Гетерогенные висмутсодержащие системы и их использование в качестве химических сенсоров
Диссертация
Содержания Н20 в воздушной среде от 0,061 мг/м до 26,46 мг/м изменятся в пределах от 6 до 450*1 О^См, для ]ч1Нз в интервале содержаний от 7,9 мг/м3до 47,5 мг/м3 от 200 до 745*10″ 6 См, а в случае Н28 при содержания от 3,06 мг/м3 до 30,62 мг/м3 в пределах от 0.031 до 0.238 См. Это свидетельствует о более высокой селективности сенсорного слоя по отношению к сероводороду. Низкий предел обнаружения… Читать ещё >
Содержание
- 1. Литературный обзор
- 1. 1. Современные методы газового анализа
- 1. 2. Сенсорные устройствя
- 1. 3. Гетерополисоединение и их использование в сенсорных устройстве
- 1. 4. Свойства и структура оксидных висмутсодержащих соединений
- 1. 5. Химическая обработка оксидных висмутсодержащих материалов в ортофосфорной кислоте
- 1. 6. Постановка задачи
- 2. Экспериментальная часть
- 2. 1. 1. Методика исследования процесса взаимодействия висмутсодержащих оксидов с ортофосфорной кислотой
- 2. 1. 2. Исследования кинетики процесса формирование матричного слоя на поверхности висмутсодержаищих оксидов
- 3. 1. Исследование распределения компонентов кристалла между взаимодействующими фазами
- З.1.1.Методика исследования рентгенофазового анализа
- 3. 1. 2. Методика исследования состава осадка методом ИК-спектроскопии
- 3. 1. 3. Комплексонометрическое определение висмута
- 3. 1. 4. Спектрофотометрическое определение германия в растворе процесса травления висмутсодержаищих оксидов
- 3. 2. Исследование распределения компонентов
- Висмутсодержащего соединения в процессе гетерогенного взаимодействия
- 3. 3. Исследование кинетики процесса растворения германоэвлитина в концентрированной ортофосфорной кислоте
- 4. 1. Анализ возможностей формирования матричного слоя на поверхности висмутатно-боратных стекол
- 4. 2. Методика спектрофотометрического определения бора в растворе травления висмутсодержащих оксидов в Н3РО
- 4. 3. Экспериментальные исследования кинетики растворения висмутатно- боратного стекла в концентрированной ортофосфорной кислоте
- 4. 4. Экспериментальные исследования кинетики процесса растворения висмутатно — боратных стекол методом гравиометрии
- 4. 5. Модифицирование матричного слоя, образованного на поверхности оксидного материала
- 5. Анализ возможностей использования гетероструктур для определения содержания токсикантов в воздушной среде
- 5. 1. Методика исследования газочувствительных свойств
- 5. 2. Исследование газочувствительных свойств полученных модифицированных пленок (рецепторов)
- 5. 3. Основные результаты работы
Список литературы
- Btrgvel Р. // sensors and actuators, 1985, vol.7, 109−127р. 14. Sberveglieri G., Groppel S., Nelli P. //Sensors and actuators, 1990, B.4, 457 460 p.
- Ochme F. //CLB: Chem. Lab. and Biotechn., 1993, 43, № 6, 309−313p.
- Мясоедов И. А., Сухарев И. Я., Куприянов JI Ю., Завьялов С. А. полупроводниковые сенсоры в физико-химических, исследованиях, М.: Наука, 1991, 327 с.
- Nylander C. // J . phys E .- Sei. Instrum, 1985, vol. l8, N.9, 736−750 p.
- Zelther D., Mages G. // Fres. J. Anal. Chem, 1989, vol. 334, N. 7, 669 p.
- Oyahy T., Osawa T., Kunohe T. // J . Appl. phys, 1982, vol.53, N. 14, 71 251. P
- Савенков А. С., Марющенко О. И., Ушакова H. M. // A. С. N. 1 247 734Б. И., 1986 .
- Kuise M. A. // Patent, N. 2 078 973 (G .В) G. OI N.27/22., 1978.
- Bourkhardt P. I. // Patent N, 1 535 202 (G.B) HIK, 1978 .
- Суиковская H. В. //Химические методы получения тонких прозрачных пленок -Химия, 1971 б 199 с.
- Винников А. Я., Мешков А. М, Савушкин В. Н. //Физика, ТИ, тела, 1980, Т.22, N.10, 2989−2993 с.
- СЫю J. Н., Dovereux О. F. // J. Electro Chem Soc., 1975., vol. 122, N.12−1645−1653 p.
- Cook P.//Electronics, 1975, N. 11, 13−18 p.
- Alt L.L., Samuel W. L. J., Laende K. W. // J. Electrochem. Soc, 1964 yollll, N. 5, 465−468 p.
