Синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів NіCо/BaTiO3 та NiCo/TiO2
Nanocomposites containing components with semiconductor, ferroelectric, and ferromagnetic properties have attracted considerable attention of specialists due to the range of possible applications, including catalysis and electrocatalysis, electrode materials for solar and fuel cells, capacitors, ele...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/670 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543946025467904 |
|---|---|
| author | Makhno, S. M. Lisova, O. M. Gunya, G. M. Gorbyk, P. P. Kartel, M. T. |
| author_facet | Makhno, S. M. Lisova, O. M. Gunya, G. M. Gorbyk, P. P. Kartel, M. T. |
| author_sort | Makhno, S. M. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-19T08:07:13Z |
| description | Nanocomposites containing components with semiconductor, ferroelectric, and ferromagnetic properties have attracted considerable attention of specialists due to the range of possible applications, including catalysis and electrocatalysis, electrode materials for solar and fuel cells, capacitors, electrical and biosensors, anti-corrosion coatings and much more. In recent years, both fundamental and applied interest in this direction of research is due to the possibility of creating a new type of controlled microwave devices and tools.The aim of the work is to develop methods for the synthesis of nanostructured NiCo composites based on BaTiO3 and TiO2, as well as to find the differences and regularities of their physicochemical properties. Two series of samples with different content of NiCo nanoparticles based on titanium oxide (TiO2) and barium titanate (BaTiO3) were obtained. NiCo particles were obtained by the method of chemical precipitation of nickel and cobalt carbonates in equal parts from a hydrazine hydrate solution at the temperature of 350 K.The results of X-ray phase analysis indicate the chemical purity of the obtained samples. The values of ??, ?? at a frequency of 9 GHz for the NiCo/BaTiO3 system are twice as high compared to NiCo/TiO2 for the corresponding values of the NiCo content, which is due to the higher values of ??, ?? of the initial barium titanate. Electrical conductivity of NiCo/BaTiO3 system changes by six orders of magnitude, which indicates the formation of a continuous percolation cluster of metal particles on the surface of dielectric BaTiO3 particles. The composites are heat-resistant up to 630K, as shown by the method of thermogravimetry and pronounced magnetic properties.The program for calculating frequency dependences of reflection and absorption coefficients in a complex form has been developed. EMF absorption for composites from the radiation frequency and the position of the minima of these characteristics, which agree satisfactorily with the experiment. The obtained composites can be promising components for obtaining composite systems and paints for protection against electromagnetic radiation. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:53Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-670 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:31Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6702023-06-19T08:07:13Z Synthesis and electrophysical properties of nanostructured composites NіCо/BaTiO3 and NiCo/TiO2 Синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів NіCо/BaTiO3 та NiCo/TiO2 Makhno, S. M. Lisova, O. M. Gunya, G. M. Gorbyk, P. P. Kartel, M. T. nanocomposites nanoparticles ferromagnetic electromagnetic wave electrical conductivity нанокомпозити наночастинки феромагнетик електромагнітні хвилі електропровідність Nanocomposites containing components with semiconductor, ferroelectric, and ferromagnetic properties have attracted considerable attention of specialists due to the range of possible applications, including catalysis and electrocatalysis, electrode materials for solar and fuel cells, capacitors, electrical and biosensors, anti-corrosion coatings and much more. In recent years, both fundamental and applied interest in this direction of research is due to the possibility of creating a new type of controlled microwave devices and tools.The aim of the work is to develop methods for the synthesis of nanostructured NiCo composites based on BaTiO3 and TiO2, as well as to find the differences and regularities of their physicochemical properties. Two series of samples with different content of NiCo nanoparticles based on titanium oxide (TiO2) and barium titanate (BaTiO3) were obtained. NiCo particles were obtained by the method of chemical precipitation of nickel and cobalt carbonates in equal parts from a hydrazine hydrate solution at the temperature of 350 K.The results of X-ray phase analysis indicate the chemical purity of the obtained samples. The values of ??, ?? at a frequency of 9 GHz for the NiCo/BaTiO3 system are twice as high compared to NiCo/TiO2 for the corresponding values of the NiCo content, which is due to the higher values of ??, ?? of the initial barium titanate. Electrical conductivity of NiCo/BaTiO3 system changes by six orders of magnitude, which indicates the formation of a continuous percolation cluster of metal particles on the surface of dielectric BaTiO3 particles. The composites are heat-resistant up to 630K, as shown by the method of thermogravimetry and pronounced magnetic properties.The program for calculating