Разработка газочувствительных сенсоров на основе кремний-углеродных пленок и исследование их функциональных характеристик тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Михайлова Татьяна Сергеевна

• Михайлова Татьяна Сергеевна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Михайлова Татьяна Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ГАЗОВ И ПАРОВ

1.1. Использование газоанализаторов и сенсоров для обнаружения газов и паров

1.1.1. Общая характеристика сенсорного метода анализа

1.1.2. Резистивные сенсоры газов и паров

1.1.3. Импедансометрические сенсоры газов и паров

1.2. Современные материалы на основе кремний-углеродных пленок для создания сенсоров газов и паров

1.2.1. Свойства материалов на основе кремний-углеродных пленок

1.2.2. Методы получения материалов на основе КУП

1.2.3. Сенсоры газов на основе кремний-углеродных пленок

1.3. Выводы к Главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ СОЗДАНИЯ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЙ-УГЛЕРОДНЫХ ПЛЕНОК

2.1. Разработка методики изготовления чувствительного слоя сенсоров на основе кремний-углеродных пленок

2.2. Исследование морфологии кремний-углеродных пленок в составе сенсоров

2.3. Исследование чувствительного слоя сенсоров методом рамановской спектроскопии

2.4. Выводы к Главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

СЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЙ-УГЛЕРОДНЫХ ПЛЕНОК

3.1. Исследование функциональных характеристик сенсоров резистивного типа

3.2. Исследование функциональных характеристик сенсоров импедансометрического типа

3.2.1. Параметры интерпретации данных при использовании метода спектроскопии электрохимического импеданса

3.2.2. Исследование стабильности импедансометрических сенсоров

3.2.3. Исследование газочувствительных свойств сенсоров

3.2.4. Исследование газочувствительных свойств импедансометрических сенсоров при повышенной влажности

3.3. Разработка технологического процесса изготовления сенсоров газов и паров

3.4. Рекомендации по применению разработанных сенсоров

3.5. Выводы к Главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ТИПОМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЛОЕВ СЕНСОРОВ ГАЗОВ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

4.1. Моделирование кривых Найквиста методом подбора эквивалентных схем замещения

4.1.1. Моделирование кривых Найквиста до исследования их функциональных характеристик

4.1.2. Моделирование кривых Найквиста под воздействием паров органических веществ

4.1.3. Моделирование кривых Найквиста импедансометрических сенсоров при повышенной влажности окружающей среды

4.2. Исследование электрофизических характеристик

4.3. Выводы к Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность диссертационной работы

Проблема контроля воздушной среды никогда не теряет своей актуальности. Постоянно разрабатываются новые приборы для детектирования газов и паров с функциональными характеристиками, улучшенными за счет совершенствования методов обнаружения компонентов воздушной среды. Так метод спектроскопии электрохимического импеданса набирает всю большую популярность при разработке новых сенсоров газов и паров. Он является одним из самых простых методов для детекторов газов, поскольку позволяет подобрать четкий механизм газочувствительности сенсора и его взаимодействия с целевым веществом, что ведет к созданию структуры с заданными функциональными свойствами и высокой чувствительностью по сравнению с сенсорами иного типа. В то же время по-прежнему большое число разработок посвящено развитию простых в эксплуатации сенсоров резистивного типа.

Свойства сенсоров напрямую зависят от состава чувствительного слоя и метода его получения. В последние годы ведутся активные исследования по использованию в газовой сенсорике углеродных материалов и материалов на основе пористого кремния. Сенсоры на основе указанных материалов проявляют хорошие функциональные характеристики, в частности, характеризуются высокой селективностью и воспроизводимостью отклика. Кремний-углеродные пленки в качестве базового материала сенсоров газов и паров мало изучены, хотя по своим свойствам часто превосходят материалы на основе углерода и кремния.

Таким образом, исследования, направленные на разработку сенсоров газов и паров на основе кремний-углеродных пленок, являются весьма значимыми и актуальными.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка газочувствительных сенсоров на основе кремний-углеродных пленок и исследование их функциональных характеристик»

Цель работы:

Целью работы является разработка технологического процесса создания газочувствительных сенсоров на основе кремний-углеродных пленок, модифицированных атомами меди или марганца, детектирующих низкие концентрации газов и паров органических веществ при рабочих температурах, не превышающих 100 °С, и исследование их функциональных характеристик.

Для достижения поставленной цели работы предполагается решить следующие задачи:

1. Разработать методику изготовления газочувствительных слоев на основе кремний-углеродных пленок, модифицированных атомами марганца и меди, и технологический процесс изготовления сенсоров газов и паров на их основе.

2. Провести исследования резистивного отклика сенсоров по отношению к целевым веществам при рабочих температурах не выше 100 °С и определить их функциональные характеристики.

3. Провести исследования импедансометрического отклика сенсоров по отношению к целевым веществам при рабочих температурах не выше 100 °С и определить их функциональные характеристики.

4. Выявить взаимосвязи между физико-химическими и электрофизическими свойствами чувствительного слоя сенсоров и их функциональными характеристиками.

Научная новизна:

1. Разработана методика формирования чувствительных слоев, основанная на трехстадийном электрохимическом осаждении кремний-углеродных пленок, модифицированных марганцем и медью, на диэлектрической подложке с контактной металлизацией и последующим термическим отжигом, позволяющая изготовить сенсоры газов и паров резистивного и импедансометрического типов в едином технологическом процессе с рабочими температурами не выше 100 °С.

2. Установлено, что наличие модифицирующей добавки (Си, Mn) в чувствительном алое и температура его отжига (200 °С или 500 °С) оказывают влияние на электрофизические свойства, величину и характер отклика сенсоров.

3. Установлено, что при воздействии парами органических веществ для образцов кремний-углеродных пленок, модифицированных атомами марганца, определяющими являются диффузионные процессы на границе зерен, а для образцов на основе кремний-углеродных пленок, модифицированных атомами меди, - процессы в объеме чувствительного слоя.

Практическая значимость работы:

1. Разработан единый технологический процесс изготовления планарных импедансометрических сенсоров паров органических веществ и резистивных сенсоров газов на основе чувствительных слоев из кремний-углеродных пленок, модифицированных марганцем и медью.

2. Установлено, что импедансометрические сенсоры на основе модифицированных марганцем и медью кремний-углеродных пленок, отожженных при температуре 500 °С, проявляют селективную газочувствительность по отношению к парам изопропанола в диапазоне концентраций 5-52 ррЬ при комнатной температуре и относительной влажности воздуха 40-80 %, а максимальное значение коэффициента газовой чувствительности сенсоров составляет 8имп=0,48±0,01 отн. ед.

3. Установлено, что резистивные сенсоры на основе кремний-углеродных пленок, модифицированных медью (1:отж = 200 °С), проявляют газовую чувствительность по отношению к диоксиду азота в диапазоне концентраций 5-50 ррт при температуре 100 °С, а максимальное значение коэффициента газовой чувствительности сенсора к 50 ррт диоксида азота составляет 0,21±0,01 отн. ед.

4. Разработаны новые, защищенные патентами способы получения кремний-углеродных пленок методом электрохимического осаждения из

растворов органических электролитов, применимые для формирования чувствительных слоев сенсоров газов и паров (Патент РФ № 2676549 от

09.01.2019 г., Патент РФ № 2711066 от 15.01.2020 г., Патент РФ № 2711072 от

15.01.2020 г.).

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика формирования чувствительных слоев, основанная на трехстадийном электрохимическом осаждении кремний-углеродных пленок, модифицированных марганцем и медью, на диэлектрической подложке с контактной металлизацией и последующем термическом отжиге.

2. Результаты исследования функциональных характеристик сенсоров газов и паров при рабочих температурах не выше 100 °С

3. Результаты исследования электрофизических свойств сенсоров газов в зависимости от типа чувствительного слоя.

4. Результаты аппроксимации годографов импеданса модельными кривыми с соответствующими эквивалентными схемами замещения.

5. Технологический процесс изготовления импедансометрических и резистивных сенсоров газов и паров, включающий методику формирования чувствительных слоев, основанную на трехстадийном электрохимическом осаждении кремний-углеродных пленок, модифицированных марганцем и медью, на диэлектрической подложке.

Реализация результатов работы:

Имеются акты, подтверждающие факт внедрения результатов диссертационной работы: результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре техносферной безопасности и химии, а также при выполнении работ в рамках НИР в Институте нанотехнологий, электроники и приборостроения и ООО «Промышленные технологии» (г. Таганрог).

Часть работ по диссертационному исследованию выполнялась в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса

России на 2014-2020 годы» по теме: «Разработка и создание кремний-углеродных функциональных тонкопленочных материалов, легированных частицами металлов, с изменяющейся электропроводностью в результате внешних воздействий, применяемых для создания сенсоров газов и электродов суперконденсаторов» (уникальный идентификатор проекта RFMEFI57517X0126).

Апробация работы:

Основные научные результаты диссертационной работы были представлены на следующих конференциях:

✓ 5th Internat^na! 8сИоо1 and inference "Saint Petersburg OPEN 2018" оп Optоe1ectrоnics, Phоtоnics, Engineering and Na^s^^res (2-5 апреля 2018, стендовый доклад).

✓ 6th Internat^na! Б^оо1 and inference "Saint Petersburg OPEN 2019" оп Optoe^t^^, P^ten^s, Engineering and Na^st^d^res (22-25 апреля 2019, стендовый доклад).

✓ V Всероссийская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия: достижения и перспективы», секция «Химия новых материалов», г. Ростов-на-Дону, 22-23 мая 2020 года.

✓ XXVII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов», секция «Фундаментальное материаловедение и наноматериалы», г. Москва, 10-27 ноября 2020 года.

✓ XIV Всероссийская научная конференция молодых ученых «НАУКА. ТЕХНОЛОГИИ. ИННОВАЦИИ», секция «Актуальные проблемы современного материаловедения. Новые материалы и технологии», г. Новосибирск, 30 ноября-4 декабря 2020 года.

