Ученые Пензенского государственного университета (ПГУ) разработали и запатентовали метод для исследования характеристик поверхности наноматериалов с неоднородной пористой структурой, которые служат основой для газовых сенсоров и фотокатализаторов. Эта разработка позволит повысить точность и эффективность диагностики данных элементов, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Исследование осуществляется в рамках проекта госзадания «Синтез и исследование перспективных наноматериалов, покрытий и устройств электроники». Результаты лабораторных экспериментов подтвердили эффективность метода. «Научная группа межкафедральной научной лаборатории “Перспективные наноматериалы, покрытия и устройства электроники” ПГУ запатентовала способ диагностики металлооксидных наноматериалов с иерархической структурой, которые имеют широкий спектр практического применения. Метод также подходит для изучения пористости и чувствительности элементов газовых сенсоров и фотокатализаторов, созданных в виде тонких пленок», — сказано в сообщении. Как отметили в пресс-службе, газовые сенсоры находят применение в различных областях: химической и горнодобывающей промышленности, для диагностики утечек бытового газа, в автомобилестроении. Фотокатализаторы широко используются в системах очистки, в химической и фармацевтической отраслях, а также в быту. «Мы предлагаем метод исследования свойств наноматериалов, который заключается в оценке пористости покрытий с неоднородной поверхностью. Данный способ может быть использован для диагностики характеристик синтезируемых материалов за счет измерения относительного изменения сопротивления и последующего расчета размера пор по предложенным уравнениям», — цитируется одна из исследователей Надежда Якушова.
Важность исследования
Пористость является важным аспектом в диагностике свойств материалов, пояснили в Минобрнауки. Полученные данные дают представление об организации поверхности, наличии или отсутствии пор, удельной площади и других характеристиках. С этой информацией можно предсказать, как покрытие будет реагировать на газы и воду в атмосфере. Как сообщили в ведомстве, существующие методы являются достаточно трудоемкими и имеют свои ограничения. Способ, разработанный пензенскими учеными, позволит эффективно исследовать пористость материала без сложных процессов. В ПГУ предложили измерять сопротивление материала при воздействии паров воды. Они также разработали специальную формулу для расчета среднего размера субнанопор — то есть микропор диаметром менее 2 нм. Разработанный метод был протестирован на обширном массиве данных в научной лаборатории. Исследователи верифицировали более 10 серий образцов, в каждой из которых было от 5 до 10 экземпляров. «Результаты проверки продемонстрировали эффективность предлагаемого способа для определения среднего размера субнанопор в иерархических материалах, полученных с использованием золь-гель технологии на основе оксида цинка», — добавила Якушова.
Фото: hi-tech.mail.ru