Разработка новых наноструктурированных материалов для высокочувствительных газовых сенсоров

Омский научный центр СО РАН (ОНЦ СО РАН)

Авторы: В.В. Болотов, К.Е. Ивлев, Е.В. Князев, И.В. Пономарева, В.Е. Росликов, Н.А. Давлеткильдеев, И.А. Лобов, Д.В. Соколов

В Лаборатории физики наноматериалов и гетероструктур Омского научного центра СО РАН впервые проведены физико-химические исследования и разработаны методы получения перспективных материалов для газовых сенсоров на основе многослойных наноструктурнированных объектов. Разработан метод получения двухслойных структур макропористый/канальный кремний (Рис. 1., слева: 1 – пора макропористого кремния, 2 – пора канального кремния). Тестирование проницаемости мембраны показало, что наличие в ней каналов создает фильтрующий эффект, уменьшая отклик сенсорного элемента к одинаковым дозам NO2 на 50-60% (Рис. 1, справа).

Рис. 1 – Двухслойные структуры макропористого/канального кремния

Впервые исследованы газочувствительные свойства индивидуальных нановолокон ПАНИ/N-МУНТ к аммиаку на уровне следовых количеств газа. Показано, что чувствительность индивидуальных волокон к газам в 1,5 раза выше, а скорость отклика – на порядок выше, чем у тонких пленок ПАНИ/N-МУНТ (Рис. 2).

Рис. 2 – Чувствительность индивидуальных волокон к газам
  1. В.В. Болотов и др. Патент РФ № 2690534 C1 (2019)
  2. V.V. Bolotov, et.al. AIP Conference Proceedings. 2141, 040017 (2019)
  3. N.A. Davletkildeev, I.A. Lobov, D.V. Sokolov. Abstract Book of Joint International Conference (Ekaterinburg, August 25-28, 2019) Ekaterinburg, Ural Federal University. — 2019.- P. 67-68