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J-GLOBAL ID：201602290825939607   整理番号：16A0579291

アルコキシド誘導高純度水性コロイド前駆体からの自己集合SnO₂ミクロ-およびナノ-球ベースのガスセンサ厚膜

Self-assembled SnO₂ micro- and nanosphere-based gas sensor thick films from an alkoxide-derived high purity aqueous colloid precursor

著者 (13件)： Kelp G. (Institute of Physics, University of Tartu, Ravila 14C, 50411, Tartu, Estonia. [e-mail]) ,  Taette T. ,  Pikker S. ,  Maendar H. ,  Rozhin A. G. ,  Rauwel P. ,  Vanetsev A. S. ,  Gerst A. ,  Merisalu M. ,  Maeeorg U. ,  Natali M. ,  Persson I. ,  Kessler V. G.
資料名： Nanoscale  (Nanoscale)
巻： 8  号： 13  ページ： 7056-7067  発行年： 2016年04月07日 
JST資料番号： W2323A  ISSN： 2040-3364  CODEN： NANOHL  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 酸化スズは,ガスセンサとしての利用に対して,最も有望な半導体酸化物材料の一つであると考えられている。しかし,ガスセンサ応用に対して,ナノ構造を有し充分に純粋で階層的なSnO₂構造の,制御可能な構築は,未だに難問である。本研究では,有機不純物および吸着イオンを含まず,長時間安定な水性SnO₂ナノ粒子前駆体ゾルを,アルコキシドSn(OR)₄から,それを過剰の中性純水と混合するだけという,高度に再現性のある方法で調製した。この前駆体は,分離した液相として形成された。この前駆体の構造と純度とを,XRD,SAXS(小角X線散乱),EXAFS,HRTEMイメージング,FTIR,およびXRF(蛍光X線)解析を用いて明らかにした。この構造におけるSn-Sn接触の定量化に基づいた粒径の推定に対する非伝統的なアプローチを,EXAFSスペクトロスコピーを用いて開発し,HRTEMを用いて証明した。階層的3D構造を有するセンサの構築に対して,著者らは,大気条件下での乾燥ブタノールの支援で液相水の抽出を用いるだけで,添加物または界面活性剤を全く含まない並外れた乳化法を用いた。最初に出現した結晶性の,しかし高度に反応性のナノ粒子は,自己集合によって比較的均一な球を形成し,直ちに固化した。ブタノールに浮いたこれらの球を,スパッタした金電極を有する石英板の表面に付着させて,約50μm厚の球ベース薄膜の形のガスセンサに直ちに使用できる形とした。この薄膜を,使用前に,24h乾燥させて300°Cで「か焼」した。この構造のガス感度を,150~400°Cの温度範囲で試験した。このマテリアルは,100ppmのH₂またはCOを含む空気への曝露に対する応答として,電気伝導率の非常に速い出現と可逆的(20~30回)増大,ならびに,ガス流を止めた時の短い回復時間(10s)を示した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *ナノ粒子 ,  ミクロスフェア ,  *酸化スズ ,  自己集合 ,  *ガスセンサ ,  *厚膜 ,  前駆体 ,  コロイド ,  アルコラート ,  X線回折 ,  結晶構造 ,  小角X線散乱 ,  EXAFS ,  電子顕微鏡観察 ,  高分解能電子顕微鏡 ,  透過型電子顕微鏡 ,  赤外吸収スペクトル ,  蛍光X線分析 ,  電気伝導率 ,  脂肪族アルコール
準シソーラス用語： ナノスフェア ,  FTIRスペクトル

分類 (2件)： 酸化物薄膜  (BK14050P) ,  分析機器  (CC02020S)

物質索引 (1件)： ブタノール

タイトルに関連する用語 (9件)： アルコキシド ,  誘導 ,  高純度水 ,  コロイド ,  前駆体 ,  自己集合 ,  球 ,  ガスセンサ ,  厚膜