ЭЛЕКТРОПРЯДЕНИЕ КАК МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУР ZNO: ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ

Аннотация

Настоящее исследование посвящено синтезу наноструктур ZnO методом электропрядения с последующим прокаливанием при тщательно контролируемых термических условиях. В процессе электропрядения удалось получить непрерывные, однородные и свободные от дефектов типа «бусин» полимерные прекурсорные волокна, при этом наблюдалось заметное уменьшение среднего диаметра волокон. Это наглядно демонстрирует влияние параметров электропрядения, таких как приложенное напряжение, концентрация раствора и скорость подачи, на формирование морфологии волокон. Последующее прокаливание не только удалило полимерную матрицу, но и инициировало кристаллизацию ZnO, трансформировав волокнистую структуру в хорошо сформированные наночастицы. Размер кристаллитов полученного ZnO сильно зависел от температуры прокаливания: минимальные значения достигались при оптимальном термическом режиме, что открывает возможность точной настройки размеров наноструктур. Элементный анализ методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) подтвердил присутствие исключительно цинка и кислорода, что свидетельствует о высокой чистоте и целостности состава синтезированного материала. Дополнительно рентгеноструктурный анализ (XRD) показал резкие и интенсивные дифракционные пики, соответствующие исключительно гексагональной вюрцитной фазе ZnO, без признаков вторичных фаз или примесей. Совокупность полученных результатов доказывает, что электроформование в сочетании с контролируемым прокаливанием представляет собой надёжный, экономичный и масштабируемый подход к получению высококачественных наноструктур ZnO с требуемыми структурными и композиционными характеристиками. Такие наноструктуры обладают значительным потенциалом для различных применений, включая газочувствительные сенсоры.