ИСТИНА

Нарастающие потребности в детектировании опасных примесей в воздухе, а также выявлении экологических угроз, связанных с утечкой токсичных химических веществ, сделали отрасль газовых сенсоров одной из интенсивно развивающихся в последние годы. Жёсткие требования, предъявляемые к газовым сенсорам – высокая чувствительность, малые размеры, относительная дешевизна и простота конструкции, а также возможность передачи информации в виде электрического сигнала обусловливают высокий интерес к полупроводниковым газовым сенсорам резистивного типа. Большое распространение в качестве материала чувствительных элементов полупроводниковых газовых сенсоров резистивного типа получили нанокристаллические широкозонные полупроводниковые оксиды металлов: SnO2, ZnO, In2O3 и др. Электропроводность полупроводниковых оксидов чрезвычайно чувствительна к составу поверхности, который изменяется в результате реакций хемосорбированного кислорода и компонентов газовой смеси. Для активации химических реакций, происходящих на поверхности полупроводникового оксида и отвечающих за формирование сенсорного сигнала, необходим термический нагрев или облучением светом УФ или видимого диапазона спектра. Введение в полупроводниковую матрицу наночастиц золота и серебра является эффективным способом увеличения сенсорной активности полупроводниковых оксидов при использовании обоих способов активации. В условиях фотоактивации наличие эффекта плазмонного резонанса наночастиц металлов позволяет сместить диапазон оптической чувствительности полупроводниковых оксидов в видимую область. В условиях термической активации введение каталитически активных добавок позволяет увеличить сенсорный сигнал, а также понизить рабочую температуру сенсора. В связи с этим целью данной работы стало исследование влияния биметаллических наночастиц Au-Ag на реакционную способность нанокристаллического In2O3 во взаимодействии с аммиаком в диапазоне температур от 300оС до 60 оС и относительной влажности воздуха RH = 0 – 60%. Для выполнения данной цели были поставлены следующие задачи: 1. синтез нанокристаллического In2O3 методом химического осаждения; 2. получение нанокомпозитов In2O3/Au-Ag; 3. исследование физико-химических свойств полученных наноматериалов; 4. исследование сенсорных свойств наноматериалов по отношению к газу-восстановителю NH3 с различной влажностью при различных температурах. В ходе исследования было показано, что изменение пространственного распределения Ag-Au приводит к изменению вида температурной зависимости сенсорного сигнала при взаимодействии нанокомпозитов с NH3, и при увеличении влажности воздуха сенсорный сигнал для всех образцов значительно уменьшается.