Эксπир
Регистрация / Вход

Создание гибридных кристаллов для селективных химических сенсоров

Работы должны проводиться в рамках критической технологии «Технологии создания и обработки кристаллических материалов». Работы должны соответствовать по предполагаемому исполнению лучшим мировым стандартам. Создаваемый научно-технический задел должен обеспечивать в будущем проведение опытно-конструкторских и технологических работ на конкурентном уровне. Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.

Этапы проекта

1
21.03.2007 - 31.07.2007
• Проведены теоретические и экспериментальные исследования по созданию нового типа сенсорных материалов - гибридных неорганических/органических кристаллов на основе синтетических органических рецепторов: краун-эфиров и металлпорфиринов, нанесенных на поверхность нанокристаллов полупроводниковых оксидов металлов.
• Разработаны эффективные методы синтеза краун-эфиров и их тиа-аналогов и металлпорфиринов в качестве высокоселективных рецепторов токсичных химических веществ.
• Разработаны методы синтеза нанокристаллов оксидных полупроводников из коллоидных растворов модифицированным золь-гель методом с использованием поверхностно-активных веществ. Определены оптимальные условия: рН раствора, природа и концентрации прекурсоров, выбор поверхностно активного вещества, температура отжига для получения нанокристаллов полупроводников SnO2, In2O3, WO3 с контролируемым размером кристаллитов 3-50 нм.
• Методом низкотемпературной адсорбции азота определена величина удельной поверхности нанокристаллов 100 - 200 м2/г.
• Определен вклад поверхностной проводимости в транспорт носителей заряда нанокристаллов полупроводниковых оксидов, показано, что в диапазоне размера кристаллита 3-15 нм изменение проводимости в условиях адсорбции связано в основном с межкристаллитными барьерами и образованием обедненного слоя вблизи поверхности
• Определены условия нанесения органических макроциклических соединений на поверхность нанокристаллов полупроводников методом пропитки синтезированных нанокристаллов органическими прекурсорами. Показана возможность нанесения контролируемой плотности синтетических рецепторов на поверхности нанокристаллов.
• Методом термогравиметриии определена термическая стабильность гибридных кристаллов в интервале температур 50 -600С. Потеря массы наблюдается уже с 50 С и связана в основном с процессом десорбции воды. Разложение синтетических органических рецепторов в зависимости от природы происходит в интервале 200 -350С, при температуре 550 С наблюдается полное разложение органических соединений. Наиболее стабильными являются фталоцианины.
• Разработаны условия нанесения гибридных нанокристаллов на стандартный микроэлектронный чип с использованием толстопленочной технологии и терпениола в качестве связующего.
• Экспериментально показана возможность использования гибридных нанокристаллов в химических газовых сенсорах для детектирования токсичных и взрывоопасных газов на уровне Предельно Допустимых Концентраций (ПДК).
Развернуть
2
01.08.2007 - 31.10.2007
1. Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
2. Исследованы свойства гибридных нанокристаллов в зависимости от природы модификатора и размера кристалла полупроводникового оксида.
3. Исследованы сенсорные свойства гибридных нанокристаллов с использованием проверочных газовых смесей и аттестованных источников микропотока.
4. Разработан лабораторный прототип мультисенсорной установки с использованием полученных гибридных нанокристаллов.
5. Проведено обобщение результатов работ. Проведена оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
6. Проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР.
7. Разработано ТЗ на ОКР.
8.Составлен и оформлен отчет.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ФГНУ "НИИ ВН при ТПУ"
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
1,8 млн
Организация
ЗАО "ВЕАЛ Сенсор"
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Технологии создания и обработки кристаллических материалов» (мероприятие Программы 1.3)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
58 млн
Количество заявок
106
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов» (мероприятие 1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
58 млн
Количество заявок
121
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Технологии создания и обработки полимеров и эластомеров» (мероприятие 1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
64
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
48
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных»
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
136