Датчик паров спирта на основе квази-2D Nb2O5, полученный из Окисленные MXenes Nb2CTz

Ханна Пазняк, Илья А. Плугин, Полина М. Шевердяева, Летиция Рапенн, Алексей С. Варежников, Антонио Агрести, Сара Пескетелли, Паоло Морас, Константин Б. Костин, Александр В. Гороховский, Тьерри Уисс и Виктор В. Сысоев

DOI: 10.3390/s24010038

MXenes - это двумерные (2D) материалы с большим потенциалом для применения в сенсорах
благодаря их высокому соотношению сторон и полностью функционализированной поверхности, которая может быть настроена для адсорбции определенных газов. Здесь мы демонстрируем, что датчик на основе Nb2CTz демонстрирует высокую эффективность в отношении паров алкоголя при температурах до 300-350 °C, при этом наилучшая чувствительность к этанолу. Мы связываем наблюдаемый замечательный химиорезистивный эффект этого материала с образованием квази-2D Листы Nb2O5 образуются в результате окисления MXenes на основе Nb. Эти выводы подтверждаются исследованиями с помощью синхротронной рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии сочетаются с наблюдениями с помощью рентгеновской дифракции и электронной микроскопии. Для обеспечения селективности анализа мы используем мультисенсорный подход, при котором распознавание газа достигается путем линейного дискриминантного анализа векторного отклика встроенной матрицы датчиков. Представленный протокол демонстрирует, что слои MXene являются эффективными предшественниками для создания двумерных оксидных архитектур, которые подходят для разработки газовых датчиков и сенсорных матриц.

Газосенсорное исследование полититаната калия методом импедансной спектроскопии

Ф.С. Федоров, А.С. Варежников, И. Киселев, В.В. Колесниченко, И.Н. Бурмистров, М. Соммер, Д. Фукс,

С. Кюбель, А.В. Гороховский, В В. Сысоев

DOI: 10.1016/j.aca.2015.09.029

Нанокристаллические полититанаты калия K2O∙nTiO2∙mH2O представляют собой новый тип полупроводниковых
соединений, которые характеризуются высокой удельной поверхностью, что делает их перспективными для использования в газовых датчиках. В этой работе мы исследовали агломераты мезопористых наночастиц полититаната калия, размещенные на подложке SiO2/Si, оснащенной несколькими компланарными электродами, для измерения электрического
отклика на различные органические пары с концентрацией 1000 частей на миллион, смешанные с воздухом, методом импедансной спектрометрии в диапазоне 10-2-106 Гц. Записанные данные об импедансе для каждого сегмента датчика являются связан с RC-компонентами эквивалентной схемы, которые применяются для выборочного распознавания
тестируемых паров с использованием подхода “мультисенсорной матрицы”.

Химиорезистентные свойства нитевидных кристаллов титаната калия при комнатной температуре по сравнению с органическими парами

А.С. Вережников, Ф.С. Федоров, И.Н. Бурмистров, И.А. Плагин,

М. Соммер, А.В. Лашков, А.В. Гороховский, А.Г. Насибулин, Д.В. Кузнецов,

Н.В. Горшков и В.В. Сысоев

DOI: 10.3390/nano7120455

При разработке портативных газочувствительных устройств особое внимание уделяется их энергоэффективности, которая часто достигается при эксплуатации при комнатной температуре. Этот вопрос в первую очередь связан с выбором подходящих материалов, функциональные свойства которых чувствительны к воздействию паров газа в этих условиях. В то время как чувствительность к газам в настоящее время повышается за счет использования наноразмерных материалов, для работы при комнатной температуре можно использовать слоистые твердотельные электролиты, такие как титанаты. Здесь мы сообщаем о газочувствительных свойствах калия. Титанатные нитевидные кристаллы, которые наносятся на многоэлектродный чип методом капельного литья из суспензии с получением монослоя матрицы различной плотности. Условия синтеза материала просты как для получения стабильных монокристаллических квазиодномерных нитевидных кристаллов с высокой степенью замещения калия, так и для увеличения удельной поверхности структур. Установлено, что нитевидный слой чувствителен к летучим органическим соединениям (этанол, изопропанол, ацетон), содержащимся в
смеси с воздухом при комнатной температуре. Векторный сигнал, генерируемый сенсорной решеткой многоэлектродного чипа с помощью алгоритмов распознавания образов.
Made on
Tilda