✓ VI Всероссийская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия: достижения и перспективы», секция «Достижения современной химии», г. Ростов-на-Дону, 21-22 мая 2021 года.

✓ XV Всероссийская научная конференция молодых ученых, посвященная Году науки и технологий в России «НАУКА. ТЕХНОЛОГИИ.

ИННОВАЦИИ», секция «Актуальные проблемы современного материаловедения. Новые материалы и технологии», г. Новосибирск, 6-10 декабря 2021 года.

✓ XI Всероссийская научно-практическая конференция магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Техносферная безопасность в ХХ1 веке», секция «Регуляторная гильотина и риск-ориентированный подход. Анализ риска, прогноз и моделирование опасных технологических процессов, условия и охрана труда», г. Иркутск, 1-3 декабря 2021 года.

✓ Международная научно-техническая конференция «Инновационные материалы и технологии - 2022», секция «Электрохимические процессы», г. Минск, Республика Беларусь, 23-24 марта 2022 года.

Публикации:

По теме диссертационной работы опубликовано 20 печатных работ, из них 3 статьи в журналах из перечня изданий ЮФУ, рекомендуемых для публикации работ по специальности 2.2.2 «Электронная компонентная база микро- и наноэлектроники, квантовых устройств». Получено 3 патента РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемых источников из 195 наименований. Общий объем диссертации составляет 165 страниц, включая 74 рисунка, 5 формул и 17 таблиц.

Во введении содержится обоснование актуальности темы диссертационной работы, приведены цель и основные задачи исследования, научная новизна и практическая значимость, а также сведения об апробации результатов работы и структуре диссертации.

В первой главе проведен литературный обзор основных методов детектирования газов и паров. Выявлено, что разработка резистивных сенсоров с улучшенными характеристиками по-прежнему является актуальной задачей, а импедансометрические сенсоры воздушной среды

имеют ряд характеристик, делающих их перспективным объектом исследования. Также проведен литературный обзор основных методов получения кремний-углеродных пленок для устройств электроники. Показано, что электрохимический метод осаждения из органического раствора - простой в реализации и эффективный метод получения пленок требуемого состава и свойств. Также показаны известные примеры использования сенсоров на основе кремний-углеродных пленок в газовой сенсорике. Выявлено, что примеры такого использования кремний-углеродных пленок немногочисленны. Устройства на их основе чаще всего имеют рабочие температуры порядка нескольких сотен градусов.

Во второй главе показаны основные этапы создания чувствительных слоев сенсоров на основе модифицированных марганцем и медью кремний-углеродных пленок, приведены результаты исследования их морфологии и структуры.

В третьей главе определены условия работы импедансометрических сенсоров паров органических веществ (метанол, изопропанол, толуол). Приведены результаты исследования функциональных характеристик сенсоров при различной относительной влажности воздуха. Представлены результаты исследования газочувствительных свойств резистивных сенсоров, полученных по разработанной в работе методике. Показан разработанный технологический процесс изготовления сенсоров.

В четвертой главе показаны установленные взаимосвязи между параметрами сенсоров паров органических веществ и составом чувствительного слоя. Подобраны эквивалентные схемы замещения по годографам импеданса для сенсоров при различных внешних условиях. Выявлены взаимосвязи между типом проводимости и рассмотренными ранее функциональными характеристиками сенсоров импедансометрического типа.

В заключении представлены основные результаты диссертационной работы.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ГАЗОВ И ПАРОВ

1.1. Использование газоанализаторов и сенсоров для обнаружения газов

и паров

1.1.1. Общая характеристика сенсорного метода анализа

Существует множество методов детектирования газов и паров [1-6]. Всем им присущи определенные достоинства и недостатки, обуславливающие их применимость на практике. Однако среди множества методов своей простотой и эффективностью выделяется метод анализа с использованием сенсоров газов.

Сенсорами называют технические устройства, преобразующие информацию о присутствии тех или иных газов в воздухе в электрический или оптический сигнал [7]. На практике ряд сенсоров со схожими характеристиками газочувствительного отклика может быть использован при создании системы газоанализаторов контроля воздушной среды. В отличие от рассмотренных ранее инструментальных методов сенсорные методы анализа отличает низкая стоимость и значительно менее выраженная погрешность измерений (на уровне 0,5-1 %). Одновременно с этим по-прежнему остается крайне актуальной задача разработки сенсоров, проявляющих селективную чувствительность к одному конкретному компоненту газовоздушной смеси. Возникают и серьезные проблемы с воспроизводимостью результатов отклика и их стабильностью в длительном периоде работы. Нижние пределы обнаружения газов и паров выше по сравнению с теми, которые достигаются при использовании инструментальных методов анализа. Кроме того, часто для таких устройств характерны рабочие температуры порядка нескольких сотен градусов [7, 8]. Это обуславливает продолжающиеся изыскания в области создания новых сенсоров с улучшенными характеристиками.

По принципу функционирования сенсоры делятся на несколько основных категорий: термокаталитические, электрохимические, оптические и полупроводниковые (резистивные) [4].

Принцип работы термокаталитических сенсоров основан на повышении температуры их рабочего элемента (катализатора) при воздействии на него определяемого агента, поэтому они чаще всего используются при определении горючих газов и жидкостей (метан, пропан, водород и др.) [9-12]. Данное обстоятельство делает их весьма уязвимыми к агрессивным промышленным и бытовым средам, часто приводя к преждевременной потере ими работоспособности при отравлении или перегорании рабочего элемента сенсора. Кроме того, у данных типов сенсоров проблема с селективностью к конкретным газам и парам, что обуславливает необходимость создания сложных мультисенсорных систем из группы термокаталитических сенсоров [8].

Оптические сенсоры имеют важное конкурентное преимущество перед другими типами сенсоров: они не вступают в прямой контакт с обнаруживаемой смесью [13]. Спектральный анализ газовой смеси выполняется дистанционно, а рабочие элементы сенсора защищены специальным покрытием. В сочетании с высокой чувствительностью, селективностью, быстродействием и стабильностью работы инертность оптических сенсоров к агрессивным средам делает их очень популярными в использовании. При обнаружении газов и паров, не поглощающих ИК-излучение (например, водорода), существуют единственные ограничения, связанные с невозможностью использования оптических сенсоров [8]. В литературе есть примеры использования таких сенсоров для обнаружения различных токсичных газов и паров. Авторами [14] был разработан оптический датчик, оснащенный модулем синего лазерного диода пренебрежимо малого угла расхождения, использованный для обнаружения диоксида азота в концентрациях до 3 ppb. Несмотря на то, что измерение чувствительности проводилось при температурах не выше 25 °С, нижний

предел обнаружения диоксида азота составил 7,3 ррЬ, а время отклика - 1 сек. Однако, во многих отношениях из-за введения мощного акустического источника, конструкция датчика была очень сложна. В [15] для получения сенсора паров метана была разработана газочувствительная система типа «Электронный нос», в работе которой была применена система лазерной абсорбционной спектроскопии. Разработанная система позволяла обнаруживать малейшую утечку метана на определенной длине волны (точное значение - 1653,72 нм). Однако сам автор указал на высокую стоимость проведения подобных измерений газочувствительности по отношению к утечкам паров токсичных газов. В целом, большинство преимуществ оптических сенсоров достигаются за счет использования сложного в эксплуатации, дорогостоящего оборудования, что препятствует их повсеместному применению [16]. Поэтому на практике оптические сенсоры используются для определения суммарной концентрации летучих соединений в воздухе рабочей зоны и мониторинга зон возможного разлива жидкостей, которые легко воспламеняются в контакте с кислородом воздуха [17].

Популярным направлением исследований является и создание электрохимических сенсоров детектирования среды. Особенностью данных сенсоров является то, что электрические сигналы здесь создаются за счет химических превращений в системе «электронный проводник - электролит» [18]. Отклик на внешнее воздействие формируется при изменении разницы потенциалов в указанной системе. Выбор электролитов для электрохимических сенсоров весьма широк: кислоты, щелочи [18], сложные органические соединения [19], а также твердые электролиты [18]. При этом в качестве электродов в большинстве случаев используются наиболее каталитически активные металлы группы платины [18-21]. Замена же материала электрода может приводить к снижению чувствительности сенсора [16].

Резистивные сенсоры, по сравнению с ранее рассмотренными, значительно проще в изготовлении, поскольку их принцип действия основан

на взаимодействии молекул компонента газовоздушной смеси непосредственно с поверхностью чувствительного материала, представляющего собой пленку оксидов металлов или органического полупроводника. Данные сенсоры характеризуются малыми габаритами и низкой стоимостью в массовом производстве в сочетании с высокой чувствительностью и быстродействием [8, 16]. Данные факты позволяют говорить об актуальности исследований в области разработки именно резистивных сенсоров токсичных газов и паров.

Наиболее распространенная конструкция резистивного сенсора приведена на рис. 1.1. Как видно из рисунка, обычно в ней присутствует нагреватель, требующийся для поддержания рабочих температур сенсора, достигающих для отдельных оксидных структур нескольких сотен градусов.

Рисунок 1.1 - Типовая схема резистивного сенсора: 1 -газочувствительная пленка; 2 - подложка; 3 - нагреватель; 4 - пористый колпачок; 5 - металлический вывод; 6 - основание; 7 - изоляция; 8 - контакт

1.1.2. Резистивные сенсоры газов и паров

В качестве газочувствительной пленки в резистивных сенсорах чаще всего используются такие металлоксидные полупроводниковые материалы, как оксиды олова, цинка, молибдена, индия и галлия.

Известно, что модуляция электрического сопротивления или проводимости в целевой газовой среде является основным механизмом обнаружения газа в резистивном сенсоре [22, 23]. При воздействии молекул газа на поверхность металлоксидной чувствительной пленки происходит изменение ее поверхностного электрического сопротивления. Характер этого изменения зависит от типа проводимости, свойственного оксиду. На воздухе, при адсорбции молекул кислорода, на поверхности датчика будет образован слой обеднения электронов (EDL) для материалов n-типа и слой накопления дырок (HAL) для материалов p-типа проводимости. Когда полупроводник n-типа подвергается воздействию газа-окислителя, его сопротивление увеличивается, в то время как для газов-восстановителей сопротивление уменьшается [24]. В проводнике p-типа происходят обратные процессы. На рис. 1.2 схематично показан принцип, лежащий в основе механизма газочувствительности резистивных газовых сенсоров на основе оксидов-полупроводников p-типа на примере газа-восстановителя (CO).