- Kamya K., Gwamoto J., Toshinobi J., Sahha S. // J. Non, Cryst Solids, 1988, vol.100, 195−200 p.
- Фейкса И. // Веб . «Электроаналитические методы в контроле окружающей среды «Москва, 1990, 115−134 с.
- Ponec V., Knor Z., Cerny S // Inorg. Chem, 1968, vol. 5, N.2, 312−315 p.
- Rosenberg B., Misra T. N., Switrer R. //Nature, 1968, vol.27, 423 p.
- Bauker C.// Patent N. 2 407 110 (FRG) Д975,
- Reher E. // Anal. Chem. Acta, 1961, vol.25, N. 4, 486—489 p.
- Zemel J. N. // Res. Develop, 1977, vol.28, N. l, 38−40 p.
- Патент № 2 029 292 Cl Россия, МПК GOl N 27/12.Датчик концентрации аммиака / Маслов Л. П., Круговерцев С. А, Сорокин И. С, опубл. 20.8.95
- Леонова Л. С., Вакуленко А. М., Укше А. Е. // Сб. тезисов всероссийск. Конф. «сенсор 2000 «, С.- Петербург, 2000,148 с.
- Vangeloven P., Honore M., Hoggen I. // Sensor and Actuators, 1991, B.4., 185−188p.
- Pope M. T. H Amer. Chem. Soc. polym. Prep, 1972, vol.13, N.6, 787−791 P
- Aim. // J. Catal., 1981, vol. 71, N. 1, 88−89 p.
- С1ШЦИН B. R, Торченжова E. А., Казанский ЯП.'// Итоги науки и техники, Сер, неорг, химия, 1984, Т .10. 65−145 с.
- Rushkin J. A., Pierron E.D., Parker D. I. // J . phys. Chem. 1967, vol.71, 1265−1266 p.
- ЗО.Кульба Ф. Я., Злотников Э. Г., Макашев Ю. А. // Жури, неорг, химии, 1972, Т.17, N. 1., 189−194 с.
- Кожевников И. В., Матвеев К. И. // Успехи химии, 1982, T.5I, N.11,1875−1896 с. V
- Akimoto М., Tsucfidia Y., Echigoya Т.// Chem lett, 1980, vol.15, N.9,12 051 208р. Г' «-.- } / ' -
- Weakley T. J. R. // Structure and Bonding, 1974, vol.18, N. l, 131−176 p.
- Mizono N., KatamuraK., Yoneola J., Misono M., // J. Catai-1983, vol. 83, N.2, 384−392p
- Eguchi ВС, Toyosawa Y. Yamazoe N., Seiyama T, It J. Catal. 1983, vol. 83, N.Y. 32−41 p.
- Katamura K., Nakamurat., Sakatak, Misono M. Yoneola J. // Chem. Lett, 1981, № 10 89−99 p.
- Yoshida S., Niiyama M., Eshigoya E.,// J. Phys. Chem 1982, vol.86, 31 503 154 p.
- Akimoto M, Tsuchida Y., Sato K., Echigoya T. // J catal 1981, v. 72. 83−94 p.
- Misono M., Misono N. Komaya Т., // Proc. of the 8 Intern. Congress on catalysis-Berlin (west)-1984 U.5. 487−497 p.
- Akira A., Slaten R.//Patent, N. 60 251 130 (USA) G01, G41, 1985.
- Nakamura O., Kodama Т., Ogino I., Miyake I. // Chem. Lett, 1971, vol.25, N. l, 17−18 p.
- Nakamura O., Kodama Т., Adachi M.//Patent, N. 45 554 224 (USA), H 01, M8/10, 1987.
- Леонова Л. С., Коростелева А. И., Коваленко В. И., Укше Е. А. // Электрохимия. 1984, Т.20, N.12, 1619−1624 с.
- Leonoval L. S., Korosteleva A. I., Ukshe E. A. // Int. Soc. Electrochem, 37Meet, Vilnies 1986, Extend, Abstr, vol.3, 128−130 p.
- Атовмеян JI. О., Ерофеев Л. Н., Коростелева А. И. Леонова Л.С. Тарасов В.П, Укше Е. А. Штеинберг ВТ. Л Химия-физика, 1984 Т. З с 2873, N II-1518−24 с. — :
- Укше. Е.А., Леонова Л. С., Атовмян Л. О., Коростелева А. И., Ерофеев Л. Н., Тарасов В.П, Штеинберг// Докл. АН СССР. Сер. С 156 Химическая-1985-Г. 285, N.5. 1157−1160 с.
- Завьялова А.А., Имомов P.M. Металлоиды строение, свойства, применение. //М., «Наука», 1967, 105 с.
- Sillen L.G. X-ray studies on bismuth trioxide. // Ark. Kemi Mineral. Geo! 1937, V. 12A, N 18, 1−15 p.
