Получаване на тримерни порести наноструктури чрез електроовлакняване и атомно послойно отлагане и изследване на газово-сензорните им свойства

Настоящият проект има фундаментален научен характер и е насочен към получаването и изследването на тримерни порести наноструктури, базирани на оксиди на преходни метали, с потенциално приложение като сензорни елементи за детекция на токсични газове. Оксидите на преходните метали са особено подходящи за сензорни елементи поради способността им да променят електрическото си съпротивление в различни газови среди. Механизмът на действие на тези сензори се основава на адсорбцията на газови молекули върху повърхността на сензорния слой, посредством физисорбция или хемисорбция, което води до промени в броя и подвижността на зарядовите носители. Чувствителността на сензорните елементи до голяма степен зависи от съотношението между повърхността и обема на сензорния материал. По-голямата активна повърхност води до повишена чувствителност на елемента. В този контекст порестите наноструктури, изготвени от подходящи материали, представляват значителен интерес като сензорни елементи поради изключително високото съотношение повърхност/обем. За получаването на тези структури ще бъде използвана комбинация от два съвременни метода: електроовлакняване и атомно послойно отлагане (АПО). Чрез електроовлакняването се получават полимерни влакна със субмикронни диаметри, които ще служат като матрица за отлагане на оксиди на преходни метали. Получените влакна могат да бъдат покрити чрез АПО при достатъчно ниски температури, което ще предотврати разрушаването на полимерната структура. След нанасянето на съответните покрития от оксиди на преходни метали, получените структури ще бъдат подложени на термична или химическа обработка с цел отстраняване на полимерната сърцевина. В рамките на проекта са заложени няколко различни методологии за получаване на тези структури, като някои от тях са разработени за първи път от настоящия изследователски екип и притежават значителен потенциал за създаване на структури с подобрени характеристики в сравнение с тези, постигнати от други научни групи. Получените иновативни триизмерни порести наноструктури ще бъдат подложени на експериментално тестване като сензорни елементи за различни токсични газове при вариращи температурни условия.

Ръководител: доц. др. Благой Благоев Участници: ас., Борислава Веселинова Георгиева проф., дфн, Албена Паскалева Дончева доц., д-р, Денчо Любомиров Спасов гл. ас., д-р, Любомир Стефанов Славов доц., д-р, Кръстьо Милчев Бучков Владимир Борисов Механджиев Кремена Галинова Парашкевова ас., Дамян Атанасов Дeлибалтов гл. ас., д-р, Станимира Димитрова Терзиева