Рисунок 1.2 - Схематическое изображение базового принципа газочувствительности для полупроводников р-типа проводимости [25]

Как правило. газовые сенсоры на основе оксидов металлов работают при высоких температурах в диапазоне от 100 до 450 °С [26], что приводит к серьезным проблемам, таким как высокое энергопотребление (от 100 МВт до 1 Вт) и увеличение общей цены газового сенсора из-за необходимости включения в его конструкцию нагревателя. Одновременно с этим постоянный процесс нагрева приводит к некоторым проблемам, таким как ухудшение долговременной стабильности сенсора из-за агрегации и укрупнения нанозерен [27-29]. Тем не менее нагрев необходим для поддержания высоких функциональных характеристик сенсоров, в частности нижнего предела обнаружения детектируемого газа. Это связано с большой шириной запрещенной зоны газочувствительных пленок, значения которой позволяют достигать улучшенных характеристик сенсора только при температурах порядка нескольких сотен градусов [30, 31]. Поэтому в последние годы изыскивается много путей для улучшения чувствительных свойств газовых сенсоров на основе оксидов металлов при сравнительно низких рабочих температурах с сохранением низких пределов обнаружения детектируемых газов и паров. К ним относятся: работа с морфологий и структурой непосредственно оксидных материалов [32-34], модификация наночастиц оксидов атомами благородных металлов [35, 36], легирование металлоксидных полупроводников [37, 38], создание гетеропереходных структур [39, 40], формирование гибридных композитов с проводящими полимерами [41]. Такие сенсоры уже при комнатной температуре характеризуются высокой чувствительностью, низким пределом обнаружения детектируемого компонента и быстрым временем отклика и восстановления, но весьма сложны в изготовлении и отличаются высокой стоимостью.

Также в литературе известны примеры получения низкотемпературных и высокоэффективных сенсоров токсичных газов и паров на основе композитов металлоксидных полупроводников с углеродными материалами и карбидами металлов.

Например, в работе [42] методом гидротермального синтеза был получен тройной композит состава CuO-ZnO-восстановленный оксид графена (rGO). Морфологический и структурный анализы продемонстрировали успешное закрепление наноразмерных р-^переходов между наночастицами СиО и 7пО на листах ЮО. Полученный тройной композит показал хорошую чувствительность по отношению к ацетону при пределе обнаружения паров ацетона в 9,4 ppm, что почти в 1,5 раза выше, чем у нанокомпозита состава CuO-ZnO. Что еще более важно, у тройного композита более слабые характеристики чувствительности к иным исследованным парам, то есть превосходные характеристики для эффективного различения ацетона и иных паров. Кроме того, тройной композит проявил хорошую селективность по отношению к парам ацетона (примерно в 6-41 раз больше, чем у других испытанных паров) (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 - Отклик тройного композита состава CuO-ZnO-rGO на 100 ppm различных летучих органических соединений [42]

Однако, у рассматриваемого тройного композита по-прежнему очень высокая рабочая температура в 340 °С.

В работе [43] показаны примеры получения материалов состава In2Oз-rGO и SnO2-rGO, функционирующих уже при комнатной температуре. Эти гибридные нанослои были также синтезированы гидротермальным методом,

что обеспечило простоту их синтеза и сравнительно низкую стоимость. Сенсоры на основе материалов указанного состава проявили селективную газочувствительность по отношению к диоксиду азота и сероводороду, соответственно, в диапазоне концентраций 5-100 ppm, чего не наблюдалось с иными исследованными компонентами газовоздушной смеси (рис. 1. 4).

Рисунок 1.4 - (а) Отклик сенсора на основе композита In2Oз-rGO на диоксид азота в диапазоне концентраций 5-100 ppm и типичная динамическая кривая отклика сенсора (в глубине); (Ь) селективность нанокомпозита состава In2Oз-rGO к диоксиду азота; (^ микрофотография нанокомпозитного материала SnO2-rGO; селективность нанокомпозита SnO2-rGO к диоксиду азота [43]

В то же время в резистивных сенсорах может быть использован не только графен, но и иные углеродные материалы. Так, в работе [44] двумерный нанолистовой материал состава ^^^ был получен на поверхности диоксида

титана путем травления А1 из ^^^ в разбавленной плавиковой кислоте и гидроксиде тетраметиламмония (ТМАОН). Исследования функциональных характеристик данного материала показали, что нанолистовой материал указанного состава проявляет селективную газочувствительность к в диапазоне концентраций 0,5-10 ppm при комнатной температуре и относительной влажности воздуха около 61 % (рис. 1.5). Однако его максимальная чувствительность к детектируемому газу несмотря на то, что была весьма стабильна во времени (рис 1.5, Ь), тем не менее в своем максимальном значении не превышала 3,1 %.

Рисунок 1.5 - Динамика отклика-восстановления материала состава TiO2-Ti3C2Tx на различные концентрации аммиака (Ь) отклик газового сенсора на основе TiO2-TiзC2Tx на различные газы и долговременная стабильность сенсора при воздействии 10 ppm аммиака (внутри). Рабочая температура - 25 °С, относительная влажность воздуха - 60,8 % [44]

Таким образом, из анализа литературы следует, что основные проблемы резистивных сенсоров, а именно: высокая рабочая температура, ведущая к деградации газочувствительного материала и высокий предел обнаружения детектируемого газа, - могут быть решены путем интеграции полупроводниковых оксидов металлов с простыми и недорогими в получении

углеродными материалами. Однако, для таких материалов при комнатной температуре характерна более низкая чувствительность, чем та, которая наблюдается при эксплуатации сенсоров при более высокой рабочей температуре. Поэтому данная проблема требует дальнейшего решения.

1.1.3. Импедансометрические сенсоры газов и паров

Спектроскопия электрохимического импеданса (ЭИС) - это метод, в настоящее время активно используемый в различных областях исследований, таких как коррозия, топливная и солнечная энергетика, батареи и изготовление электродов для различных устройств и датчиков. Он работает по принципу приложения потенциала переменного тока в качестве небольшого сигнала возбуждения к электрохимической системе, а изменения в элементе сопровождаются измерением его тока [45-59].

ЭИС в последние несколько лет широко применяется для разработки сенсоров газов. Детектирование газов на основе ЭИС представляет собой сверхчувствительный метод для идентификации и измерения различных токсичных газов и паров. Функциональные характеристики этого метода значительно превосходят традиционные методы детектирования газов. Методом ЭИС определяют даже незначительные изменения, происходящие на поверхности сенсорного слоя, что позволяет идентифицировать низкие концентрации газов и паров. Измерения осуществляются за счет сканирования поверхности электрода в диапазоне частот 1 Гц-10 МГц и записи полученных данных в виде кривых Найквиста и Боде. Результаты, полученные на этих диаграммах, могут быть использованы для объяснения электрохимических явлений. Данные об импедансе, полученные с использованием этих графиков, могут быть встроены в эквивалентные схемы, и они дополнительно моделируются для получения информации о межфазных явлениях, таких как объемное сопротивление зерна, сопротивление на границе зерна, граница

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Михайлова Татьяна Сергеевна, 2023 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Павленко, В. А. Газоанализаторы [Текст] / В.А. Павленко. - М.; Л.: Машиностроение, . - 296 с.

2. Химическая энциклопедия: в 5 т.: т. 1: А-Дарзана / Редкол.: И.Л. Кнунянц (гл. ред.) и др. - Сов. энцикл., 1988 - 623 с.

3. Орлов, В.Ю. Экологический мониторинг. Газоанализаторы для контроля загрязнения атмосферного воздуха: метод. указания [Текст] / В.Ю. Орлов, Н.С. Швыркова. - Ярославль: ЯрГУ, 2009. - 40 с.

4. Кечкина, Н.И. Оптический химический сенсор для мониторинга сероводорода в воздухе: дис. ... канд. техн. наук: 05.11.13. - Нижегородский государственный университет им. Р.Е. Алексеева, Москва, 2017 - 100 с.

5. Пунгер, В. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа: учебное пособие для химико-технологических специальностей профессиональных центров [Текст] / В. Пунгер, Л. Григорьева. - Йыхви: INNOVE, 2012. - 192 с.

6. Жебентяев, А.И. Электрохимические методы анализа [Текст] / А.И. Жебентяев, А.К. Жерносек, И.Е. Талуть // Витебск: УО ВГМУ, 2015. -106 с.

7. Сысоев, В.В. Мультисенсорные системы распознавания газов на основе металло-оксидных тонких пленок и наноструктур: дис. . док. техн. наук: 05.27.01. - Саратовский государственный технический университет, Саратов, 2009 - 364 с.

8. Баранов, А.М. Современные тенденции в развитии сенсоров довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (краткий обзор) [Текст] / А.М. Баранов, Т.В. Осипова // Физика и химия приборостроения. - 2021. - Т. 31, № 4. - С. 3-29.

9. Lu, W. Мюго са!а1уйс шеШапе Бешоге ЬаБеё оп 3D quartz strudu^s with соnеshapеd сауШеБ еtсhеd Ьу Ы§^геБоШюп abras^ sand blasting [Тех^ / W. Lu fct al.] // Бешоге and Äquators A: Physräal. - 2016. - Ш. 242. - P. 9-17.

10. Liu, F. Enhanced sensing performance of catalytic combustion methane sensor by using Pd nanorod/y-AbOs [Text] / F. Liu [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2011. - Vol. 160. - P. 1091-1097.

11. Samotaev, N. Silicon MEMS thermocatalytic gas sensor in miniature surface mounted device form [Text] / N. Samotaev, P. Dzhumaev, K. Oblov [et al.] // Chemosensors. - 2021. - Vol. 9(12). - P. 340.