- Levin E.M., Roth R.S. Polimorphizm of sesquioxide. Effekt of oxide addition on the polimorphizm of Bi203. // J. Research Nat. Bur. Stan. 1964, V.68, N2, 197−206 p.
- Сперанская Е.И., Скориков B.M., Сафронов Г. М., Миткина Г. Д. Система Bi203-Si02. // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1968, вып.4, N9, 13 741 378 с.
- Батог В.Н., Пахомов В. И., Сафронов Г. М., Федоров Н. М. О природе фаз со структурой силленита. // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1973, Т. 7, N9, 1576−1581 с.
- Abrahams S.C., Jamleson Р .В., Bernstain J.L. Crystal structure of piezoelectric bismuth germaniem oxide Bi12GeO20. // J. Chem. Phys., 1976, V. 47, N 10, 4034−4041 p.
- Кутвицкий B.A., Косов A.B., Скориков B.M., Корягина Т. И. Система окись висмута окись кадмия. // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1975, Т. 11, N12, 2190−2193 с.
- Щепов A.B., Скориков В. М., Каргин Ю. Ф. Исследование метастабильных равновесий в системе Bi203-Cd0. // Ж. неорган, химия. 1988, Т. 33, N 3, 721 с.
- Greid Т., Confland P., Novogrocki В., Boiwin J., Thomas D. Stability range and crystal structure of the oxygen-deficient b.c.c. solid solution Bi (i.X)CdxO (li5. x/2) (0,ll
- Крейг Д.К., Стефенсон H.K. Структурные изучения некоторых пространственно-центрированных кубических фаз смешанных окислов. // Перевод N С 87 796 ВС переводов, М., 1976.
- Скориков В.М., Джалаладинов Ф. Ф., Рза-Заде Н.Ф., Каргин Ю. Ф. // Ж. неорган, химия. 1981, Т. 26, N 7, 1904 с.
- Сафронов Г. М., Батог В. Н., Степанюк Т. В., Федоров Н. М. Образование силленит-фазы в системе Bi203-Zn0. // Ж. неорган, химия. 1971, Т. 16, N 3, 30−33 с.
- Косов A.B., Кутвицкий В. А., Корягина Т. И., Усталова О. Н., Скориков В. М. Фазовая диаграмма системы Bi203-Zn0. // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1976, T. 12, N3, 466−470 с.
- Кирик С.Д., Кутвицкий В. А., Корягина Т. И. О природе изоморфизма в кристаллах двойных оксидов висмута-цинка и висмута-кадмия с силленитовой структурой. // Ж. структ. химии. 1985, Т.26, N 1, С. 90−95.
- Bruton Т.М., Hill O.F., Whiffm P.A.C., Brice J.C. The growth of some gamma bismuth oxide crystals. // J. Cryst. Growth. 1976, V.32, N 1, 27−28 p.
- Мечев B.B., Андреев A.A., Мелик Б. Т., Кирик С. Д., Филин Ю. И. и др. Выращивание и исследование свойств кристаллов соединения 6Bi203:Zn0. // Ж. прикладная спектроскопия., 1985, Т. 58, N 3, 178−181 с.
- Сафронов Г. М., Батог В. И., Красилов Ю. И., Пахомов В. Ч., Федоров П. М., Бурлаков З. И., Скориков В. М. Некоторые физико-химические свойства силикатов и германатов висмута силленит-типа. //Изв. АН СССР. Неорган. материалы.1970, Т.6, N 2, 284−288 с.
- Broees A. N., Hecn E. L., Hatrakis. // Appl. Phrs. Lett, 1969, vol.15, 12 451 252 p.
- Mofce J. H, Phrsieel Aconstie // 1966,4.
- Сафронов Ф. И., Барышев С. Ф., Никифорова Г. И. /Антонов Г. Н., Федклов С. Ф., // Кристаллография 13,5,914, 1968.
- Spenser Е. J., Senzo P. V., Ballman A. A.// Proc. JEEE, 1967, vol. 55, № 1,37−40 р. —. ¦
- Jnooer G. F., Lenzo R. V., Spenser E.J., Ballen A. A. .// J. Appl. Phes, 1969, vol.40, № 5, 2351−2362 p.
- Collirs J. H., Hogon P. J, Phlliam L. R.// 1970, 8, 4, 218 Letrasonies.
- Рез И.С., Сперанская E. И., Сафснов А. И., Сафснов Г. М., Буслаев Ю. А., Зоде Е. Я. //Автор. Свид. СССР 173 421 от 21. 07. 1965 г.
- Menzer С. The structure analogies of evliptune in system bismuth oxide germanium oxide. // Kristallog. 1931, N76,454 p.
- Белob H.B. Очерки по структурной минералогии. // Минералогич. сб. Львовского геологич. общ. Львов, 1950, N 4, 21 с.
