najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1287Research ArticleCHEMISTRYХИМИЯAluminum and antimony-doped zinc oxide nanorod arrays synthesized on zinc foil by hydrothermal routeПолучение гидротермальным методом массивов ориентированных наностержней оксида цинка на подложках из металлического цинка, допированного алюминиемГавриловА. И.GavrilovA. I.

Гаврилов Антон Иванович, Аспирант, 

Москва.

Gavrilov Anton I., MSc, PhD Student,

Moscow.

gavrilov@inorg.chem.msu.ruБарановА. Н.BaranovA. N.

Баранов Андрей Николаевич, к.х.н., в.н.с.,

Москва.

Baranov Andrey N., PhD,

Moscow.

anb@inorg.chem.msu.ruЧурагуловБ. Р.ChuragulovB. R.

Чурагулов Булат Рахметович, д.х.н., проф., в.н.с.,

Москва.

Churagulov Bulat R., Doctor of Chemistry, Prof.,

Moscow.

churagulov@inorg.chem.msu.ruМихайловБ. П.MihaylovB. P.

Михайлов Борис Петрович, д.т.н., c.н.с., 

Москва.

 

Mihaylov Boris P., Doctor of Science,

Moscow.

Факультет наук о материалах, МГУ имени М.В. ЛомоносоваDepartment of Materials Science, Lomonosov Moscow State UniversityХимический факультет, МГУ имени М.В. ЛомоносоваChemistry Department, Lomonosov Moscow State UniversityХимический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова; Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАНChemistry Department, Lomonosov Moscow State UniversityИнститут металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАНInstitute of Metallurgy and Material Science of RAS201220082025329099Copyright © Gavrilov A.I., Baranov A.N., Churagulov B.R., Mihaylov B.P., 20252025Гаврилов А.И., Баранов А.Н., Чурагулов Б.Р., Михайлов Б.П.Gavrilov A.I., Baranov A.N., Churagulov B.R., Mihaylov B.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1287

Aluminum and antimony-doped zinc oxide nanostructures, oriented on the zinc metal substrates were obtained via hydrothermal (HT) method. It is established that the optimal synthesis parameters (T = 180 ° C, t = 6 h, the solution concentration of EDA C = 4.5 M) promotes the formation of less defective and more ordered structures. According to XRD, photoluminescence and Raman spectroscopy the properties of ZnO nanorods, doped with aluminum or antimony vary depending on the concentration of dopants.

Гидротермальным (ГТ) методом получены наноструктуры оксида цинка, ориентированные на подложках из металлического цинка (в том числе допированного алюминием и сурьмой). Установлено, что оптимальные параметры синтеза (Т=180оС, t= 6 ч, концентрация раствора ЭДА С = 4,5 М) способствует образованию менее дефектных и более упорядоченных структур. Согласно данным РФА, фотолюминесцентной и КР-спектроскопии, свойства наностержней ZnO, допированных алюминием или сурьмой, изменяются в зависимости от концентрации допанта.