12. Del Orbe, D.V. Low-power thermocatalytic hydrogen sensor based on electrodeposited cauliflower-like nanostructured Pt black [Text] / D.V. Del Orbe, H. Yang, I. Cho [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2021. - Vol. 329. - P. 129129.

13. Tan, Q. Development of an optical gas leak sensor for detecting ethylene, dimethyl ether and methane [Text] / Q. Tan, X. Pei, S. Zhu [et al.] // Sensors. - 2013. - Vol. 13, № 4. - P. 4157-4169.

14. Li, S. Compact quartz-enhanced photoacoustic sensor for ppb-level ambient NO2 detection by use of a high-power laser diode and a grooved tuning fork [Text] / S. Li, J. Lu, Z. Shang [et al.] // Photoacoustics. - 2022. - Vol. 25. - P. 100325.

15. Azimirad, E. Design of an electronic system for laser methane gas detectors using the tunable diode laser absorption spectroscopy method [Text] / E. Azimirad, S.R.M. Chodsinya // J. of laser applications. - 2022. - Vol. 34. - P. 022020.

16. K, A.K. Electrochemical based gas sensing for ambient air quality monitoring in opencast coal mines [Text] / A.K. K [et al.] // First International Conference on Electrical, Electronics, Information and Communication Technologies (ICEEICT). - 2022.

17. Ko4eTOBa, Ж.Ю. Датчики для oпрeдeлeния лeгкoлeтучих oрганичecких coeдинeний в Bo3,nyxe [TeKcT] / Ж.Ю. Ko4eTOBa, А.А. KpaB4eHKo, А.В. Чалый // Bbico^e тeхнoлoгии в cTpomenbHoM KoMnneKce. - 2018. - № 2. - C. 176-183.

18. Радин, A.C. ToHKonneHo4Hbie элeктрoхимичecкиe ^oBbie ce^opbi [TeKcT] / A.C. Радин, М.А. Фeoфанoва, Ю.А. Малышeва // Вecтник ТвГУ. Ceрия: Химия. - 2017. - № 3. - C. 29-36.

19. Serafini, M. A wearable electrochemical gas sensor for ammonia detection [Text] / M. Serafini [et al.] // Sensors. - 2021. - Vol. 21. - P. 7905.

20. Rasheed, T. MXenes as emerging two-dimensional analytical modalities for potential recognition of hazardous environmental contaminants [Text] / T. Rasheed // Materials today chemistry. - 2022. - Vol. 24. - P. 100859.

21. Мeдвeдeва, E.A. Разрабoтка тeхнoлoгии ^ш^за TOHKonneHo4Hbix KoMno3mHbix Pt/C элeктрoдoв для элeктрoхимичecких ce^opoB тек^чных ^ob мeтoдoм магнeтрoннoгo раcпылeния: диа ... канд. тeхн. наук: 05.27.06.

- Мocкoвcкий авиациoнный институт (Нациoнальный иccлeдoватeльcкий yнивeрcитeт), Мocква, 2017 - 112 c.

22. Miller, D.R. Nanoscale metal oxide-based heterojunctions for gas sensing: A review [Text] / D.R. Miller, S.A. Acbar, P.A. Morris // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2014. - Vol. 204. - P. 250-272.

23. Arafat, M.M. Gas Sensors based on one dimensional nanostructured metal-oxides: A review [Text] / M.M. Arafat [et al.] // Sensors. - 2012. - Vol. 12(6).

- P. 7207-7258.

24. Srinivasan, P. Room temperature chemiresistive gas sensors: challenges and strategies - A mini review [Text] / P. Srinivasan [et al.] // J. of materials science: materials in electronics. - 2019. - Vol. 30. - P. 15825-15847.

25. Majhi, S.M. Recent advances in energy-saving chemiresistive gas sensors: A review [Text] / S.M. Majhi [et al.] // Nano Energy. - 2021. - Vol. 79. -P. 105369.

26. Korotcenkov, G. Engineering approaches to improvement of conductometric gas sensor parameters. Part 2: Decrease of dissipated (consumable) power and improvement stability and reliability [Text] / G. Korotcenkov, B.K. Cho // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2014. - Vol. 198. - P. 316-341.

27. Ngoc, T.M. Self-heated Ag-decorated Sn02 nanowires with low power consumption used as a predictive virtual multisensor for H2S-selective sensing [Text] / T.M. Ngoc [et al.] // Analytica Chimica Acta. - 2019. - Vol. 1069. - P. 108116.

28. Lee, J. MEMS-based NO2 gas sensor using ZnO nano-rods for low-power IoT application [Text] / L. Lee [et al.] // J. of the Korean physical society. -2017. - Vol. 70. - P. 924-928.

29. Kohl, D. Function and applications of gas sensors [Text] / D. Kohl // J. of Physics D: Applied Physics. - 2001. - Vol. 34(19). - P. R125-R149.

30. Zhou, S. Ag nanoparticles sensitized M2O3 nanograin for the ultrasensitive HCHO detection at room temperature [Text] / S. Zhou, M. Chen, Q. Lu [et al.] // Nanoscale Research Letters. - 2019. - Vol. 14. - P. 365-375.

31. Siebert, L. Facile fabrication of semiconducting oxide nanostructures by direct ink writing of readily available metal microparticles and their application as low power acetone gas sensors [Text] / L. Siebert, N. Wolff, N. Ababii [et al.] // Nano energy. - 2020. - Vol. 70. - P. 104420.

32. Hosseini, Z.S. Room temperature H2S gas sensor based on rather aligned ZnO nanorods with flower-like structures [Text] / Z.S. Hosseini, A. Irajizad, A. Mortezaali // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2015. - Vol. 207(A). - P. 865-871.

33. Li, Z. Room-temperature high-performance H2S sensor based on porous CuO nanosheets prepared by hydrothermal method [Text] / Z. Li, N. Wang, Z. Lin [et al.] // ACS Appl. Mater. Interfaces. - 2016. - Vol. 8(32). - P. 2096220968.

34. Zhao, J. A room temperature sub-ppm NO2 gas sensor based on WO3 hollow spheres [Text] / J. Zhao [et al.] // New journal of chemistry. - 2020. - Vol. 44. - P. 5064-5070.

35. Jaroenapibal, P. Improved NO2 sensing performance of electrospun WO3 nanofibers with silver doping [Text] / P. Jaroenapibal [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2018. - Vol. 255, Part 2. - P. 1831-1840.

36. Lupan, O. Ultra-sensitive and selective hydrogen nanosensor with fast response at room temperature based on a single Pd/ZnO nanowire [Text] / O. Lupan [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2018. - Vol. 254. - P. 1259-1270.

37. Jayababu, N. Semi shield driven p-n heterostructures and their role in enhancing the room temperature ethanol gas sensing performance of NiO/SnO2 nanocomposites [Text] / N. Jayababu [et al.] // Ceramics International. - 2019. -Vol. 45(12). - P. 15134-15142.

38. Qu, Z. High and fast H2S response of NiO/ZnO nanowire nanogenerator as a self-powered gas sensor [Text] / Z. Qu [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2016. - Vol. 222. - P. 78-86.

39. Zhou, J. Highly selective detection of NH3 and H2S using the pristine CuO and mesoporous In2O3@CuO multijunctions nanofibers at room temperature [Text] / J. Zhou, M. Ikram, A. Ur Rehman [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2018. - Vol. 255, Part 2. - P. 1819-1830.

40. Llobet, E. Gas sensors using carbon nanomaterials: A review [Text] / E. Llobet // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2013. - Vol. 179. - P. 32-45.

41. Wong, Y.C. Conducting polymers as chemiresistive gas sensing materials: a review [Text] / Y.C. Wang [et al.] // J. of the electrochemical society. -2020. - Vol. 167(3). - P. 037503.

42. Wang, C. Reduced graphene oxide decorated with CuO-ZnO hetero-junctions: towards high selective gassensing property to acetone [Text] / C. Wang [et al.] // J. Materials Chemistry A. - 2014. - Vol. 2. - P. 18635-18643.

43. Liu, X. Two-dimensional nanostructured materials for gas sensing [Text] / X. Liu [et al.] // Advanced functional materials. - 2017. - Vol. 27. - P. 1702168.

44. Tai, H. Enhanced ammonia response of Ti3C2Tx nanosheets supported by TiO2 nanoparticles at room temperature [Text] / H. Tai [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2019. - Vol. 298. - P. 126874.

45. He, B. Investigation of pulsating electrochemical dissolution of nickel in rotating processes [Text] / B. He [et al.] // J. of the electrochemical society. -2019. - Vol. 166(12). - P. E375-E383.

46. Figueira, R.B. Alcohol-aminosilicate hybrid coatings for corrosion protection of galvanized steel in mortar [Text] / R.B. Figueira [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2014. - Vol. 161(6). - P. C349-C362.

47. Schindelholz, E. Effect of relative humidity on corrosion of steel under sea salt aerosol proxies II. MgCl2, artificial seawater [Text] / E. Schindelhols, B.E. Risteen, R.G. Kelly // J. of the electrochemical society. - 2014. - Vol. 161(10). - P. C460-C470.

48. Doi, K. Effects of oxygen pressure and chloride ion concentration on corrosion of iron in mortar exposed to pressurized humid oxygen gas [Text] / K. Doi [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2018. - Vol. 165(9). - P. C582-C589.

49. Hoshi, Y. Non-contact measurement to detect steel rebar corrosion in reinforced concrete by electrochemical impedance spectroscopy [Text] / Y. Hoshi [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2019. - Vol. 166(11). - P. C3316-C3319.

50. Xia, D.H. Detection of atmospheric corrosion of aluminum alloys by electrochemical probes: theoretical analysis and experimental tests [Text] / D.H. Hia [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2019. - Vol. 166(12). - P. B1000-B1009.

51. Whelan, M. Optimization of anodic oxidation of aluminum for enhanced adhesion and corrosion properties of sol-gel coatings [Text] / M. Whelan [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2016. - Vol. 163(5). - P. C205-C212.