frequency dependences of reflection and absorption coefficients in a complex form has been developed. EMF absorption for composites from the radiation frequency and the position of the minima of these characteristics, which agree satisfactorily with the experiment. The obtained composites can be promising components for obtaining composite systems and paints for protection against electromagnetic radiation. Нанокомпозити, що містять компоненти з напівпровідниковими, сегнетоелектричними та феромагнітними властивостями, привертають значну увагу фахівців завдяки широкому спектру можливих застосувань: каталіз та електрокаталіз, електродні матеріали для сонячних і паливних елементів, конденсатори, електричні та біосенсори, антикорозійні покриття та багато іншого. В останні роки як фундаментальний, так і прикладний інтерес до цього напряму досліджень зумовлений можливістю створення нового типу керованих НВЧ-пристроїв і засобів.Метою роботи є розробка методів синтезу наноструктурованих NiCo композитів на основі BaTiO3 і TiO2, а також встановлення відмінностей і закономірностей їхніх фізико-хімічних властивостей. Отримано дві серії зразків з різним вмістом наночастинок NiCo на основі оксиду титану (TiO2) і титанату барію (BaTiO3). Частинки NiCo отримано методом хімічного осадження карбонатів нікелю та кобальту в рівних частинах з розчину гідразингідрату при 350 K.Результати рентгенофазового аналізу свідчать про хімічну чистоту одержаних зразків. Значення ??, ?? на частоті 9 ГГц для системи NiCo/BaTiO3 вдвічі вищі порівняно з NiCo/TiO2 для відповідних значень вмісту NiCo, що зумовлено вищими значеннями ??, ?? вихідного титанату барію. Електропровідність системи NiCo/BaTiO3 змінюється на шість порядків, що свідчить про утворення суцільного перколяційного кластера металевих частинок на поверхні діелектричних частинок BaTiO3. Композити термостійкі до 630 K, що підтверджено методом термогравіметрії та мають виражені магнітні властивості.Розроблено програму для розрахунку частотних залежностей коефіцієнтів відбиття та поглинання в комплексному вигляді. Розраховано коефіцієнти поглинання електромагнітних хвиль для композитів від частоти випромінювання та положення мінімумів цих характеристик, які задовільно узгоджуються з експериментом. Отримані композити можуть бути перспективними компонентами для отримання композитних систем і фарб для захисту від електромагнітного випромінювання. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2023-05-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/670 10.15407/hftp14.02.173 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 14 No. 2 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 173-181 Химия, физика и технология поверхности; Том 14 № 2 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 173-181 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 14 № 2 (2023): Хімія, фізика та технологія поверхні; 173-181 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp14.02 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/670/686 Copyright (c) 2023 S. M. Makhno, O. M. Lisova, G. M. Gunya, P. P. Gorbyk, M. T. Kartel |
| spellingShingle | нанокомпозити наночастинки феромагнетик електромагнітні хвилі електропровідність Makhno, S. M. Lisova, O. M. Gunya, G. M. Gorbyk, P. P. Kartel, M. T. Синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів NіCо/BaTiO3 та NiCo/TiO2 |
| title | Синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів NіCо/BaTiO3 та NiCo/TiO2 |
| title_alt | Synthesis and electrophysical properties of nanostructured composites NіCо/BaTiO3 and NiCo/TiO2 |
| title_full | Синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів NіCо/BaTiO3 та NiCo/TiO2 |
| title_fullStr | Синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів NіCо/BaTiO3 та NiCo/TiO2 |
| title_full_unstemmed | Синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів NіCо/BaTiO3 та NiCo/TiO2 |
| title_short | Синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів NіCо/BaTiO3 та NiCo/TiO2 |
| title_sort | синтез та електрофізичні властивості наноструктурних композитів nіcо/batio3 та nico/tio2 |
| topic | нанокомпозити наночастинки феромагнетик електромагнітні хвилі електропровідність |
| topic_facet | nanocomposites nanoparticles ferromagnetic electromagnetic wave electrical conductivity нанокомпозити наночастинки феромагнетик електромагнітні хвилі електропровідність |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/670 |
| work_keys_str_mv | AT makhnosm synthesisandelectrophysicalpropertiesofnanostructuredcompositesnícobatio3andnicotio2 AT lisovaom synthesisandelectrophysicalpropertiesofnanostructuredcompositesnícobatio3andnicotio2 AT gunyagm synthesisandelectrophysicalpropertiesofnanostructuredcompositesnícobatio3andnicotio2 AT gorbykpp synthesisandelectrophysicalpropertiesofnanostructuredcompositesnícobatio3andnicotio2 AT kartelmt synthesisandelectrophysicalpropertiesofnanostructuredcompositesnícobatio3andnicotio2 AT makhnosm sinteztaelektrofízičnívlastivostínanostrukturnihkompozitívnícobatio3tanicotio2 AT lisovaom sinteztaelektrofízičnívlastivostínanostrukturnihkompozitívnícobatio3tanicotio2 AT gunyagm sinteztaelektrofízičnívlastivostínanostrukturnihkompozitívnícobatio3tanicotio2 AT gorbykpp sinteztaelektrofízičnívlastivostínanostrukturnihkompozitívnícobatio3tanicotio2 AT kartelmt sinteztaelektrofízičnívlastivostínanostrukturnihkompozitívnícobatio3tanicotio2 |