ПЕРЕКРЕСТНОЕ ВЛИЯНИЕ ПАРОВ ИЗОПРОПАНОЛА И ЭТАНОЛА НА ОТКЛИК ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО СЕНСОРА ГАЗА
- Авторы: Клычков Н.А.1, Симаков В.В.1, Ефанова В.В.2, Синёв И.В.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского»
- ФГБОУ ВО «Самарский государственный университет путей сообщения»
- Выпуск: № 15 (2023)
- Страницы: 746-753
- Раздел: Физико-химические основы нанотехнологий
- URL: https://bakhtiniada.ru/2226-4442/article/view/378506
- DOI: https://doi.org/10.26456/pcascnn/2023.15.746
- EDN: https://elibrary.ru/PHBNFI
- ID: 378506
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В работе представлены результаты исследования температурных зависимостей отклика пленок Cu : SnO 2 к парам этанола, изоропанола, а также этанола с 3% об. фоновой примесью изопропанола в диапазоне рабочих температур 250-375°C. Целью исследования являлось установление влияния фоновой примеси изоропанола на отклик сенсора к этанолу, а также оценка возможности различить паровоздушную смесь, содержащую пары чистого этанола, от газовой смеси этанол/изоропанол с помощью статистической обработки сигнала одного сенсора. Анализ температурных зависимостей отклика сенсора показал, что температура, при которой наблюдается максимальный отклик, индивидуальна для каждого исследуемого вещества. Обнаружен селективный отклик сенсора к исследуемым веществам. Установлено, что 3% об. примесь изопропилового спирта снижает отклик к этанолу в исследуемом диапазоне концентраций и температур. Статистическая обработка экспериментальных данных методом главных компонент (PCA) и результаты кросс-валидации модели методом элиипсоида и ближайших соседей показали принципиальную возможность распознавания этанола, изоропанола и их смеси.
Об авторах
Никита Александрович Клычков
ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского»
Email: nklychkov@mail.RUS
410012, Россия, Саратов, ул. Астраханская, 83
Вячеслав Владимирович Симаков
ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского»410012, Россия, Саратов, ул. Астраханская, 83
Вера Васильевна Ефанова
ФГБОУ ВО «Самарский государственный университет путей сообщения»Samara, Russia
Илья Владимирович Синёв
ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского»410012, Россия, Саратов, ул. Астраханская, 83
Список литературы
- Wang, C. Metal oxide gas sensors: sensitivity and influencing factors / C. Wang, L. Yin, L. Zhang et al. // Sensors. - 2010. - V. 10. - I. 3. - P. 2088-2106. doi: 10.3390/s100302088.
- Kissine, V.V. A comparative study of SnO2 and SnO2:Cu thin films for gas sensor applications / V.V. Kissine, S.A. Voroshilov, V.V. Sysoev // Thin Solid Films. - 1999. - V. 348. - I. 1-2. - P. 304-311. doi: 10.1016/S0040-6090(99)00057-7.
- Na, H.B. A fast response/recovery ppb-level H2S gas sensor based on porous CuO/ZnO heterostructural tubule via confined effect of absorbent cotton / H.B. Na, X.F.Zhang, M. Zhang et al. // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2019. - V. 297. - Art. № 126816. - 11 p. doi: 10.1016/j.snb.2019.126816.
- Meng, X. Ultra-fast response and highly selectivity hydrogen gas sensor based on Pd/SnO2 nanoparticles / X. Meng, M. Bi, Q. Xiao, W. Gao // International Journal of Hydrogen Energy. - 2022. - V. 47. - I. 5.- P. 3157-3169. doi: 10.1016/j.ijhydene.2021.10.201.
- Sharma, B. Sputtered SnO2/ZnO heterostructures for improved NO2 gas sensing properties / B. Sharma, A. Sharma, M. Joshi, J.H. Myung // Chemosensors. - 2020. - V. 8. - I. 3. - Art. № 67. - 8 p. doi: 10.3390/chemosensors8030067.
- Zhou, Q. High sensitive and low-concentration sulfur dioxide (SO2) gas sensor application of heterostructure NiO-ZnO nanodisks / Q. Zhou, W. Zeng, W. Chen, L. Xu // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2019.- V. 298. - Art. № 126870. - 7 p. doi: 10.1016/j.snb.2019.126870.
- Тимошенко, Д.А. Распознавание газовоздушных смесей с помощью одиночного сенсора газа на основе нитевидных нанокристаллов диоксида олова / Д.А. Тимошенко, И.В. Синев, В.В. Симаков, Н.А. Клычков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов.- 2021. - Вып. 13. - С. 796-801. doi: 10.26456/pcascnn/2021.13.796.
- Aziz, M. Size-controlled synthesis of SnO2 nanoparticles by sol-gel method / M. Aziz, S.S. Abbas, W.R.W. Baharom // Materials Letters. - 2013. - V. 91. - P. 31-34. doi: 10.1016/j.matlet.2012.09.079.
- Kumar, A. RF sputtered CuO anchored SnO2 for H2S gas sensor / A. Kumar, A.K. Shringi, M. Kumar // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2022. - V. 370. - Art. № 132417. - 7 p. doi: 10.1016/j.snb.2022.132417.
- Sun, P. Hierarchical α-Fe2O3/SnO2 semiconductor composites: Hydrothermal synthesis and gas sensing properties / P. Sun, Y. Cai, S. Du et al. // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2013. - V. 182. - P. 336-343. doi: 10.1016/j.snb.2013.03.019.
- Khan, A.F. Effect of annealing on electrical resistivity of rf-magnetron sputtered nanostructured SnO2 thin films / A.F. Khan, M. Mehmood, A.M. Rana, M.T. Bhatti // Applied Surface Science. - 2009. - V. 255. - I. 20. - P. 8562-8565. doi: 10.1016/j.apsusc.2009.06.020.
- Rembeza, E.S. Influence of laser and isothermal treatments on microstructural properties of SnO2 films / E.S. Rembeza, O. Richard, J. Van Landuyt // Materials Research Bulletin. - 1999. - V. 34. - I. 10-11.- P. 1527-1533. doi: 10.1016/S0025-5408(99)00188-9.
- van den Broek, J. Highly selective detection of methanol over ethanol by a handheld gas sensor / J. van den Broek, S. Abegg, S.E. Pratsinis, A.T. Güntner // Nature Communication. - 2019. - V. 10. - Art. № 4220.- 8 p. doi: 10.1038/s41467-019-12223-4.
- Синёв, И.В. Влияние освещения на распознавательную способность мультисенсорных микросистем на основе нитевидных нанокристаллов диоксида олова / И.В. Синев, Н.А. Клычков, Д.А. Тимошенко, В.В. Симаков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов.- 2020. - Вып. 12. - С. 713-721. doi: 10.26456/pcascnn/2020.12.713.
Дополнительные файлы