52. Chung, D. Development of screen-printed flexible multi-level microfluidic devices with integrated conductive nanocomposite polymer electrodes on textiles [Text] / D. Chung, B.L. Gray // J. of the electrochemical society. - 2019. - Vol. 166(9). - P. B3116-B3124.

53. Suthar, B. Method to determine the in-plane tortuosity of porous electrodes [Text] / B. Suthat [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2018. -Vol. 165(10). - P. A2008-A2018.

54. Pogacean, F. Graphene/Ti02-Ag based composites used as sensitive electrode materials for amaranth electrochemical detection and degradation [Text] / F. Pogacean, M.-С. Rosu, M. Coros [et al.] // J. of the electrochemical society. -2018. - Vol. 165(8). - P. B3054-B3059.

55. Lee, C.D. Low-impedance, high surface area Pt-Ir electrodeposited on cochlear implant electrodes [Text] / C.D. Lee [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2018. - Vol. 165(12). - P. G3015-G3017.

56. Hoyt, N.C. Electrochemical impedance spectroscopy of flowing electro sorptive slurry electrodes [Text] / N.C. Hoyt [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2018. - Vol. 165(10). - P. E439-E444.

57. Deku, F. Electrodeposited iridium oxide on carbon fiber ultramicroelectrodes for neural recording and stimulation [Text] / F. Deku [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2018. - Vol. 165(9). - P. D375-D380.

58. Mendez, P.F. Voltammetric and electrochemical impedance spectroscopy study of prussian blue/polyamidoamine dendrimer films on optically transparent electrodes [Text] / P.F. Mendez, J.R. Lopez, U. Lopez-Garcia [et al.] // J. of the electrochemical society. - 2017. - Vol. 164(3). - P. H85-H90.

59. Impedance spectroscopy: theory, experiment, and applications [Text] / Edited by: Evgenij Barsoukov, J. Ross Macdonald. - John Wiley & Sons, 2005. -608 p.

60. Шлуяшвич, Н.К. Имтеданшая cnercrpocKon^ HaHoKoMno3rn,Hbix ra3o4yBcTBrnenbHbix матeриалoв: y4eÖHoe nocoö^ [TeKcT] / Н.К. Шлуяшвич, А.Н. Кoрoлeв, В.В. neTpoB. - TaraHpor: ТТИ ЮФУ, 2010. - 200 c.

61. Ogata, A.F. An impedance-transduced chemiresistor with a porous carbon channel for rapid, nonenzymatic, glucose sensing [Text] / A.F. Ogata, S.-W. Song, S.-H. Cho [et al.] // Analytical chemistry. - 2018. - Vol. 90(15). - P. 93389346.

62. Jiang, Y. A chemiresistive sensor array from conductive polymer nanowires fabricated by nanoscale soft lithography [Text] / Y. Jiang, N. Tang, S. Zhou [et al.] // Nanoscale. - 2018. - Vol. 10(44). - P. 20578-20586.

63. Lange, U. Chemiresistors based on conducting polymers: A review on measurement techniques [Text] / U. Lange, V.M. Mirsky // Analytica Chimica Acta.

- 2011. - Vol. 687(2). - P. 105-113.

64. Yao, M.-S. MOF Thin film-coated metal oxide nanowire array: significantly improved chemiresistor sensor performance [Text] / M.-S. Yao [et al.] // Advanced materials. - 2016. - Vol. 28. - P. 5229-5234.

65. Perkins, F.K. Chemical vapor sensing with monolayer MoS2 [Text] / F.K. Perkins, A.L. Friedman, E. Cobas [et al.] // Nano Letters. - 2013. - Vol. 13(2).

- P. 668-673.

66. Sarkar, T. Single-walled carbon nanotube-calixarene based chemiresistor for volatile organic compounds [Text] / T. Sarkar [et al.] // Nano Letters. - 2018. - Vol. 30(9). - P. 2077-2084.

67. Maziarz, W. Ti02/Sn02 and Ti02/Cu0 thin film nano-heterostructures as gas sensors [Text] / W. Maziarz // Applied Surface Science - 2019. - Vol. 480. -P. 361-370.

68. Szafraniak, B. Impedance spectroscopy in H2 sensing with Ti02/Sn02 nanomaterials [Text] / B. Szafraniak [et al.] // Metrology and measurement systems

- 2020. - Vol. 27(3). - P. 417-425.

69. Ikeda, H. Impedancemetric YSZ-based oxygen sensor using BaFe03 sensing-electrode [Text] / H. Ikeda [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. -2017. - Vol. 243. - P. 279-282.

70. Shimizu, Y. A thick-film impedancemetric carbon monoxide sensor using layered perovskite-type cuprate [Text] / Y. Shimizu, S. Yamamoto, S. Takase // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2017. - Vol. 249. - P. 667-672.

71. Kulkarni, S.B. Hybrid polyaniline-W03 flexible sensor: A room temperature competence towards NH3 gas [Text] / S.B. Kulkarni, Y.H. Navale, S.T.

Navale [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2019. - Vol. 288. - P. 279288.

72. Kumar, S. Room temperature highly sensitive chlorine sensor based on reduced graphene oxide anchored with substituted copper phthalocyanine [Text] / S. Kumar, A.K. Sharma, M.K. Sohal [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. -2021. - Vol. 327. - P. 128925.

73. Navale, Y.H. Rapid synthesis strategy of CuO nanocubes for sensitive and selective detection of NO2 [Text] / Y.H. Navale, S.T. Navale, M. Galluzzi [et al.] // Journal of Alloys and Compounds - 2017. - Vol. 708. - P. 456-463.

74. Dias, F.S. Characterization of a carbon xerogel-based sensor for detection of acetone, ethanol, and methanol vapors [Text] / F.S. Dias [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2016. - Vol. 231. - P. 440-449.

75. Balasubramani, V. Highly Sensitive and selective H2S gas sensor fabricated with ß-Ga2O3/rGO [Text] / V. Balasubramani, A. Nowshath Ahamed, S. Chandraleka [et al.] // ECS J. of Solid State Science and Technology. - 2020. - Vol. 9(5). - P. 055009.

76. Balasubramani, V. Impedance spectroscopy-based reduced graphene oxide-incorporated ZnO composite sensor for H2S investigations [Text] / V. Balasubramani [et al.] // ACS Omega. - 2019. - Vol. 4(6). - P. 9976-9982.

77. Selvakumar, V.S. Fast response and recovery of nano-porous silicon based gas sensor [Text] / V.S. Selvakumar, L. Sujatha // Microsystem Technologies.

- 2020. - Vol. 26. - P. 823-834.

78. Bobkov, A. Impedance spectroscopy of hierarchical porous nanomaterials based on por-Si, por-Si incorporated by Ni and metal oxides for gas sensors [Text] / A. Bobkov, V. Luchinin, V. Moshnikov [et al.] // Sensors. - 2022.

- Vol. 22. - P. 1530.

79. Beale, R. Quantification of oxygenated volatile organic compounds in seawater by membrane inlet-proton transfer reaction/mass spectrometry [Text] / R. Beale [et al.] // Analytica Chimica Acta. - 2011. - Vol. 706(1). - P. 128-134.

80. Surya, S.G. Organic field effect transistors (OFETs) in environmental sensing and health monitoring: A review [Text] / S.G. Surya, H.N. Raval, R. Ahmad [et al.] // TrAC Trends in Analytical Chemistry. - 2019. - Vol. 111. - P. 27-36.

81. Ycas, G. Mid-infrared dual-comb spectroscopy of volatile organic compounds across long open-air paths [Text] / G. Ycas, F.R. Giorgetta, K.C. Cossel [et al.] // Optica. - 2019. - Vol. 6(2). - P. 165-168.

82. Lee, C.-S. Discriminative detection of indoor volatile organic compounds using a sensor array based on pure and Fe-doped M2O3 nano fibers [Text] / C.-S. Lee, H.-Y. Li, B.-Y. Kim [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. -2019. - Vol. 285. - P. 193-200.

83. Brosel-Oliu, S. Impedimetric transducers based on interdigitated electrode arrays for bacterial detection - A review [Text] / S. Brosel-Oliu [et al.] // Analytica Chimica Acta. - 2019. - Vol. 1088. - P. 1-19.

84. Yavarinasab, A. Graphene/poly (methyl methacrylate) electrochemical impedance transduced chemiresistor for detection of volatile organic compounds in aqueous medium [Text] / A. Yavarinasab, S. Janfaza, N. Tasnim [et al.] // Analytica Chimica Acta. - 2020. - Vol. 1109. - P. 27-36.

85. Kimock, F.M. Commercial applications of ion beam deposited diamond-like carbon (DLC) coatings [Text] / F.M. Kimock, B.J. Knapp // Surface and Coatings Technology. - 1993. - Vol. 56(3). - P. 273-279.

86. Fanchini, G. Effect of isotopic substitution on IR and ESR properties of mass se-lected ion beam deposited ta-C films [Text] / G. Fanchini [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2003. - Vol. 12(3). - P. 900-904.

87. Lettington, A.H. Optical properties and applications of diamond-like carbon coatings [Text] / A.H. Lettington, C. Smith // Diamond and Related Materials. - 1992. - Vol. 1(7). - P. 805-809.

88. Su, C.H. Mechanical and optical properties of diamond-like carbon thin films deposited by low temperature process [Text] / C.H. Su [et al.] // Thin Solid Films. - 2006. - Vol. 498(1). - P. 220-223.

89. Grill, A. Electrical and optical properties of diamond-like carbon [Text]

/ A. Grill // Thin Solid Films. - 1999. - Vol. 355. - P. 189-193.

90. Teo, K.B.K. Highest optical gap tetrahedral amorphous carbon [Text] / K.B.K. Teo [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2002. - Vol. 11(3). - P. 1086-1090.

91. Shamsa, M. Thermal conductivity of diamond-like carbon films [Text] / M. Shamsa [et al.] // Applied Physics Letters. - 2006. - Vol. 89(16). - P. 16192113.

92. Balandin, A.A. Thermal properties of graphene and nanostructured carbon materials [Text] / A.A. Balandin // Nature Materials. - 2011. - Vol. 10(8). -P. 569-581.

