Статья

Название статьи ЭНЕРГОЭФЕКТИВНЫЕ ДАТЧИКИ ГАЗА НА ОСНОВЕ НАНОКОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩЕГО ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА
Автор Т.В. Семенистая, В.В. Петров, А.А. Ладыгина
Рубрика РАЗДЕЛ III. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА
Месяц, год 04, 2014
Индекс УДК 539.217.5:546.28
DOI
Аннотация Получены пленки металлсодержащего полиакрилонитрила (ПАН) в разных температурно-временных режимах термообработки с разными модифицирующими добавками (Ag, Co, Cu) методом пиролиза под действием некогерентного ИК-излучения при неглубоком вакууме по разработанной технологии. Показано, что пленки ИК-пиролизованного ПАН обладают газочувствительными свойствами и применяются в качестве чувствительного слоя энергоэффективных датчиков газов резистивного типа. Установлено, что использование разных температурно-временных режимов при формировании материала пленок металлсодержащего ПАН дает возможность управлять свойствами полученных материалов в широком диапазоне за счет изменения их структуры и состава, что открывает перспективу создания мультисенсорного устройства с чувствительным слоем на основе органического полимерного полупроводника. Выявлено, что одним из основных достоинств датчиков на основе пленок электропроводящих полисопряженных полимеров является возможность их функционирования при комнатной температуре по сравнению с неорганическими полупроводниками, а также возможность определения малых (на уровне ppm) концентраций анализируемых газов. Определены газочувствительные характеристики полученных образцов нанокомпозитных пленок. Разработаны энергоэффективные датчики Cl2, CO, NO2, NH3 и представлены их газочувствительные характеристики.

Скачать в PDF

Ключевые слова ИК-пиролизованный ПАН; ИК-отжиг; электропроводящие органические полимеры; нанокомпозитные материалы; датчик; Cl2; CO; NO2; NH3.
Библиографический список 1. Semenistaya T.V., Petrov V.V., Lu P. Nanocomposite of Ag-polyacrylonitryle as a selective chlorine sensor // Advanced Materials Research. – 2013. – Vol. 804. – P. 135-140.
2. Семенистая Т.В., Петров В.В., Бедная Т.А. Энергоэффективные сенсоры газов на основе нанокомпозитных органических полупроводников. − Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2013. – 120 с.
3. Lange U., Roznyatovskaya N.V., Mirsky V.M. Conducting polymers in chemical sensors and arrays // Analytica Chimica Acta. − 2008. − Vol. 614. − P. 1-26.
4. Королев А.Н., Семенистая Т.В., Аль-Хадрами И.С., Логинова Т.П., Брунс M. Нанокомпозитные пленки медьсодержащего полиакрилонирила: состав, структура, морфология поверхности // Перспективные материалы. – 2010. – № 5. – С. 52-56.
5. Фалчари М.М., Семенистая Т.В., Плуготаренко Н.К., Лу П. Разработка технологии получения газочувствительного материала на основе ПАН с применением квантово-химических расчетов и метода Монте-Карло // Нано- и микросистемная техника. – 2013. – № 8. – С. 34-40.
6. Дорожкин Л.М., Розанов И.А. Химические сенсоры в диагностике окружающей среды // Сенсор. – 2001. – № 2. – С. 2-9.
7. Бодягин Н.В., Вихров С.П., Мурсалов С.М., Тарасов И.В. К природе невоспроизводимости структуры и свойств твердотельных материалов // Микроэлектроника. – 2002. – Т. 31, № 4. – С. 307-313.
8. Средства измерений XXI века. Современные измерительные приборы от ведущих мировых производителей. [Электронный ресурс]. URL: http://susceptibility.ru/content/sensor – khlora – cl2s – 20 – membrapor (дата обращения 25.09.2011.).
9. Лу П., Горбатенко Ю.А., Семенистая Т.В., Воробьев Е.В., Королев А.Н. Получение чувствительных элементов сенсоров газов на основе пленок полиакрилонитрила и серебросодержащего полиакрилонитрила и определение их характеристик // Нано- и микросистемная техника. – 2011. – № 9. – С. 5-12.
10. Аль-Хадрами И.С., Королев А.Н., Семенистая Т.В., Назарова Т.Н., Петров В.В. Исследование газочувствительных свойств медьсодержащего полиакрилонитрила // Известия вузов. Электроника. – 2008. – № 1. – С. 20-25.
11. Макеева Е.А. Гибридные материалы на основе диоксида олова для химических сенсоров: Дис. … канд. хим. наук. – М., 2011.
12. Вершинин Н.Н., Алейников Н.Н., Ефимов О.Н., Гусев А.Л. Газовые сенсоры СО на основе наноматериалов и твердых электролитов // Альтернативная энергетика и экология. – 2007. – № 8. – С. 10-16.
13. Сарач О.Б. Создание газовых сенсоров на основе тонких пленок диоксида олова: Дис. … канд. техн. наук. – М., 2003.
14. Liewhiran C., Tamackong N., Wisitsoraat A., Phanichphant S. Higly selective environmental sensors based on flame-spray-made SnO2 nanoparticles // Sensors and Actuators B: Chemical. – 2012. – Vol. 165 (1). – P. 110-118.
15. Rout C.S., Hegde M., Govindaraj A., Rao C.N.R. Ammonia sensors based on metal oxide nanostructures // Nanotechnology. – 2007. – Vol. 18 (20). Acticle ID 205504.
16. Thong L.V., Hoa N.D., Le D.T.T., Viet D.T., Tam P.D., Le A.-T., Hieu N.V. On-chip fabrication of SnO2 – nanowire gas sensor: The effect of growth time on sensor performance // Sensors and Actuators B: Chemical. – 2010. – Vol. 146 (1). – P. 361 – 367.
17. Thong L.V., L.T.N., Hieu N.V. Comparative study of gas sensor performance of SnO2 nanowires and their hierarchical nanostructures // Sensors and Actuators B: Chemical. – 2010. – Vol. 150 (1). – P. 115-119.

Comments are closed.