Електрохімічна поведінка чистих ефективних електродів Mn2O3, отриманих за недорогою технікою потенціостатичного електроосадження

Електрод типу нанолусок з Mn2O3 для застосування в суперконденсаторах був успішно електроосаджений на колектор струму з нержавіючої сталі (SS) потенціостатичним способом без використання будь-якого сполучного або закупорювального засобу. Структурні, морфологічні та композиційні властивості підготовлених електродів Mn2O3 були охарактеризовані за допомогою методів дифракції рентгенівських променів (XRD), польової емісійної скануючої електронної мікроскопії (FESEM) та інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є (FTIR) відповідно. Дослідження XRD виявило наночастинки Mn2O3, які мають кристалічну об'ємно-центровану кубічну структуру (BCC), підтверджену за допомогою JCPDS no. 89-2809. Зображення FESEM демонструють морфологію нанолусок, а також пластинчасту та пористу морфологію, придатну для електрохімічних застосувань. Утворення Mn2O3 було підтверджено за допомогою FTIR спектрів. Електрохімічні характеристики електрода Mn2O3 досліджували за допомогою циклічної вольтамперометрії (CV), гальваностатичного заряду/розряду (GCD) та електрохімічної імпедансної спектроскопії (EIS) в електролітах Na2SO4, NaOH та KCl. Виявлено, що електроліт 1 M Na2SO4 добре підходить для електроду типу нанолусок з Mn2O3 для застосування в суперконденсаторах з питомою ємністю (Csp) 508 Фгм – 1 при швидкості сканування 5 мВс – 1. Кращі значення Csp можуть бути пов'язані з великими активними центрами та швидким іонним транспортом через поверхню електрода Mn2O3. Аналіз електрохімічної стабільності електрода Mn2O3 показує збереження ємності 83 % після 1000 циклів в електроліті 1 M Na2SO4 при швидкості сканування 100 мВс – 1.Mn2O3 nanoflake type electrode for supercapacitor applications has been successfully electrodeposited on stainless steel (SS) current collector by potentiostatic way without using any binder or capping agent. Structural, morphological and compositional properties of the prepared Mn2O3 electrodes were characterized using X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM) and Fourier transform infra-red (FTIR) spectroscopy techniques, respectively. The XRD study revealed Mn2O3 nanoparticles exhibiting body centered cubic (BCC) crystal structure confirmed using JCPDS no. 89-2809. The FESEM images show nanoflake, lamellar and porous morphology suitable for electrochemical applications. The formation of Mn2O3 was confirmed using FTIR spectra. The electrochemical performance of Mn2O3 electrode was investigated using cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge discharge (GCD) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in Na2SO4, NaOH and KCl electrolytes. It is revealed that the 1 M Na2SO4 electrolyte is well suited for Mn2O3 nanoflake type electrode for supercapacitor applications exhibiting specific capacitance (Csp) of 508 Fgm – 1 at a scan rate of 5 mVs – 1. The better Csp values may be due to large active sites and rapid ionic transport across the Mn2O3 electrode's surface. Analysis of the electrochemical stability of the Mn2O3 electrode exhibits a capacity retention value of 83 % after 1000 cycles in 1 M Na2SO4 electrolyte at a scan rate of 100 mVs – 1

Дослідження концентрації газу NO2 на реакцію тонких плівок CdO, отриманих за новим методом зворотного флюсу

У цьому дослідженні, використовуючи простий і недорогий новий метод зворотного холодильника, тонкі плівки оксиду кадмію (CdO) були успішно нанесені на скляну підкладку. Тут для нанесення CdO на скляну підкладку як джерело іонів Cd+ використовувався хлорид кадмію (CdCl2), а як комплексоутворювач – аміак. Структурний аналіз і морфологію поверхні підготовленої тонкої плівки CdO аналізували за допомогою рентгенівської дифракції та скануючої електронної мікроскопії відповідно. Також тест на змочуваність проводили за допомогою гоніометра, який показав гідрофільну природу осадженої тонкої плівки CdO. Оптичні властивості тонкої плівки CdO було завершено за допомогою УФ-видимої спектроскопії, яка виявила, що осаджена тонка плівка CdO має пряму ширину забороненої зони близько 2,01 еВ. Властивості чутливості газу NO2, такі як чутливість, відновлення відгуку та час відгуку підготовленого датчика CdO, було визначено за допомогою датчика газу Keithley. У цій роботі було вивчено вплив концентрації газу NO2 на відгук датчика CdO, і було з’ясовано, що зі збільшенням концентрації газу NO2 (25 ppm – 100 ppm), відгук датчика CdO також збільшується і стає максимальним, тобто (57 %) для 100 ppm NO2 з оптимізованою температурою 200 ˚C. Було вивчено зміну реакції та часу відновлення залежно від концентрації газу NO2 і було зроблено висновок, що зі збільшенням концентрації газу NO2 час відгуку збільшується, а час відновлення зменшується.In present study, using simple and inexpensive novel reflux method, Cadmium Oxide (CdO) thin films were successfully deposited on glass substrate. Here to deposit CdO on glass substrate, Cadmium Chloride (CdCl2) was used as a source of Cd+ ions, while ammonia was taken as complexing agent. Structural analysis and surface morphology of prepared CdO thin film was analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscopy respectively, Also wettability test was done by using goniometer which showed hydrophilic nature of deposited CdO thin film. Optical properties of CdO thin film was completed by using UV-Visible spectroscopy which revealed that deposited CdO thin film has direct band gap about 2.01 eV. NO2 gas sensing properties like sensitivity, response recovery & response time of prepared CdO sensor was determined by using Keithley gas sensing unit. In present work effect of concentration of NO2 gas on response of CdO sensor was studied and it was cleared that as NO2 gas concentration increases (25 ppm – 100 ppm), the response of CdO sensor was also increases & it becomes maximum i.e. (57 %) for 100 ppm of NO2 with optimized temperature of 200˚C. Variation of response and recovery time with NO2 gas concentration was studied and it was concluded that as concentration of NO2 gas increases, response time increases while recovery time decreases