93. Ugolini, D. Influence of process gas and deposition energy on the atomic and electronic structure of diamond-like (a-C:H) films [Text] / D. Ugolini, J. Eitle, P. Oelhafen // Vacuum. - 1990. - Vol. 41(4-6). - P. 1374-1377.

94. Dimigen, H. Microstructure and wear behavior of metal-containing diamond-like coatings [Text] / H. Dimigen, C.-P. Klages // Surface and Coatings Technology. - 1991. - Vol. 49(1-3). - P. 543-547.

95. Nöthe, M. Investigation of the structure and properties of a-C:H coatings with metal and silicon containing interlay ers [Text] / M. Nöthe [et al.] // Applied Surface Science. - 2001. - Vol. 179(1). - P. 122-128.

96. Meng, W.J. Mechanical properties of Ti-containing and W-containing diamond-like carbon coatings [Text] / W.J, Meng, B.A. Gillispie // Journals of Applied Physics. - 1998. - Vol. 84(8). - P. 4314-4321.

97. Zhao, F. Ti-DLC films with superior friction performance [Text] / F. Zhao [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2010. - Vol. 19(4). - P. 342-349.

98. Voevodin, A.A. Nanocomposite tribological coatings for aerospace applications [Text] / A.A. Voevodin, J.P. O'Neill, J.S. Zabinski // Surface and Coatings Technology. - 1999. - Vol. 116. - P. 36-45.

99. Ji, L. Micro structure and mechanical properties of Mo/DLC nanocomposite films [Text] / L. Ji [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2008. - Vol. 17(11). - P. 1949-1954.

100. Niakan, H. Thermal stability of diamond-like carbon-MoS2 thin films in different environments [Text] / H. Niakan [et al.] // Thin Solid Films. - 2014. -Vol. 562. - P. 244-249.

101. Oguri, K. Low friction coatings of diamond-like carbon with silicon prepared by plasma-assisted chemical vapor deposition [Text] / K. Oguri, T. Arai // Journal of Materials Research. - 1990. - Vol. 5(11). - P. 2567-2571.

102. Oguri, K. Tribological properties and characterization of diamond-like carbon coatings with silicon prepared by plasma-assisted chemical vapor deposition [Text] / K. Oguri, T. Arai // Surface and Coatings Technology. - 1991. - Vol. 47(1-3). - P. 710-721.

103. Voevodin, A.A. Tribological performance and tribochemistry of nanocrystalline WC/amorphous diamond-like carbon composites [Text] / A.A. Voevodin, J.P. O'Neill, J.S. Zabinski // Thin Solid Films. - 1999. - Vol. 342(1). -P. 194-200.

104. Memming, R. Properties of polymeric layers of hydrogenated amorphous carbon produced by a plasma-activated chemical vapor deposition process II: Tribological and mechanical properties [Text]/ R. Memming, H.J. Tolle, P.E. Wierenga // Thin Solid Films. - 1986. - Vol. 143(1). - P. 31-41.

105. Klages, C.P. Microstructure and physical properties of metal-containing hydro-genated carbon films [Text] / C.P. Klages, R. Memming // Materials Science Forum. - 1990. - Vol. 52. - P. 609-644.

106. Conway, N.M.J. Defect and disorder reduction by annealing in hydrogenated tetrahedral amorphous carbon [Text] / N.M.J. Conway [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2000. - Vol. 9(3). - P. 765-770.

107. Friedmann, T.A. Thermal stability of amorphous carbon films grown by pulsed laser deposition [Text] / T.A. Friedmann [et al.] // Applied Physics Letters. - 1996. - Vol. 68(12). - P. 1643-1645.

108. Heimberg, J.A. Superlow friction behavior of diamond-like carbon coatings: time and speed effects [Text] / J.A. Heimberg [et al.] / Applied Physics Letters. - 2001. - Vol. 78(17). - P. 2449-2451.

109. Dickrell, P.L. A gas-surface interaction model for spatial and time-dependent friction coefficient in reciprocating contacts: application to near-frictionless carbon [Text] / P.L. Dickell [et al.] // Journal of Tribology. - 2005. -Vol. 127. - P. 82-88.

110. КЪншина, Е.А. Амoрфный r^AporeHro^oBaHHbrn углeрoд и ero примeнeниe в onra4ec^x ycrpo^TBax [TeKcr] / Е.А. Яншина. - СПб.: СПб НИУ ИТМО, 2010. - 91 c.

111. Dorfman, V.F. Diamond-like nanocomposites (DLN) [Text] / V.F. Dorfman, A. Bozhko, B.N. Pypkin // Thin Solid Films. - 1992. - Vol. 212. - P. 267273.

112. Evtukh, A.A. Silicon doped diamond-like carbon films as a coating for improvement of electron field emission [Text] / A.A. Evtukh, V.G. Litovchenko, Y.M. Litvin [et al.] // IVMC 2001. Proceedings of the 14th International Vacuum Microelectronics Conference (Cat. No.01TH8586). - 2001. - С. 295-296.

113. Чаплыгин, Ю.А. Нaнoтeхнoлoгии в элeктрoникe [TeKcT] / Ю.А. Чаплыгин. - М.: Teхнocфeрa, 2005. - 448 c.

114. Tprn^opbeB, М.Н. Pa3pa6oTKa и иccлeдoвaниe тeхнoлoгичecких oœob coздaния крeмний-yглeрoдных плeнoк для ceнcoрoв ra3oB и элeктрoдoв элeктрoхимичecких кoндeнcaтoрoв: диc. ... танд. тeхн. нayк: 05.27.06. -Южный фeдeрaльный yнивeрcитeт, Taгaнрoг, 2020 - 155 c.

115. Li, J.C. Synthesis and characterization of 4HSiC on C-plane sapphire by C60 and Si molecular beam epitaxy [Text] / J.C. Li, P. Batoni, R. Tsu // Thin Solid Films. - 2010. - Vol. 518. - P. 1658 - 1660.

116. Nedfors, N. Characterization of amorphous and nanocomposite Nb-Si-C thin films deposited by DC magnetron sputtering [Text] / N. Nedfors, О. Tengstrand, A. Flink [et al.] // Thin Solid Films. - 2013. - Vol. 545. - P. 272-278.

117. Tprn^opbeB, Ф.И. Оcaждeниe тонких п^шк из низкoтeмпeрaтyрнoй nna3Mbi и тонных пучгав в тeхнoлoгии микрoэлeктрoники: y4e6roe noco6^ / Ф.И. Tp^opbeB. - М.: Mock. roc. ин-т элeктpoники и мaтeмaтики, 2006.

118. Бейсембетов, И.К. Синтез тонких пленок SiC на подложках Si методом ионно-лучевого распыления [Текст] / И.К. Бейсембетов [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -2015. - № 4. - С. 81-88.

119. Chung, C.K. Lоw-tеmpеraturе format^n оf папосгув1аШпе SiC partides and сотроБЙе fram thrее-layеr Si/C/Si film for thе поуе1 еnhanсеd whitе phоtо1uminеsсеnсе [Tеxt] / C.K. Chung, T.Y. Chen, C.W. Lai // J. Kampar! Res. -2011. - Уо1. 13. - P. 4821-4828.

120. Киреев, В.Ю. Технологии микроэлектроники. Химическое осаждение из газовой фазы [Текст] / В.Ю. Киреев, А.А. Оголяров. - М.: Техносфера. - 2006. - 192 с.

121. Li, D. Еffесt оf Si and C сопсейгайоп оп the miсrоstruсturе, and thе mесhaniсa1, йЛо^^ and е1есtrосhеmiсa1 prоpеrtiеs оf nanосоmpоsitе TiC/a-SiC:H/a-C:H соatings prеparеd by p1asma enhanсed сhеmiсa1 vapоr dеpоsitiоn [Tеxt] / D. Li, S. Hassani, S. РоЫт [et a1.] // J. App1. Phys. - 2012. - Уо1. 111. - P. 043512.

122. Santra, T.S. МЬепсе оf f1оw rate оп different prоperties оf diamоnd-Нке nanосоmpоsite thin fi1ms grоwn by PECVD [Text] / T.S. Santra, T/K. Bhattaсharyya, F.G. Tseng [et a1.] // AIP Advanсes. - 2010. - Уо1. 2. - P. 022132.

123. Jana, S. Effert оf annea1ing оf strurtura1 and оptiсa1 prоperties оf diamоnd-1ike nanосоmpоsite thin fi1ms [Text] / S. Jana, S. Das, D. De [et a1.] // App1. Phys. A. - 2014. - Уо1. 114. - P. 965-972.

124. Fainer, N.I. Effert оf synthesis соnditiоns оп the strurture and prоperties оf new SiCxNyMz materia1s fоr spintrоniсs [Text] / N.I. Fainer, R.V. Pushkarev, V.A, Shestabv [et a1.] // J. оf Struсtura1 Chem. - 2017. - Уо1. 58(8). - P. 1493-1502.

125. Bari^v, A.D. Effert оf preсursоr оп the die1eсtriс prоperties оf diamоnd-1ike si1iсоn-сarbоn fi1ms [Text] / A.D. Barinоv, T.D. Gur^v^, A.I. Pоpоv [et a1.] // Inоrganiс Materia1s. - 2020. - Уо1. 56(8) - P. 799-808.

126. Popov, A.I. Control of properties of diamond-like silicon-carbon films [Text] / A.I. Popov, A.D. Barinov, V.M. Emets [et al.] // Physics of the Solid State. - 2020. - Vol. 62(10) - P. 1780-1786.

127. Агладзe, Р.И. Прикладная элeктрoхимия: y4e6Hrn для By3oB / Р.И. An^3e, Т.А. Ваграмян, Н.Т. ^фман [и др.] // Шд рeд. Юматова А.П. - М.: Химия - 1984. - 520 с.

128. Manocha, S. Formation of silicon carbide whiskers from organic precursors via sol-gel method [Text] / S. Manocha, D. Ankur, L.M. Manocha // Eurasian Chem. Tech. Journal. - 2011. - Vol. 13. - P. 27-33.

