Проект «Исследование сорбционных свойств пленок Ленгмюра-Блоджетт на основе графена и его соединений акустоэлектронными методами для разработки датчика монооксида и диоксида углерода»

Проект РНФ № 22-29-20317

Руководитель: Горбачев И.А.

Целью настоящего исследования является разработка, формирование и исследование газочувствительных свойств гибридных пленок Ленгмюра-Блоджетт, графена и его соединений для исследование их сорбционных свойств и разработки акустоэлектронных сенсоров нового поколения угарного и углекислого газа на их основе.

Основными задачами Проекта являются:

  1. Разработка технологии для формирования высокоупорядоченных газочувствительных ЛБ-пленок с модифицированным графеном и его соединениями и их перенос на твердые пьезоэлектрические подложки.
  2. Исследование структурных, морфологических и электрофизических свойств сенсорных покрытий на основе ЛБ-пленок с модифицированным графеном и его соединениями.
  3. Исследование сорбционных свойств сформированных пленок к монооксиду и диоксиду углерода с помощью акустоэлектронных технологий.
  4. Разработка, создание и исследование сенсорных свойств акустоэлектронного газового сенсора к угарному и углекислому газу.

В результате реализации Проекта будет:

-разработана технология создания чувствительных сенсорных покрытий на основе высокоструктурированных ЛБ-пленок графена и его соединений с повышенной селективностью к монооксиду и диоксиду углерода;

-проведена модификация установки для получения монослоев методом Ленгмюра-Блоджетт, что позволит изучать процесс формирования монослоев в присутствии внешнего электрического поля;

-проведено исследование влияния кислотности и температуры субфазы на степень упорядоченности и однородности ЛБ-пленок графена и его соединений для создания сенсорного покрытия газочувствительного сенсора;

-разработана методика исследования газовой адсорбции при помощи акустоэлектронных устройств;

-проведено исследование сорбционных свойств сформированных газочувствительных пленочных покрытий к монооксиду и диоксиду углерода;

-разработан и исследован макет акустоэлектронного газового сенсора монооксида и диоксида углерода на основе ЛБ-пленок графена и его соединений.

За 1ый год реализации проекта было выполнено:

  1. Модификация установки Ленгмюра-Блоджетт для возможности формирования ЛБ-пленок под действием внешнего электрического поля.
  2. Разработана топология электродной структуры акустоэлектронного устройства и создание макета акустоэлектронного сенсора на основе ниобата лития с использованием сенсорных покрытий из гибридных ЛБ-пленок.
  3. Исследован процесс формирования и переноса ЛБ-пленок графена и его соединений при различных условиях, а именно при наличии внешнего электрического поля, при различной кислотности и температуре водной субфазы.
  4. Исследованы структурные и морфологические свойства ЛБ-пленок графена и его соединений, полученных при различных условиях.
  5. Исследованы электрофизические свойства ЛБ-пленок графена и его соединений, полученных при различных условиях.