Проекты

Роснаука, Государственный контракт 2012г. ? 11.519.11.1009

Наногетерогенные материалы на основе нитевидных полупроводниковых оксидов для химических сенсоров

Настоящее исследование направлено на разработку и апробацию сенсорных материалов нового поколения на основе нитевидных кристаллов n-типа проводимости SnO₂ и ZnO и иммобилизованных на их поверхности кластеров оксидов p-типа проводимости CuO, NiO, PdO, для решения проблемы повышения чувствительности, селективности и быстродействия сенсорных материалов к токсичным и взрывоопасным продуктам в воздухе.

В результате проведенных на 1 - 3 этапах работ получены новые ранее не изученные материалы, представляющие собой нитевидные кристаллы SnO₂ и ZnO n-типа проводимости, на поверхности которых иммобилизованы кластеры CuO(PdO, NiO) p-типа проводимости. Такие материалы обладают большой величиной удельной поверхности, высокой адсорбционной способностью и их электрофизические свойства существенно зависят от состава атмосферы. Наличие p-n переходов существенно снижает размеры канала протекания носителей заряда в нитях и позволяет надеяться на высокую чувствительность наногетерогенных материалов к присутствию в воздухе молекул газов окислителей или восстановителей.

На 4 этапе работ определены сенсорные параметры наногетерогенных материалов при детектировании основных загрязнителей воздуха на уровне предельно допустимых концентраций: предел обнаружения, зависимость величины сенсорного сигнала от температуры и концентрации целевого газа, влияние влажности на сенсорный сигнал при температуре, соответствующей максимальному сигналу. Все исследования проведены с использованием микроэлектронных чипов. Для материала n-SnO₂/p-CuO проведены измерения сенсорных свойств на единичном нитевидном кристалле. Для сравнения проведены измерения сенсорных параметров порошков нанокристаллического диоксида олова, модифицированных каталитическими кластерами. Определены оптимальные составы наногетерогенных материалов для создания полупроводниковых газовых сенсоров резистивного типа.

5. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

    Оксиды металлов, нитевидные нанокристаллические полупроводники, реакции твердое-газ, электропроводность, сенсоры.