129. Basman, N. Electrodeposition of Si-DLC nanocomposite film and its electronic application [Text] / N. Basman, R. Uzun, E. Gocer [et al.] // Mtcrosist. Technol. - 2018. - Vol. 24. - P. 2287-2294.

130. Yan, X.B. Synthesis of silicon carbide nitride nanocomposite films by a simple electrochemical method [Text] / X.B. Yan, B.K. Tay, G. Chen [et al.] // Electrochemistry Communications. - 2006. - Vol. 8 - P.737-740.

131. Grigoryev, M.N. The electrochemical deposition of silicon - carbon thin films from organic solution [Text] / M.N Grigoryev, T.N. Myasoedova, T.S. Mikhailova // https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1124/8/081043 doi: 10.1088/1742-6596/1124/8/081043/; рeжим дocтyпа, cвoбoдный.

132. Tpm,opbeB, М.Н. Пoлyчeниe крeмний-yглeрoдных п^шк на элeктрoпрoвoдящeй и диэлeктричecкoй пoдлoжках мeтoдoм элeктрoхимичecкoгo ocаждeния [Te^^ / М.Н. Tp^opbeB, Т.С. Михайгова, Т.Н. Мяcoeдoва // №Becr^ ЮФУ. Teхничecкиe науки. - 2018. - № 7(201). - С. 56-66.

133. Mikhailova, T.S. The two-stage electrochemical deposition of a manganese-doped silicon-carbon film onto the silicon (100) substrate [Text] / T.S. Mikhailova, M.N. Grigoryev, T.N. Myasoedova // https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1410/1/012027

doi: 10.1088/1742-6596/1410/1/012027; рeжим дocтyпа, cвoбoдный.

134. Guo, X. Silicon carbide converters and MEMS devices for high-temperature power electronics: a critical review [Text] / X. Guo, Q. Xun, Z. Li [et al.] // Micromachines. - 2019. - Vol. 10. - P. 406.

135. Platonov, Vadim B. High-temperature resistive gas sensors based on ZnO/SiC nanocomposites [Text] / Vadim B. Platonov, Marina N. Rumyantseva, Alexander S. Frolov [et al.] // Beilstein J. Nanotechnol. - 2019. - Vol. 10. - P. 15371547.

136. Sasago, Y. SiC-FET gas sensor for detecting sub-ppm gas concentrations [Text] / Y. Sasago, H. Nakamura, T. Odaka [et al.] // Adv. in Sci., Techn. and Engineering Syst. J. - 2020. - Vol. 5(1). - P. 151-158.

137. Andersson, M. SiC-FET sensors for selective and quantitative detection of VOCs down to ppb level [Text] / M. Andersson, M. Bastuck, J. Huotari [et al.] // Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 168. - P. 216-220.

138. Gaiardo, A. Chemoresistive gas sensor based on SiC thick film: possible distinctive sensing properties between H2S and SO2 [Text] / A. Gaiardoa, P. Bellutti, B. Fabbri [et al.] // Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 168. - P. 276279.

139. Semenov, A.V. The chemresistive properties of SiC nanocrystalline films with different conductivity type [Text] / A.V. Semenov, D.V. Lubov, A.A. Kozlovskyi // J. of Sensors. - 2020. - https://doi.org/10.1155/2020/7587314; рeжим дocтупа, cвoбoдный.

140. Sun, L. High temperature gas sensing performances of silicon carbide nanosheets with an n-p conductivity transition [Text] / L. Sun, C. Han, N. Wu [et al.] // RSC Adv. - 2018. - Vol. 8. - P. 13697-13707.

141. Kim, S. Silicon carbide-based hydrogen gas sensors for high-temperature applications [Text] / S. Kim, J. Choi, M. Jung [et al.] // Sensors. - 2013. - Vol. 13. - P. 13575-13583.

142. Myasoedova, T.N. Fabrication of gas-sensor chips based on siliconcarbon films obtained by electrochemical deposition [Text] / T.N. Myasoedova [et al.] // Chemosensors. - 2019. - Vol. 7. - P. 52.

143. Баритов, А.Д. Влиянто тeрмooбрабoтoк на cтрyктyрy, химичecкий cocтав и элeктрoпрoвoднocть алмазoпoдoбных крeмний-yглeрoдных нанoкoмпoзитoв [Teкcт] / А.Д. Баринoв, А.И. Штов, М.Ю. Прecнякoв, М.Л. Шyпeгин // Becra^ Мocкoвcкoгo энeргeтичecкoгo инcтитyта (Вecтник МЭИ). - 2015. - № 1. - С. 85-90.

144. Прecнякoв, М.Ю. Структура и тeрмocтабильнocть птеток мeталлcoдeржащих крeмний-yглeрoдных нанoкoмпoзитoв: дто. ... канд. тeхн. наук: 01.04.10. - ФГБОУ ВПО Нацтональный иccлeдoватeльcкий yнивeрcитeт «МЭИ», Мocква, 2014 - 168 c.

145. Yang, W.J. Thermal stability evaluation of diamond-like nanocomposite coatings [Text] / W.J. Yang, Y.-H. Choa, T. Sekino // Thin Solid Films. - 2003. - Vol. 434. - P. 49-54.

146. На^товья^ А.Г. Китотика и мeханизмы фoрмирoвания нанoвиcкeрoв в ш^^мах Si-Au, Ge-Au (мoдeлирoваниe): диc. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. - Рoccийcкая акадeмия наук (Cибирcкoe oтдeлeниe), Инcтитyт физики пoлyпрoвoдникoв, Нoвocибирcк, 2010 - 114 c.

147. Lafon-Placette, S. Tribological characterization of silicon carbide and carbon materials [Text] / S. Lafon-Placette [et al.] // J. of the European Ceramic Society. - 2014. - Vol. 35(4). - P. 1147-1159.

148. Lefevre, J. Etude des effets d'irradiation dans le polytype cubique du carbure de silicium par les techniques spectroscopiques de photoluminescence et de resonance paramagnetique electronique: Ph.D. ... Physique. - Laboratoire des Solides Irradi'es Ecole Polytechnique, Palaiseau, 2008 - 179 p.

149. Dyachkova, T.P. Studying of structural changes of graphene layers of carbon nanotubes functionalized by raman spectroscopy [Text] / T.P. Dyachkova, A.V. Rukhov, E.N. Tugolukov [et al.] // Жидк. криет. и их практич. тотольз. / Liq. Cryst. and their Appl. - 2017. - Vol. 17(4). - P. 83-89.

150. Ferrari, A. Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon [Text] / A. Ferrari, J. Robertson // Physical Review B. - 2000. -Vol. 61(20). - P. 14095-14107.

151. Kawashima, Y. Fundamentals, overtones, and combinations in the Raman spectrum of graphite [Text] / Y. Kawashima, G. Katagiri // Physical Review B. - 1995. - Vol. 52(14). - P. 10053-10059.

152. Pappis, J. Properties of pyrolytic graphite [Text] / J. Pappis, S.L. Blum // J. of the American ceramic society. - 2006. - Vol. 44(12). - P. 592-597.

153. Brantov, S.K. Функциoнальныe KoMno3rnbi на ocHoBe углeрoда [TeKcT] / S.K. Brantov // Nobel Press, 2014. - 143 c.

154. Paillard, V. On the origin of the 1100 cm-1 Raman band in amorphous and nanocrystalline sp3 carbon [Text] / V. Palliard // Europhysics letters. - 2001. -Vol. 54(2). - P. 194-198.

155. Petrov, V.V. Synthesis, characterization and gas sensing study of ZnO-SnO2 nanocomposite thin films [Text] / V.V. Petrov, V.V. Sysoev, A.P. Starnikova [et al.] // Chemosensors. - 2021. - Vol. 9. - P. 124.

156. Ren, M. Electrochemical sensor based on Ni/reduced graphene oxide nanohybrids for selective detection of ascorbic acid [Text] / M. Ren [et al.] // J. of dispersion science and technology. - 2019. - P. 1516-1522.

157. Zav'yalov, S.A. The micro structure of and charge transfer in thin films based on metal-polymer nanocomposites [TeKcT] / S.A. Zav'yalov, L. Yu. Kupriyanov, A.N. Pivkina // J. Rus. J. of Phys. Chem. - 2006. - Vol. 80, № 9. - P. 1461-1466.

158. BacanbeB, Р.Б. Мeтoд cпeктрocкoпии имтедатеа для иccлeдoвания элeктрoфизичecких cbo^tb мaтeриaлoв: мeтoдичecкaя рaзрaбoткa к прoгрaммaм noBbrneH^ квалификации [TeKcT] / Р.Б. Вacильeв. - Мocквa: МГУ, 2011. - 49 c.

159. Буяшва, E.C. И^^даншая cneKTpocKon^ элeктрoлитичecких мaтeриaлoв: учeбнoe noco6^ [TeKcT] / E.C. Буяшва, Ю.В. Eмeльянoвa. -Eкaтeринбург: УГУ им. А.М. TopbKoro, 2008. - 70 c.

160. Buteau, S. Analysis of thousands of electrochemical impedance spectra of lithium-ion cells through a machine learning inverse model [Text] / S. Buteau,

J.R. Dahn // J. of the electrochemical society. - 2019. - Vol. 166(8). - P. A1611-A1622.

161. Gaberscek, M. Impedance spectroscopy of battery cells: Theory versus experiment [Text] / M. Gaberscek // Current opinion in electrochemistry. - 2022. -Vol. 32. - P. 100917.

162. Fang, F. Hierarchically porous indium oxide nanolamellas with ten-parts-per-billion-level formaldehyde-sensing performance [Text] / F. Fang, L. Bai, H. Sun [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2015. - Vol. 206. - P. 714720.

163. Мoшникoв, В.А. Газoчyвcтвитeльныe агои на ocнoвe фрактальш-^р^ляц^нных структур ^кст] / В.А. Мoшникoв, C.C. Налимoва, Б.И. Ceлeзнeв // Физика и тeхника пoлyпрoвoдникoв. - 2014. - Т. 14, № 11. - C. 1535-1539.

