Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Նանոկառուցվածքային գազային սենսորներ

Հովհաննիսյան, Ռաֆայել Վաղինակի (2014) Նանոկառուցվածքային գազային սենսորներ. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (394Kb) | Preview

    Abstract

    Գազային կամ քիմիական սենսորները հսկայական հետաքրքրություն են ներկայացնում, ի հաշիվ իրենց լայնամասշտաբ կիրառությունների արդյունաբերության, շրջակա միջավայրի մոնիթորինգի, տիեզերական ուսումնասիրությունների, բիոբժշկության, դեղագործության, քիմիական և հանքարդյունաբերության ոլորտներում տեխնածին աղետներից զերծ պահելու և այլ բնագավառներում: Բարձր զգայնությամբ և ընտրողունակությամբ գազային սենսորները անհրաժեշտ են արդյունաբերության ոլորտում լայնորեն կիրառվող պայթունավտանգ և թունավոր գազերի հայտնաբերման համար: Մեծ է այսպիսի սարքերի պահանջարկը նաև շրջակա միջավայրի մոնիթորինգի համար, հատկապես գլոբալ տաքացման ահագնացող խնդրի առկայության պայմաններում: ՆԱՍԱ-ի հետազոտողները այսպիսի սենսորներն օգտագործում են տարբեր մոլորակներից եկող միացությունների ուսումնասիրության համար [1-17]: Ընդհանուր առմամբ լավ և արդյունավետ գազազգայուն համակարգերի համար էական են համարվում մի քանի հիմնական բնութագրիչներ. բարձր զգայնություն և ընտրողունակություն, արձագանքման և վերականգնամ փոքր ժամանակ, գազերի ցածր կոնցենտրացիաներ հայտնաբերելու ունակություն, աշխատանքային ցածր ջերաստիճան և ջերմաստիճանային անկախություն, կայունություն երկարաժամկետ աշխատանքի ժամանակ: Հիմնականում գազազգայուն նյութերը պարունակում են գազազգայուն պոլիմերներ, կիսահաղորդչային մետաղօքսիդներ և այլ ծակոտկեն կառուցվածքներ, ինչպիսին է, օրինակ ծակոտկեն սիլիցիումը [18-20]: Газовые сенсоры широко используются для мониторинга окружающей среды, медицинской диагностики, обеспечения безопасности транспортных средств, в промышленности и т.п. В частности, все более необходимым становится создание эффективных систем контроля над процессами производства и применения водорода, так как истощение запасов ископаемых углеводородов в связи с быстрым ростом объемов их потребления, а также увеличивающаяся при этом степень загрязненности окружающей среды сделали еще более актуальным использование альтернативных источников энергии, в том числе и водородной энергетики. В химической и пищевой промышленности, фармокологии, на транспорте одной из актуальных задач остается также проверка наличия в воздухе паров этанола и быстрое и точное определение их концентрации. Основной целью диссертационной работы является создание на основе углеродных нанотрубок и металлоксидов газовых сенсоров с улучшенными параметрами. Ниже приведены полученные в диссертационной работе основные результаты. Были исследованы структуры и параметры газочувствительности известных нанокомпозитных газовых сенсоров и проявлены их возможности и недостатки. Для улучшения параметров газовых сенсоров были исследованы и получены нанокомпозитные порошки и на их основе тонкослойные газовые сенсоры. Для исследования параметров газочувствительности полученных сенсоров были использованы резистивний и шумовой автоматизированные измерительные системы. В результате проведенных исследований было замечано, что изготовленные на основе МШСШз8п02(1:66), Ш038п02(1:9) и ММСШв-ВпО^^ббу^Юз-ВпО^^) нанокомпозитных веществ сенсоры проявили большую чувствительность и быструю реакцию к водороду и к парам этанола. Все три сенсоры проявили заметную чувствительность к водороду начиная с ее концентрации 100 ppm и к парам этанола с концентрации 400 ppm. При этом чувствительность сенсоров на основе нанокомпозита MWCNTsSnO2(1:66) была больше, чем у сенсоров со структурой WO3-SnO2(1:9) (20 раз при воздействии водорода, и 30 раз при парах этанола). Сенсоры на основе MWCNTsSnO2(1:66)/WO3SnO2(1:9) нанокомпозита проявили линейный рост к воздействию паров этанола, что позволяет использовать их не только для установления наличия паров этанола, но также и для определения их концентрации. Эти сенсоры также обладали большим быстродействием. Gas sensors are widely used for environmental monitoring, medical diagnostics, security vehicles, industry, etc. In particular, the more it becomes necessary for the establishment of effective control over the processes of production and use of hydrogen as the depletion of fossil hydrocarbons due to the rapid growth in their consumption, as well as increasing degree of contamination of the environment made even more relevant the usage of alternative energy sources, including hydrogen energy. In the chemical and food industry, pharmacology, transport one of the urgent tasks is also checking for the presence of ethanol vapors in the air and the rapid and accurate determination of their concentration. The main aim of the dissertation is construction of gas sensors with improved performance on the basis of carbon nanotubes and metal oxides. Below are given the main results obtained in the dissertation.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Наноструктурные газовые сенсоры.
    Uncontrolled Keywords: Оганесян Рафаел Вагинакович
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 10 May 2017 14:39
    Last Modified: 11 May 2017 13:59
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4635

    Actions (login required)

    View Item