Codul: |
15.820.16.02.03/it |
Titlul: |
Elaborarea şi carcaterizarea straturilor subţiri nanocristaline pentru acoperira fibrei obtice obţinute prin depunerea magnetron |
Program: |
Proiect bilateral Moldova-Italia |
Termenul executării: |
2015-2016 |
Instituţii: |
Institutul de Inginerie Electronică şi Nanotehnologii „D.Ghiţu”, AŞM Institutul de polimeri, Compozite şi Biomateriale al CNR Italia. |
Conducător: |
dr. Lidia Ghimpu |
Executori: |
Labratorul Nanotehnologii |
Cuvinte cheie: |
Nanostructură, nanofibre, nanoporos, ZnO, SnO2, fibra optică, senzor de gaz |
Rezumat:
Ca materiale semiconductoare importante, oxidul de zinc şi dioxidul de staniu atât dopat cât şi nedopat în straturi subţiri au o gamă largă de aplicare, cum ar fi celulele solare, electrice, piezoelectrice sau dispozitive luminiscente şi, de asemenea, ar fi senzorii de gaze şi senzori chimici. Oxidul de zinc a ocupat un loc inevitabil în rândul altor oxizi metalici pentru multe aplicaţii, datorită combinaţiei unice de proprietăţi interesante, cum ar fi non-toxicitate, comportament electric, optic şi piezoelectric bun, stabilitate într-o atmosferă de plasma de hidrogen şi preţ scăzut. Ca material de senzor de gaz, ZnO poate fi folosit pentru a detecta gaze reducătoare (CO şi H2), O2, O3 sau umiditate. Recent, senzorii de gaz în baza ZnO nanocristalin au atras un interes deosebit datorită proprietăţilor bune de detectare a gazelor toxice, alcooli şi prospeţimea alimentelor, în special prospeţimea peştelui, sau ca straturi subţiri de detectare a gazului integrat pe un singur cip pentru a face un "nas electronic". Aceste straturi subţiri au fost preparate prin diverse tehnici de pulverizare, depunere chimică din vapori metalorganici, piroliză. Este bine cunoscut faptul că mecanismul de detectare a senzorilor de gaze în baza semiconductorilor oxidici se bazează pe reacţia de suprafaţă şi un raport ridicat suprafaţă-volum. Dimensiunea cristalitelor sau a nanofirelor şi porozitatea materialului de detectare sunt cei mai importanţi factori de mare sensibilitate şi senzori de timp cu un răspuns scurt. Senzorii de gaz pe bază semiconductorilor oxizilor metalici au atras atenţia ecologistilor şi a altor cercetători. Hidrocarburie gazoase, inclusiv gazul petrolier lichefiat (GPL) şi-au găsit aplicaţii utile, ca o sursă curată de energie pentru ambele domenii casnice şi industriale. Cu toate acestea, natura explozivă a GPL face cerinţa de senzori de gaze indispensabil de încrezători şi eficienţi. Elementele constituente majore de GPL includ butan (70% -80%), propan (5% -10%) şi propilenă, butilenă, etilen şi metan (1% -5%). Dioxidul de staniu (SnO2) în formă de strat subţire este cel mai promiţător pentru aplicaţii de detecţie de gaze, datorită avantajelor cum ar fi sensibilitate ridicată, costuri reduse, răspuns rapid şi viteza de recuperare. SnO2 prezintă sensibilitate la diferite tipuri de gaze şi, prin urmare, ca catalizator este introdus pentru a face senzorul selectiv. Pe lângă îmbunătăţirea selectivităţii, catalizatorii de asemenea, pot modula proprietăţile de transport ale stratului de detectare SnO2 şi se obţin caracteristici îmbunătăţite ale răspunsului. În acest 5 proiect vom prezinta rezultatele cu privire la structura cristalină, morfologie, proprietăţi optice ale nanostraturilor fibroase si poroase subţiri de ZnO şi SnO2 preparate prin metoda pulverizării magnetron pe fibra optică. Ca scop final este fabricarea senzorului de gaz petrolier lichefiat.