Ученые Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Еврейского Университета в Иерусалиме создали простой метод синтеза чистого диоксида олова. Полученный материал исключительно чувствителен к малым концентрациям водорода даже при высокой влажности (до 50%). Это открывает перспективы для разработки новых газовых сенсоров с улучшенными характеристиками для нефтехимии, атомной энергетики и медицины. Разработка поможет предотвратить опасные утечки и взрывы водорода на промышленных объектах.
Водород: Многообещающий и Требующий Безопасности
Водород признан многообещающим экологичным энергоносителем благодаря высокой энергоемкости, доступности и отсутствию вредных выбросов. Однако его широкое применение ограничивается высокой воспламеняемостью и взрывоопасностью. Газ способен проникать сквозь твердые поверхности, и не всякая металлическая оболочка гарантирует защиту от утечки. Поэтому критически важно оснащать предприятия высокочувствительными датчиками водорода и других горючих газов.
Прорыв в Синтезе: Пероксидный Метод
Российско-израильская команда разработала высокочувствительный сенсорный материал на основе двумерного оксида олова (2D-SnO2). Материал получен путем осаждения золя пероксостанната аммония на оксид графена с последующим отжигом. Алексей Михайлов, старший научный сотрудник ИОНХ РАН, пояснил: "Наш синтез диоксида олова через пероксостаннат аммония исключает примесь хлорид-ионов, негативно влияющих на свойства. Использование пероксидсодержащего золя с гидрофильными подложками позволяет управлять морфологией частиц. При термообработке оксид графена сгорает, а пероксостаннат разлагается в чистый кристаллический SnO2, сохраняя двумерную структуру и высокую удельную поверхность".
Преимущества Нового Материала
Двумерный диоксид олова, полученный пероксидным методом, показал значительно более высокую чувствительность к водороду, чем материал, синтезированный классически. Ключевое преимущество — отличный сенсорный отклик во влажном воздухе. Это расширяет сферы применения материала: от обнаружения промышленных утечек водорода до медицинской диагностики по выдыхаемому воздуху.
Будущие Перспективы
Авторы планируют продолжить исследования по использованию пероксидных систем для синтеза новых функциональных материалов.
Финансовая Поддержка
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант номер 22-13-00426-П).
Источник: indicator.ru
