователей солнечной энергии (Москва: Наука: 1979). 12. S. Supothina, P. Seeharaj, S. Yoriya, and M. Sriyudthsak, Ceramics Inter- national, 33, No. 6: 931 (2007). 13. Q. Sun, J. Luo, Z. Xie, J. Wang, and X. Su, Materials Letters, 62, No. 6: 2992 (2008). 14. В. И. Якутин, О. Г. Струков, Успехи химии, 16, № 8: 1504 (1972).
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-74280
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1816-5230
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T13:11:46Z
publishDate	2011
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format	dspace
spelling	Фоманюк, С.С. Колбасов, Г.Я. Краснов, Ю.С. 2015-01-19T20:38:19Z 2015-01-19T20:38:19Z 2011 Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd / С.С. Фоманюк, Г.Я. Колбасов, Ю.С. Краснов // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 1. — С. 197-206. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 07.07.Df, 78.67.Pt, 81.16.Rf, 81.70.Fy, 82.45.Yz, 82.47.Rs, 82.80.-d https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74280 Из водных растворов вольфрамата натрия получены нанокристаллические плёнки и порошки вольфрамовых кислот WO₃⋅nH₂O с n = 1 и 2. Исследованы наноструктура, электрохимические, оптические и хемихромные свойства таких плёнок. На основе этих плёнок разработана конструкция и изготовлен лабораторный образец оптического сенсора водорода с большой чувствительностью к водороду в области малых концентраций этого газа в водород-воздушных смесях (до значения менее 0,01 об.% [H₂]). З водних розчинів вольфрамату натрію одержано нанокристалічні плівки й порошки вольфрамових кислот WO₃⋅nН₂O з n = 1 і 2. Досліджено наноструктуру, електрохемічні, оптичні й хеміхромні властивості таких плівок. На основі цих плівок розроблено конструкцію і виготовлено лабораторний зразок оптичного сенсора водню з великою чутливістю до водню в області малих концентрацій цього газу у воднево-повітряних сумішах (до значення меншого за 0,01 об.% [H₂]). The nanocrystalline films and powders of tungstic acids WO₃⋅nH₂O with n = 1 and 2 are obtained from sodium tungstate aqueous solution. The nanoscale structure, electrochemical, optical, and chemichromic properties of these films are studied. A design of optical hydrogen sensor is developed, and its laboratory specimen is made on the base of these films with high hydrogen sensitivity in the range of low hydrogen concentration in the hydrogen—air mixture (down to under 0.01 vol.% [H₂]). ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd Nanostructure and Chemichromic Properties of WO₃/Pd Hydrated Films Article published earlier
spellingShingle	Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd Фоманюк, С.С. Колбасов, Г.Я. Краснов, Ю.С.
title	Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd
title_alt	Nanostructure and Chemichromic Properties of WO₃/Pd Hydrated Films
title_full	Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd
title_fullStr	Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd
title_full_unstemmed	Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd
title_short	Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd
title_sort	наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок wo₃/pd
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74280
work_keys_str_mv	AT fomanûkss nanostrukturaihemihromnyesvoistvagidratirovannyhplenokwo3pd AT kolbasovgâ nanostrukturaihemihromnyesvoistvagidratirovannyhplenokwo3pd AT krasnovûs nanostrukturaihemihromnyesvoistvagidratirovannyhplenokwo3pd AT fomanûkss nanostructureandchemichromicpropertiesofwo3pdhydratedfilms AT kolbasovgâ nanostructureandchemichromicpropertiesofwo3pdhydratedfilms AT krasnovûs nanostructureandchemichromicpropertiesofwo3pdhydratedfilms

Наноструктура и хемихромные свойства гидратированных плёнок WO₃/Pd

Institution

Similar Items