Розробка та створення газосенсорної системи на основі низьковимірних металооксидів

Abstract

Вивчалися особливості фотолюмінісцентних властивостей нанопорошкових металооксидів (ZnO, TiO₂, SnO₂, WO₃), в т. ч. лазерномодифікованих та поверхневолегованих домішками (Au, Ag, Pt, Ni, Cu, Sn), в газах (О₂, N₂, H₂, CO, CO₂). Встановлено характер газосенсорних властивостей нанопорошкових металооксидів (адсорбційна здатність, швидкодія, чутливість, селективність) та вибрано конструкцію і оптимальні матеріали для побудови реєструючої багатокомпонентної матриці. Встановлено дієздатність побудованої газосенсорної системи для розпізнавання і аналізу газів та їх сумішей. Розроблена газосенсорна система дає змогу детектувати не тільки окремі газові компоненти, але і їх суміші з високою чутливістю і селективністю, що забезпечує можливість вийти на сучасний рівень формування газосенсорних систем з покращеними експлуатаційними характеристиками.

Изучались особенности фотолюминесцентных свойств нанопорошковых металооксидов ZnO, TiO₂, SnO₂, WO₃, в т.ч. лазерномодифицированных и поверхностно легированных примесями Au, Ag, Pt, Ni, Cu, Sn, в газах О₂, N₂, H₂, CO, CO₂. Установлен характер газосенсорных свойств нанопорошковых металооксидов (адсорбционная способность, быстродействие, чувствительность, селективность) и выбраны конструкция и оптимальные материалы для построения регистрирующей многокомпонентной матрицы. Установлено дееспособность построенной газосенсорной системы для распознавания и анализа газов и их смесей. Разработанная газосенсорная система дает возможность детектировать не только отдельные газовые компоненты, но и их смеси с высокой чувствительностью и селективностью, что обеспечивает возможность выйти на современный уровень формирования газосенсорных систем с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Peculiarities of photoluminescent properties of metal oxide nanopowders (ZnO, TiO₂, SnO₂, WO₃) including laser- modified and surface doped by impurities (Au, Ag, Pt, Ni, Cu, Sn), in gases (О₂, N₂, H₂, CO, CO₂) were studied. Nature of sensor properties of the metal oxide nanopowders (adsorption capacity, speed, sensitivity, selectivity) were established; the best structure and materials for the development of a multicomponent recording matrix were selected. The efficiency of the constructed sensor system for the gases’ and their mixtures detection and analysis was found. The developed gas sensor system allows detecting not only separate gas components, but their mixture with high sensitivity and selectivity, providing the possibility to reach the modern level of the formation of gas sensor systems with improved performance.