journal article·2024-06-25

Electrical, Magnetic, and Sensing Properties of Acetone in Co3–xNixO4-rGO Samples

Leydi Julieta Cardenas F., Carlos Arturo Parra, Javier Alonso Cuervo F., Adenilson José Chiquito, Luis Carlos Moreno A., Julio Evelio Rodríguez, Miryam Rincón Joya

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Abstract

This study investigates the electrical, magnetic, and acetone detection properties of Co 3– x Ni x O 4 -rGO (cobalt–nickel oxide reduced with graphene) samples synthesized using two different methods: sol–gel and hydrothermal. The structure, morphology, electrical, and magnetic characteristics of the samples are examined, highlighting a significant change in those with 4% Ni and rGO addition via the sol–gel method. It is determined that the samples exhibit varistor and thermistor behavior, with nonlinear coefficients and variable threshold voltages. The inclusion of rGO positively affects the electrical properties by improving charge carrier mobility. Additionally, the samples’ response to acetone as a target gas for vapor detection is investigated, observing significant changes in electrical resistance in its presence. Response times are short, with an acetone response R g / R of 2.5 at room temperature and 1.1 at 200 °C, with the latter being the same sample that exhibited changes in magnetic properties. This study provides a detailed insight into the electrical, magnetic, and acetone detection properties of Co 3– x Ni x O 4 -rGO samples, highlighting the influence of the synthesis method on these properties and their potential for gas sensor applications.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Gas Sensing Nanomaterials and Sensors · Advanced Chemical Sensor Technologies · Analytical Chemistry and Sensors

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá, Bogotá 111321, Colombia

Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, Universidad de América, Bogotá 111711, Colombia

Grupo de Física de Materiales, Escuela de Física, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja 150001, Colombia

NanOLaB, Departamento de Física, Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Rodovia Washington Luiz, Km 235 Monjolinho, CP 676, São Carlos 13565905, Brazil

Departamento de Química, Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá, Carrera 45 N 26-85, Bogotá 111321, Colombia

Departamento de Física, Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá, Carrera 45 N 26-85, Bogotá 111321, Colombia

References (70)

