NANOSYSTEMS: PHYSICS, CHEMISTRY, MATHEMATICS, 2021, 12 (2), P. 199–209
Nanostructured tetragonal crystal NdVO4 for the detection of liquefied petroleum gas
D. R. Kamble – Department of Chemistry, Shankarrao Mohite Mahavidyalay, Akluj 413 101, PAH University of Solapur, Maharashtra, India
S.V. Bangale – Department of Chemistry, G. M. Vedak College of Science, Tala 402 111, University of Mumbai, Maharashtra, India; sachinbangale98@gmail.com
S. R. Bamane – Sushila Shankarrao Mahavidyalay, Khandala, Dist. Satara, shivaji University Kolhapur Maharashtra, India
Semiconductive nanometer-sized NdVO4 was synthesized by a solution combustion reaction of Nd(NO3)3*6H2O, V(NO3)3 and urea as a fuel. The process was a convenient, environment friendly, inexpensive and efficient preparation method for the NdVO4 nanomaterial. Effects of the 800 °C calcining temperature on the phase constituents was characterized by TG-DTA, X-ray diffraction (XRD), which was used to confirm the material’s structure. The as-prepared samples were further characterized by scanning electron microscopy (SEM) equipped with energydispersive X-ray spectroscopy (EDX), and transmission electron microscopy (TEM), to depict the crystallite microstructure. Conductance responses of the nanocrystalline NdVO4 thick film were measured by exposing the film to reducing gases like acetone, ethanol, ammonia (NH3), and liquefied petroleum gas (LPG). It was found that the sensors exhibited various sensing responses to these gases at different operating temperatures. Furthermore, the sensor exhibited a fast response and a good recovery. The results demonstrated that NdVO4 can be used as a new type of gas-sensing material which has a high sensitivity and good selectivity to Liquefied petroleum gas (LPG).
Keywords: solution combustion reaction, Synthesis, NdVO4 nanoparticles, gas sensor.
DOI 10.17586/2220-8054-2021-12-2-199-209
[In Russian] Д.Р. Камбле, С.В. Бангале, С.Р. Бамане
Наноструктурированный тетрагональный NdVO4 для обнаружения сжиженного нефтяного газа
Полупроводниковый NdVO4 нанометрового размера был синтезирован по реакции горения раствора Nd(NO3)3*6H2O, V(NO3)3 и мочевины в качестве топлива. Этот процесс был удобным, экологически безопасным, недорогим и эффективным методом получения наноматериала NdVO4. Влияние температуры прокаливания 800 °C на фазовое состояние характеризовали с помощью TG-DTA, рентгеновской дифракции (XRD), которая использовалась для подтверждения структуры материала. Свежеприготовленные образцы были дополнительно охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), оснащенной энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (ЭДС), и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) для изображения микроструктуры кристаллитов. Реакции проводимости толстой пленки нанокристаллического NdVO4 измерялись путем воздействия на пленку восстановительных газов, таких как ацетон, этанол, аммиак и сжиженный нефтяной газ. Было обнаружено, что датчики по-разному реагировали на эти газы при разных рабочих температурах. Кроме того, датчики показали быстрый отклик и хорошее восстановление. Результаты показали, что NdVO4 можно использовать в качестве нового типа газочувствительного материала, обладающего высокой чувствительностью и хорошей селективностью к сжиженному нефтяному газу.
Ключевые слова: реакция горения раствора, синтез, наночастицы NdVO4, газовый сенсор.
