Термостимулированные структурно-химические превращения и газочувствительные свойства систем на онове легированного диоксида титана : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / научный руководитель Д. И. Мычко

Abstract

Объектом исследования являлись порошки TiO2 и TiO2-MoO3 (содержание триоксида молибдена 0,1 – 10 мол.%), полученные из золей индивидуального и легированного гидратированного диоксида титана, а также порошки МоО3, полученные осаждением из водного раствора парамолибдата аммония, прогретые при различных температурах; керамические сенсоры с газочувствительными элементами на основе TiO2 и TiO2-MoO3. Целью данной научно-исследовательской работы являлось установление влияния структурно-химических особенностей оксидных наноразмерных композитных материалов TiO2-MoO3 на их свойства в качестве чувствительных слоев химических термокаталитических газовых сенсоров обнаружения довзрывных концентраций горючих газов. При выполнении работы наряду с методами измерения выходного сигнала сенсоров в газовоздушных средах Н2-воздух, СН4-воздух, СО-воздух, Н2-СН4-воздух использованы методы рентгенофазового анализа, нейтронной дифракции высокого разрешения, просвечивающей и сканирующей микроскопии, термического анализа, измерения ξ-потенциала золей, ИК-спектроскопии, ЭПР спектроскопии. В результате исследований изучены особенности кристаллизации и термостимулированных структурно-фазовых превращений в TiO2, МоО3 и в композитах TiO2–MoO3, синтезированных золь-гель методом. Установлена возможность эффективного управления фазовым составом и морфологией поверхности композитов TiO2–MoO3. Предложены на основе композитных материалов TiO2–MoO3 новые высокоэффективные элементы термокаталитических сенсоров селективного определения водорода в смеси Н2–СН4–воздух. Впервые определены фазовые и структурно-химические характеристики композитных материалов TiO2–MoO3, обеспечивающие высокую чувствительность при определении Н2. Результаты исследования представлены на XVI Республиканской научно-практической конференции молодых ученых (Брест, Беларусь, 16 мая 2014 г.), а также опубликованы в научно рецензируемом журнале «Доклады Национальной академии наук». Оформлен акт о проведении испытаний сенсоров. Полученные результаты могут быть использованы при производстве термокаталитических газовых сенсоров с улучшенными газочувствительными характеристиками, в частности чувствительностью и селективностью.