Show source-provided references
1. 10.1016/j.jece.2023.10984110.1016/j.jece.2023.109841 ↗
2. 10.1016/j.jmrt.2023.01.14210.1016/j.jmrt.2023.01.142 ↗
3. 10.1016/j.jpowsour.2023.23287010.1016/j.jpowsour.2023.232870 ↗
4. 10.1016/j.ccr.2023.21502910.1016/j.ccr.2023.215029 ↗
5. 10.1016/j.cej.2023.14347610.1016/j.cej.2023.143476 ↗
6. 10.1016/j.jallcom.2022.16742010.1016/j.jallcom.2022.167420 ↗
7. 10.3390/catal1210119910.3390/catal12101199 ↗
8. 10.1016/j.matpr.2022.07.26610.1016/j.matpr.2022.07.266 ↗
9. 10.1016/j.physe.2022.11557410.1016/j.physe.2022.115574 ↗
10. 10.1016/j.apsusc.2018.09.12310.1016/j.apsusc.2018.09.123 ↗
11. 10.1016/j.snb.2021.12978310.1016/j.snb.2021.129783 ↗
12. 10.1016/j.jelechem.2022.11608010.1016/j.jelechem.2022.116080 ↗
13. 10.1021/acsami.0c0014310.1021/acsami.0c00143 ↗
14. 10.1016/j.snb.2018.05.09310.1016/j.snb.2018.05.093 ↗
15. 10.1016/j.ijhydene.2016.02.02310.1016/j.ijhydene.2016.02.023 ↗
16. 10.1016/j.synthmet.2015.02.02610.1016/j.synthmet.2015.02.026 ↗
17. 10.1109/TNANO.2017.278922510.1109/TNANO.2017.2789225 ↗
18. 10.1016/j.jallcom.2017.04.13110.1016/j.jallcom.2017.04.131 ↗
19. 10.1016/j.microc.2019.10422310.1016/j.microc.2019.104223 ↗
20. 10.1016/j.jhazmat.2019.12142610.1016/j.jhazmat.2019.121426 ↗
21. 10.1039/C8AN00081F10.1039/C8AN00081F ↗
22. 10.1039/C8AN00497H10.1039/C8AN00497H ↗
23. 10.3390/s9070509910.3390/s90705099 ↗
24. 10.1016/j.snb.2013.11.00510.1016/j.snb.2013.11.005 ↗
25. 10.1016/j.snb.2016.09.09810.1016/j.snb.2016.09.098 ↗
26. 10.3390/nano1210162810.3390/nano12101628 ↗
27. 10.1016/j.jallcom.2020.15375010.1016/j.jallcom.2020.153750 ↗
28. 10.15446/dyna.v87n213.8441010.15446/dyna.v87n213.84410 ↗
29. 10.1016/j.electacta.2013.10.14010.1016/j.electacta.2013.10.140 ↗
30. 10.1039/C3CS60260E10.1039/C3CS60260E ↗
31. 10.1021/acs.jpcc.5b1216210.1021/acs.jpcc.5b12162 ↗
32. 10.1016/j.snb.2018.06.11010.1016/j.snb.2018.06.110 ↗
33. 10.1038/s41598-022-20859-410.1038/s41598-022-20859-4 ↗
34. 10.1016/j.mtla.2021.10115510.1016/j.mtla.2021.101155 ↗
35. 10.3934/matersci.202305810.3934/matersci.2023058 ↗
36. 10.1016/j.physb.2008.03.02410.1016/j.physb.2008.03.024 ↗
37. 10.1038/s41598-020-77650-610.1038/s41598-020-77650-6 ↗
38. 10.4236/opj.2016.68B01110.4236/opj.2016.68B011 ↗
39. 10.1038/ncomms870110.1038/ncomms8701 ↗
40. 10.1039/b000128g10.1039/b000128g ↗
41. 10.1038/srep1411410.1038/srep14114 ↗
42. 10.1039/C8RA00224J10.1039/C8RA00224J ↗
43. 10.1166/jnn.2012.576910.1166/jnn.2012.5769 ↗
44. 10.1016/j.jmmm.2003.12.37710.1016/j.jmmm.2003.12.377 ↗
45. 10.1021/ct500770m10.1021/ct500770m ↗
46. 10.1039/D2RA04454D10.1039/D2RA04454D ↗
47. 10.4236/opj.2016.68B01110.4236/opj.2016.68B011 ↗
48. 10.1021/acs.jpcc.0c0307510.1021/acs.jpcc.0c03075 ↗
49. 10.1007/s11664-020-08627-410.1007/s11664-020-08627-4 ↗
50. 10.1039/c3ce41215f10.1039/c3ce41215f ↗
51. 10.1016/j.jmmm.2021.16785710.1016/j.jmmm.2021.167857 ↗
52. 10.1016/j.tsf.2018.06.02210.1016/j.tsf.2018.06.022 ↗
53. 10.1007/s10909-020-02529-910.1007/s10909-020-02529-9 ↗
54. 10.1063/1.368118410.1063/1.3681184 ↗
55. 10.3390/nano908112410.3390/nano9081124 ↗
56. 10.1039/C8NJ01109E10.1039/C8NJ01109E ↗
57. 10.1063/1.497651210.1063/1.4976512 ↗
58. 10.1063/1.488172010.1063/1.4881720 ↗
59. 10.1016/j.snb.2016.11.06710.1016/j.snb.2016.11.067 ↗
60. 10.1016/j.jallcom.2020.15723410.1016/j.jallcom.2020.157234 ↗
61. 10.1111/jace.1225410.1111/jace.12254 ↗
62. 10.1016/j.ceramint.2022.01.08610.1016/j.ceramint.2022.01.086 ↗
63. 10.1016/j.materresbull.2013.05.05610.1016/j.materresbull.2013.05.056 ↗
64. 10.3390/s2011309610.3390/s20113096 ↗
65. 10.1039/D2MA00651K10.1039/D2MA00651K ↗
66. 10.1016/j.snb.2006.02.03410.1016/j.snb.2006.02.034 ↗
67. 10.1039/C5NR06308F10.1039/C5NR06308F ↗
68. 10.1021/acsami.0c1308910.1021/acsami.0c13089 ↗
69. 10.1016/j.jallcom.2020.15576010.1016/j.jallcom.2020.155760 ↗
70. 10.1016/j.jallcom.2016.05.07810.1016/j.jallcom.2016.05.078 ↗