Разработка и исследование тонкоплёночных сенсорных структур для химических датчиков на основе углеродных нанотрубок

• Автор: Комаров, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Список использованных сокращений и обозначений АСМ - атомно-силовой микроскоп

БСА - бычий сывороточный альбумин

ВАХ - вольтамперная характеристика

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ДСН - додецилсульфат натрия

МСНТ - многослойная нанотрубка

ОСНТ - однослойная нанотрубка

ПАВ - поверхностно-активное вещество

СЗМ - сканирующий зондовый микроскоп

ЦТАБ - цетилтриметиламмония бромид

УНТ - углеродная нанотрубка
УФ - ультрафиолетовый
ХОГФ - химическое осаждение из газовой фазы

Содержание
Глава 1. Состояние вопроса в области исследования и создания сенсорных структур на основе углеродных
нанотрубок
1.1. Химические сенсоры на основе чистых углеродных нанотрубок
1.2. Химические сенсоры на основе многослойных углеродных нанотрубок
1.3. Химические сенсоры на основе ориентированных УНТ
1.4. Химические сенсоры на основе модифицированных УНТ
1.5. Сенсоры на основе функционализированных полимерами УНТ
1.6. Сенсоры на основе углеродных нанотрубок, модифицированных наночастицами металлов
1.7. Сенсоры на основе смесей УНТ и наноструктурированных оксидов
металлов
Выводы по главе
2. Методы интеграции углеродных нанотрубок в технологические процессы микроэлектроники на Si02 подложки
2.1. Роль поверхности при росте углеродных нанотрубок на тонкопленочных катализаторах
2.1.1. Рост углеродных нанотрубок на тонких плёнках Ni
2.1.2. Рост планарных нанотрубных структур на многослойных катализаторах
2.2. Создание растворов ПАВ с УНТ
2.3 Методы осаждения углеродных нанотрубок на Si02 подложку
2.3.1 Метод электрофореза
2.3.2 Капельный метод
2.3.3 Метод аэрозольного нанесения
2.4. Маршрут создания сенсорной структуры
Выводы по главе
3. Разработка химических сенсоров на основе УНТ композитов
3.1 Сенсоры на основе композитов УНТ в ПАВ
3.1.1 Исследование чувствительности сенсорных структур на основе композита УНТ в ПАВ к парам спиртов

3.1.2 Исследование чувствительности сенсорных структур на основе композита УНТ в ПАВ к парам аммиака
3.1.3 Разработка конструкции и испытание многокомпонентной сенсорной системы на основе углеродных нанотрубок в атмосфере, содержащей различные химические
агенты
3.2. Разработка химических сенсоров на основе смеси углеродных нанотрубок и наностержней ZnO
3.2.1. Создание смеси углеродных нанотрубок с наностержнями ЪпО и
исследование её свойств
3.2.2 Особенности маршрута создания сенсорной структуры
3.2.3. Удельная поверхность композита углеродных нанотрубок и оксида цинка
3.2.4. Исследование чувствительности сенсорных структур к парам
аммиака
Выводы по главе
4. Разработка биосенсора на основе углеродных нанотрубок на гибкой подложке
4.1. Методика нанесения углеродных нанотрубок на прозрачную подложку
4.1.1 Нанесение композита УНТ + альбумин на стеклянную подложку
4.1.2 Нанесение композита УНТ + ПАВ на подложку полиэтиленнафталата
4.1.3. Однородность и толщина плёнок композита УНТ+ЦТАБ
4.1.4. Влияние толщины плёнки на проводимость и прозрачность композитов УНТ+ЦТАБ
4.1.5. Оптические свойства плёнок композита УНТ+ЦТАБ
4.1.6. Исследование влияния изгиба на свойства плёнок углеродных нанотрубок
4.2. Методика создания сенсора на основе сеток УНТ на гибкой подложке
4.3. Исследование отклика сенсорной структуры на малые концентрации
тромбина
Выводы по главе

химическим агентам, для чего требуется решение проблем интеграции нанотрубок с заданными свойствами и модификаторами в стандартные процессы микроэлектронной технологии;
Таким образом, необходимость разработки методов создания сенсоров на основе углеродных наноматериалов и их композитов, а также всестороннего изучения их свойств в различных химических и биологических средах определяет актуальность данной диссертационной работы.