наностержниоксид цинкагидротермальный синтезnanowireswhiskerszinc oxidehydrothermal synthesisРабота выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 10-03-00463) и Программы Президента РФ по Поддержке ведущих научных школ (грант НШ-6143.2010.3).ReferencesHuang M. H., Mao S., Feick H., Yan H., Wu Y., Kind H., Weber E., Russo R., Yang P. Room-temperature ultraviolet nanowire nanolasers. Science, 2001, 292, 1897-1899.Huang M. H., Mao S., Feick H., Yan H., Wu Y., Kind H., Weber E., Russo R., Yang P. Room-temperature ultraviolet nanowire nanolasers. Science, 2001, 292, 1897-1899.Rodriguez J. A., Jirsak T., Dvorak J., Sambasivan S., Fischer D. Reaction of NO2 with Zn and ZnO: Photoemission, XANES, and Density Functional Studies on the Formation of NO3. J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 319-328.Rodriguez J. A., Jirsak T., Dvorak J., Sambasivan S., Fischer D. Reaction of NO2 with Zn and ZnO: Photoemission, XANES, and Density Functional Studies on the Formation of NO3. J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 319-328.Willander M. Zinc oxide nanowires: Controlled low temperature growth and some electrochemical and optical nano-devices. J. of Material Chemisrty, 2009, 19, 1006-1018.Willander M. Zinc oxide nanowires: Controlled low temperature growth and some electrochemical and optical nano-devices. J. of Material Chemisrty, 2009, 19, 1006-1018.Liu C. H., Zapien J. A., Yao Y., Meng X. M., Lee C. S., Fan S. S., Lifshitz Y., Lee S. T. High-density, ordered ultraviolet light-emitting ZnO nanowire arrays. Adv. Mater, 2003, 15, 838-841.Liu C. H., Zapien J. A., Yao Y., Meng X. M., Lee C. S., Fan S. S., Lifshitz Y., Lee S. T. High-density, ordered ultraviolet light-emitting ZnO nanowire arrays. Adv. Mater, 2003, 15, 838-841.Law M., Greene L. E., Johnson J. C., Saykally R., Yang P. D. Nanowire dye-sensitized solar cells. Nat. Mater, 2005, 4, 455-459.Law M., Greene L. E., Johnson J. C., Saykally R., Yang P. D. Nanowire dye-sensitized solar cells. Nat. Mater, 2005, 4, 455-459.Hariharan C. Photocatalytic degradation of organic contaminants in water by ZnO nanoparticles: Revisited. Appl. Catal. A: Gen. 2006, 304, 55-61.Hariharan C. Photocatalytic degradation of organic contaminants in water by ZnO nanoparticles: Revisited. Appl. Catal. A: Gen. 2006, 304, 55-61.Aoki T., Shimizu Y., Miyake A., Nakamura A., Nakanishi Y., Hatanaka Y. p-Type ZnO Layer Formation by Excimer Laser Doping. Phys. Status Solidi (b), 2002, 229, 911-914.Aoki T., Shimizu Y., Miyake A., Nakamura A., Nakanishi Y., Hatanaka Y. p-Type ZnO Layer Formation by Excimer Laser Doping. Phys. Status Solidi (b), 2002, 229, 911-914.Zhong Lin Wang. Nanostructures of Zinc Oxide. Materials Today, 2004, 6, 26 – 33.Zhong Lin Wang. Nanostructures of Zinc Oxide. Materials Today, 2004, 6, 26 – 33.Min Guo, Peng Diao, Shengmin Cai. Hydrothermal growth of well-aligned ZnO nanorod arrays: Dependence of morphology and alignment ordering upon preparing conditions. J. Solid State Chem, 2005, 178. 1864–1873.Min Guo, Peng Diao, Shengmin Cai. Hydrothermal growth of well-aligned ZnO nanorod arrays: Dependence of morphology and alignment ordering upon preparing conditions. J. Solid State Chem, 2005, 178. 1864–1873.Лякишев Н.П., Банных О.А. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Издательство «Машиностроение», Москва, 2000.Лякишев Н.П., Банных О.А. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Издательство «Машиностроение», Москва, 2000.А.И.Гаврилов, А.Н.Баранов, Б.Р.Чурагулов, Ю.Д. Третьяков. Получение ориентированных наностержней оксида цинка на подложках из металлического цинка гидротермальной обработкой. Доклады Академии Наук. Серия Химия, 2010, 432 (4), 486 - 489.А.И.Гаврилов, А.Н.Баранов, Б.Р.Чурагулов, Ю.Д. Третьяков. Получение ориентированных наностержней оксида цинка на подложках из металлического цинка гидротермальной обработкой. Доклады Академии Наук. Серия Химия, 2010, 432 (4), 486 - 489.A. Dev, S. Kar, S. Chakrabarti, S. Chaudhuri. Optical and field emission properties of ZnO nanorod arrays synthesized on zinc foils by the solvothermal route. Nanotechnology, 2006. 17, 1533-1540.A. Dev, S. Kar, S. Chakrabarti, S. Chaudhuri. Optical and field emission properties of ZnO nanorod arrays synthesized on zinc foils by the solvothermal route. Nanotechnology, 2006. 17, 1533-1540.Damen T.C., Porto S.P.S., Tell B. Raman Effect in Zinc Oxide. Phys. Rev., 1966, 142, 570-574.Damen T.C., Porto S.P.S., Tell B. Raman Effect in Zinc Oxide. Phys. Rev., 1966, 142, 570-574.Liang J., Liu J., Xie Q., Bai S., Yu W., Qian Y. Hydrothermal Growth and Optical Properties of Doughnut-Shaped ZnO Microparticles. J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 9463-9467.Liang J., Liu J., Xie Q., Bai S., Yu W., Qian Y. Hydrothermal Growth and Optical Properties of Doughnut-Shaped ZnO Microparticles. J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 9463-9467.C. Bundesmann, N. Ashkenov, M. Schubert, D. Spemann, T. Butz, E. M. Kaidashev, M. Lorenz, and M. Grundmann Raman scattering in ZnO thin films doped with Fe, Sb, Al, Ga, and Li Appl. Phys. Lett., 2003, 83, 1974-1977.C. Bundesmann, N. Ashkenov, M. Schubert, D. Spemann, T. Butz, E. M. Kaidashev, M. Lorenz, and M. Grundmann Raman scattering in ZnO thin films doped with Fe, Sb, Al, Ga, and Li Appl. Phys. Lett., 2003, 83, 1974-1977.Kortounova E.V., Lyutin V.I., Dubovskaya V.D. and Chvanski P.P. The growth of zinc oxide crystals with impurities. High Pressure Res., 2001, 20, 175-183.Kortounova E.V., Lyutin V.I., Dubovskaya V.D. and Chvanski P.P. The growth of zinc oxide crystals with impurities. High Pressure Res., 2001, 20, 175-183.T. Viseu, J. A. de Campos, A. G. Rolo, T. de Lacerda-Aroso, M. F. Cerqueira, E. Alves. ZnO Thin Films Implanted with Al, Sb and P: Optical, Structural and Electrical Characterization. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2009, 9, 3574-3577.T. Viseu, J. A. de Campos, A. G. Rolo, T. de Lacerda-Aroso, M. F. Cerqueira, E. Alves. ZnO Thin Films Implanted with Al, Sb and P: Optical, Structural and Electrical Characterization. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2009, 9, 3574-3577.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.