164. Zhao, X. Humidity sensitivity behavior of CH3NH3PbI3 perovskite [Text] / X. Zhao, Y. Sun, S. Liu [et al.] // Nanomaterials. - 2022. - Vol. 12. - P. 523.

165. Akhter, F. Graphene oxide (GO) coated impedimetric gas sensor for selective detection of carbon dioxide (CO2) with temperature and humidity compensation [Text] / F. Akhter [et al.] // IEEE Sensors Journal. - 2021. - Vol. 21(4). - P. 4241-4249.

166. Dai, L. Impedancemetric NO2 sensor based on Pd doped perovskite oxide sensing electrode conjunction with phase angle response [Text] / L. Dai, L. Ma, W. Meng [et al.] // Electrochimica Acta. - 2018. - Vol. 265. - P. 411-418.

167. Wu, Q. Gas sensing performance of ion-exchanged Y zeolites as an impedimetric ammonia sensor [Text] / Q. Wu [et al.] // Ionics. - 2017. - Vol. 23. -P. 751-758.

168. Sureshkumar, S. Enhanced H2S gas sensing properties of Mn doped ZnO nanoparticles - an impedance spectroscopic investigation [Text] / S. Sureshkumar, B. Venkatachalapathy, T. M. Sridhar // Materials Research Express. - 2019. - Vol. 6. - P. 075009.

169. Rathore, D. Physicochemical properties of CuFe204 nanoparticles as a gas sensor [Text] / D. Rathore [et al.] // J. of materials science: materials in electronics. - 2018. - Vol. 29. - P. 1925-1933.

170. De Pascali, С. Investigation of the gas-sensing performance of electrospun ТЮ2 nanofiber-based sensors for ethanol sensing [Text] / С. De Pascali [et al.] // 1ЕЕЕ Sensors Journal. - 2018. - Vol. 18(18). - P. 7365-7374.

171. Saeki, K. Oxidizing gas sensor with low concentration using complex impedance [Text] / K. Saeki, T. Horiguchi // Electron. Comm. Jpn. - 2018. - Vol. 101. - P. 18-24.

172. Diniz, M.O. Electrical impedance of V2O5/POMA hybrid film deposited by casting for application in ammonia gas sensor [Text] / M.O. Diniz [et al.] // J. of electronic materials. - 2021. - Vol. 50(2). - P. 450-455.

173. Sanger, A. Palladium decorated silicon carbide nanocauliflowers for hydrogengas sensing application [Text] / A. Sanger, P.K. Jain, Y.K. Mishra, R. Chandra // Sensors and Actuators B. Chem. - 2017. - Vol. 242. - P. 694-699.

174. Singha, N. Hydrogen gas sensing properties of platinum decorated silicon carbide (Pt/SiC) nanoballs [Text] / N. Singha, A. Kumarb, D. Kaur // Sensors and Actuators B. Chem. - 2018. - Vol. 262. - P. 162-170.

175. Solzbacher, F. A highly stable SiC based microhotplate NO2 gas-sensor [Text] / F. Solzbacher, C. Imawan, H. Steffes [et al.] // Sensors and Actuators B: Chem. - 2001. - Vol. 78. - P. 216-220.

176. Kumar, A. Fabrication of porous silicon filled Pd/SiC nanocauliflower thin films for high performance H2 gas sensor / A. Kumar, R. Chandra // Sensors and Actuators B. Chem. - 2018. - Vol. 264. - P. 10-19.

177. MocKoB4eHKo, Н.Н., neTpoB В.В. Mco^oBaH^ газoвoй 4yBCTBm^bHocrn шри^того 6H-SiC к парам аммиака [TeKcT] / Н.Н. MocKoB4eHKo, В.В. neTpoB // H3Bec™ ТРТУ. - 2006. - № 9. - C.119-120.

178. Ce4eHoB, Д.А., CBeTm4Hbm А.М., AreeB О.А., K^^MOB Ф.Д., K^bimob Г.Г. Газoчyвcтвитeльныe датчики на ocHoBe карбида KpeMHM [TeKcT]

/ Д.А. Ceчeнoв, А.М. Cвeтличный, О.А. Агeeв [и др.]. - Баку: Изд^ Мутарджим, 2004. - 92 c.

179. Yoo, H.D. Impedance analysis of porous carbon electrodes to predict rate capability of electric double-layer capacitors [Text] / H.D. Yoo [et al.] // J. of power sources. - 2014. - Vol. 267. - P. 411-420.

180. Naseri, F. Supercapacitor management system: A comprehensive review of modeling, estimation, balancing, and protection techniques [Text] / F. Naseri [et al.] // Renewable and sustainable energy reviews. - 2022. - Vol. 155. - P. 111913.

181. Deng, J. Fabrication of crystalline submicro-to-nano carbon wire for achieving high current density and ultrastable current [Text] / J. Deng [et al.] // Microsystems & Nanoengineering. - 2022. - Vol. 8. - P. 15.

182. Leo, A. Miniaturized sensors for detection of ethanol in water based on electrical impedance spectroscopy and resonant perturbation method - a comparative study [Text] / A. Leo [et al.] // Sensors. - 2022. - Vol. 22. - P. 2742.

183. Milovanov, Y. S. Ethanol gas sensing performance of electrochemically anodized freestanding porous SiC [Text] / Y.S. Milovanov [et al.] // Diamond & Related Materials. - 2019. - Vol. 91. - P. 84-89.

184. Tsiulyanu, D. Impedance characterization of gas sensitive chalcogenide films [Text] / D. Tsiulyanu, M. Ciobanu, O. Mocreac // https://doi.org/10.1007/978-94-024-1298-7_31; рeжим дocтyпа, cвoбoдный.

185. Gelderman, K. Flat-band potential of a semiconductor: using the Mott-Schottky equation [Text] / K. Gelderman, L. Lee, S.W. Donne // J. Chemical Education - 2007. - Vol. 84(4). - P. 685-688.

186. Daideche, K. Electrodeposition of tin oxide thin film from nitric acid solution: the role of pH [Text] / K. Daideche, A. Azizi // J. of materials science: materials in electronics. - 2017. - Vol. 28. - P. 8051-8060.

187. Kiselev, N.I. Electrical and magnetic properties of nanodiamond and pyrocarbon composites [Text] / N.I. Kiselev [et al.] // Russian J. of General Chemistry. - 2013. - Vol. 83(11). - P. 2173-2181.

188. Siripala, W. Electrodeposition of n-type cuprous oxide thin films [Text] / W. Siripala // ECS Transactions. - 2008. - Vol. 11(9). - P. 1-10.

189. Chaudhary, Y.S. A study on the photoelectrochemical properties of copper oxide thin films [Text] / Y.S. Chaudhary, A. Agrawal, R. Shrivastav [et al.] // International J. of Hydrogen Energy. - 2004. - Vol. 29, № 2 - P. 131-134.

190. Гpyшeвcкая, C.H. Cвoйcтва пoлyпpoвoдникoвых oкcидoв мeди, cфopмиpoванных на отлавах Cu-Au [Text] / C.H. Гpyшeвcкая, Д.С Eлиceeв, C.B. Ганжа, А.В. Ввeдeнcкий // Кoндeнcиpoванныe cpeды и мeжфазныe границы. - 2013. - Т. 15, № 3. - C. 253-265.

191. Chen, H. Facile hydrothermal synthesis of actiniaria-shaped a-MnO2/activated carbon and its electrochemical performances of supercapacitor [Text] / H. Chen, Y. Zhang, X. Song [et al.] // J. of alloys and compounds. - 2019.

- Vol. 770. - P. 926-933.

192. Forghani, M. Semiconductor properties of electrodeposited manganese dioxide for electrochemical capacitors: Mott-Schottky analysis [Text] / M. Forghani, J. McCarthy, A.P. Cameron [et al.] // J. of electrochemical society. - 2021. - Vol. 168. - P. 020508.

193. Jana, S.K. Structural and electrochemical analysis of a novel co-electrodeposited Mn2O3-Au nanocomposite thin film [Text] / S.K. Jana, B. Saha, B. Satpati, S. Banerjee // Dalton Transactions. - 2015. - Vol. 44(19). - P. 9158-9169.

194. Bhadra, N. H2S gas sensor based on nanocrystalline copper/DLC composite films [Text] / N. Bhadra, S. Hussain, S. Das [et al.] // Plasmonics. - 2014.

- Vol. 10(3). - P. 503-509.

195. Bera, B. Density of states, carrier concentration, and flat band potential derived from electrochemical impedance measurements of n-doped carbon and their influence on electrocatalysis of oxygen reduction reaction [Text] / B. Bera, A. Chakraborty, T. Kar [et al.] // The J. of Physical Chemistry C. - 2017. - Vol. 121(38).

- P. 20850-20856.

ПРИЛОЖЕНИЕ

«Документы по внедрению и использованию результатов диссертационной

работы» Приложение А

УТВЕРЖДАЮ Директор института нанотехнологий, — эдсктроники и приборостроения, кандидат технических наук, доцент A.A. Федотов

2023 г.

АКТ

внедрения результатов, полученных в диссертационной работе

Михайловой Татьяны Сергеевны, в учебный процесс кафедры техносфсрной безопасности и химии института нанотехнологий, электроники и приборостроения ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы Михайловой Татьяны Сергеевны на тему «Разработка газочувствительных сенсоров на основе кремний-углеродных пленок и исследование их функциональных характеристик» используются в учебном процессе кафедры техносферной безопасности и химии ИНЭП ЮФУ.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований функциональных свойств разработанных в диссертационной работе сенсоров газов и паров органических веществ используются в курсах лекций следующих дисциплин: «Инженерная защита окружающей среды» для студентов направления подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность» и «Инженерные методы обеспечения экологической безопасности» для студентов направления подготовки 20.04.01 «Техносферная безопасность».

Зам. директора ИНЭП по учебной работе к.т.н., доцент

Зав. каф. ТБХ к.т.н., доцент

О.И. Короткова

Н.К. Плуготаренко

Приложение Б

Приложение В