Наноструктурированный тетрагональный NdVO4 для обнаружения сжиженного нефтяного газа
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-2-199-209
Аннотация
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.
Об авторах
D. R. Kamble
Shankarrao Mohite Mahavidyalay;
PAH University of Solapur
Индия
Индия
Department of Chemistry, Shankarrao Mohite Mahavidyal,
Akluj 413 101,
Maharashtra
S. V. Bangale
G. M. Vedak College of Science;
University of Mumbai
Индия
Индия
Department of Chemistry, G. M. Vedak College of Science
Tala 402 111,
Maharashtra
S. R. Bamane
Sushila Shankarrao Mahavidyalay;
Dist. Satara, shivaji University Kolhapur
Индия
Индия
Khandala,
Maharashtra
Список литературы
1. Kohl D. Surface processes in the detection of reducing gases with SnO2-based devices. Sensors Actuators, 1989, 18, P. 71–113.
2. Bangale S.V., Prakshale R.D., Bamane S.R. Nanostructured CdFe2O4 Thick Film Resistors as Ethanol Gas Sensors. Sensors & Transducers Journal, 2012, 146 (11), P. 133–144.
3. Akiyama M., Yamazoe N. High-temperature potentiometric/amperometric NOx sensors combining stabilized zirconia with mixed-metal oxide electrode. Sensors Actuators B, 1998, 13/14, 619.
4. Bangale S.V., Patil D.R., Bamane S.R. Nanostructured spinel ZnFe2O4 for the detection of chlorine. Sensors & Transducers Journal, 2011, 134 (11), P. 107–119.
5. Bangale S.V., Patil D.R., Bamane S.R. Simple Synthesis of ZnCo2O4 Nanoparticles as Gas-sensing Materials. Sensors & Transducers Journal, 2011, 134 (11), P. 95–106.
6. Bangale S.V., Bamane S.R. Nanostructured MgFe2O4 Thick Film Resistors as Ethanol Gas Sensors Operable at Room Temperature. Sensors & Transducers Journal, 2012, 137 (2), P. 176–188.
7. Anand M. Study of tin oxide for hydrogen gas sensor applications. Thesis, University of South Florida, Graduate School, 2005, 98 p.
8. Aono H., Sato M., Traversa E., et al. Design of Ceramic Materials for Chemical Sensors: Effect of SmFeO3 Processing on Surface and Electrical Properties. J. Am. Ceram. Soc., 2001, 84, P. 341–347.
9. Aono H., Traversa E., Sakamoto M., Sadaoka Y. Crystallographic characterization and NO2 gas sensing property of LnFeO3 prepared by thermal decomposition of Ln–Fe hexacyanocomplexes, LnFe(CN)6.•nH2O, Ln = La, Nd, Sm, Gd, and Dy. Sens. Actuators B, 2003, 94, P. 132–139.
10. Das S., Chakraborty S., et al. Vanadium doped tin dioxide as a novel sulfur dioxide sensor. Talanta, 2008, 75, P. 385–389.
11. Yu J.H., Choi G.M. Selective CO gas detection of CuO- and ZnO-doped SnO2 gas sensor. Sens. Actuators B, 2001, 75, P. 56–61.
12. Ansari Z.A., Ansari S.G., Ko T., Oh J.-H. Effect of MoO3 doping and grain size on SnO2-enhancement of sensitivity and selectivity for CO and H2 gas sensing. Sens. Actuators B, 2002, 87, P. 105–114.
13. Ivanovskaya M., Bogdanov P., et al. On the role of catalytic additives in gas-sensitivity of SnO2-Mo based thin film sensors Sens. Actuators B, 2001, 77, P. 268–274.
14. Bose S., Chakraborty S., et al. Methane sensitivity of Fe-doped SnO2 thick films. Sens. Actuators B, 2005, 105, P. 346–350.
15. Barsan N., Koziej D., Weimar U. Metal oxide-based gas sensor research: How to? Sens. Actuators B, 2007, 121, P. 8–35.
16. Kamble D.R., Bangale S.V., Ghotekar S.K., Bamane S.R. Efficient Synthesis of CeVO4 Nanoparticles Using Combustion Route and Their Antibacterial Activity. J. Nanostruct., 2018, 8 (2), P. 144–151.
17. Yi Zhao, Mingwang Shao, et al. Hydrothermal synthesis of lanthanide orthovanadate: EuVO4 particles and their fluorescence application. Cryst.Eng.Comm., 2012, 14, P. 8033–8036.
18. Tian Li, Chen Shan-min, et al. Effect of Eu3+-doping on morphology and fluorescent properties of neodymium vanadate nanorod-arrays. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2020, 30, P. 1031–1037.
19. Amarilla J.M., Casal B., Ruiz-Hitzky. Synthesis and characterization of the new mixed oxide NbVO5. Mater. Let., 1989, 8, 132.
20. Parag A., Deshpande P.A., Giridhar M. Photocatalytic degradation of dyes over combustion-synthesized Ce1−xFexVO4. Chemical Engineering Journal, 2010, 185, P. 571–577.
21. Suzuki H., Masuda Y., Miyamoto M. Magnetic and Specific Heat Studies of NdVO4. J. Phys. Soc. Jpn., 1983, 52, 250.
22. Saji H., Yamadaya Y., Asanuma M. Magnetic Properties of RXO4 System. J. Phys. Soc. Jpn., 1970, 28, 913.
23. Peng X.N., Zhang X., Yu I., Zhou I. Phase relations and optoelectronic characteristics in the NdVO4–BiVO4 system. Mod. Phys. Lett. B, 2013, 22, 2647.
24. Bangale S.V., Prakshale R.D., et al. A New Hydrogen Sensor with Nanostructured Zinc Magnesium Oxide. Sensors & Transducers Journal, 2012, 137 (2), P. 176–188.
25. Khamkar K.A., Bangale S.V., et al. A Novel Combustion Route for the Preparation of Nanocrystalline LaAlO3 Oxide Based Electronic Nose Sensitive to NH3 at Room Temperature. Sensors & Transducers Journal, 2012, 146 (11), P. 145–155.
26. Mahapatra S., Madras T., Guru T.N. Row Kinetics of photoconversion of cyclohexane and benzene by LnVO4 and LnMo0.15V0.85O4 (Ln = Ce, Pr and Nd). Ind. Eng. Chem. Res., 2007, 46, 1013.
27. Amarilla J.M., Casal B., Ruiz-Hitzky E. Synthesis and characterization of the new mixed oxide NbVO5. Mater. Lett., 1989, 8, P. 132–136.
28. Ekthammathat N., Thongtem T., Phuruangrat A., Thongtem S. Synthesis and Characterization of CeVO4 by Microwave Radiation Method and Its Photocatalytic Activity. J. Nanomater., 2013, 1, 434197.
Рецензия
Для цитирования:
Kamble D.R., Bangale S.V., Bamane S.R. Наноструктурированный тетрагональный NdVO4 для обнаружения сжиженного нефтяного газа. Наносистемы: физика, химия, математика. 2021;12(2):199-209. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-2-199-209
For citation:
Kamble D.R., Bangale S.V., Bamane S.R. Nanostructured tetragonal crystal NdVO4 for the detection of liquefied petroleum gas. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2021;12(2):199-209. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-2-199-209
Просмотров:
90
Послать статью по эл. почте 