- Майер А. А., Фомченко Л. П., Ломанов В. А., Горошенко А. Г. Выращивание монокристаллов твердых растворов со структурой силленита. // В сб.: Рост кристаллов. Ереван, 1977, Т.12, 12 с.
- Nitsche J. // Appl . phis, 1955, vol. 8, № 5, 2385 p .
- K зьмиров Ю. С., Лифшиц M. Г., Сальников В. Д.// Кристаллография 1969, 14, 2, 363 с.
- Zenso P. V., Spenser Е. G., Bellman J.// Appl. Optik, 1966, vol. 5, Юр.
- Nitsche J. Synthesis and properties of novel compounds in Bi203-Ge02 (Bi4(Ge04)3). // J- Appl. Phys. 1955, V. 8, N 5, 2358 p.
- Кутвицкий В. А, Кирик С. Д., Корягина Т. И., Шиманский, А. Ф. // Журналструктурой химии, 1989, т. ЗО, № 4 Изд. Наука, Сиб. Отд.
- Дерикова С. А., Ивашенцев Я. И., Кутвицкий В. А. // Журнал прикладной химии, 1980, №. 11 .
- ЮО.Мурашов В. А., Егорова А. Н., Майер А. А. // Получение кристаллов Bil2Ge020 с малой плоскостью дилокаций. Тр. Моск. Хим ., Института им. Д. И. 1976, вьш.92, 82−85 с.
- ЮЕТарсова JI. С., Коеов А. В., Скориков В. М. // Особенности химического травления монокристаллов германата висмута // Ж. Неорг. Материалы, 1978, т. 14, №.7, 1311−1313 с. «
- Шацкая JI. С., Косов А. В., Скориков В. М. // Избирательное травления германта висмута в не водных растворах брома // Ж. Неорг Материалы, 1978, т. 14, №.4, 702−704 с.
- TaTSuru Jwasa // Chemical etching and fabrication of riddle wav eguides on Bii2Ge02ft single crystals // J, of appl. Physic. 1976, vol. 47, N.6, 27 461. P
- Ю4.0тчет по НИР «исследование процессов акустических устройств на основе германта висмута «Красноярск, 1975
- Левич В. Г. // Физико-химическая гидродинамика, М., 1959.
- Пресс Ф.П. // Фотолитография в производстве полупроводниковых приборов, Изд-во «Энергия » .М.,. 1968.
- Abrahams S. С., Jamieson Р. В., Bernstein J. L. II J. chem. phys, 1967, vol.47, 4034 c.
- Отчет по НИР «Разработка технологии химического травления пьезоэлектриков для создания приборов на ПАВ с поверхностыми неоднородностями «Красноярск, 1979
- Кутвицкий В. А, Бельмач Е. ЮЛ Сб. «Тезисы докладов 1 Всесоюзной конференции по актуальным проблемам получения и применения сегнето и пьезоэлектрических материалов «. 1980, Москва.
- Защитные пленки на солях .// Сборник под редакцией Николаева А. В. Издательство АН СССР, 1944, 48 с.
- Розовский А. Я. И Кинетика топохимических реакций, М: Химия, 1974, 224 с. ¦-¦
- Уманский Я. С., Скаков Ю. А., Растовцев Л. Н. // Кристаллография, рентгенография и электронная микронная микроскопия . М. :Металлургия, 1982,632с.
- Зеин Л. С., Завьялова Л. Л. // Количественный рентгенографичеекий фазовый анализ . -М.: Недра, 1974 «184 с.
- Пб.Фомченко Л. П., Майер А. А ., Лапонов В. А. // Исследование возможности существования силлент- фазы в системах В12Оз-Ме2Оз. Bi203-Р205. В120з-МеР04 // Труды химико- технологического института, выпуск LXXI. -М.: Силикаты, 1973, 98−101 с.
- Бусев А. И., Типцова В. Г., Иванов В. М. // Практическое руководство по аналитической химии редких элементов ., М.: Химия, 1966, 412 с. 118. Чернышова Л. М., Кутвицкий В. А, Манасрех В. А .// Заводская лаборатория, 1993, №.3.
- Hiiro К. // Japan .Analyst, 1962, vol. 11,223 p.
- Рабухин А. И., Белоусова Г. В. // Сб. Аморфно кристаллические материалы: синтез, структура, свойства, применение, 1991, 99с.
- Hargis L. G. II Anal. Chemistry, 1969, vol.41, № 4, 597−599p.
- Patrut A., Rosu C., Beck Horst P. // Stud. Univ. Babes Bolyai. Chem., 1995, 40, №-2 21−28c.125
- И.Т. Гороновский, Ю. П. Назаренко, Е.Ф. // Краткий справочник по химии. К. Наукова думка, 1974, 48с.
- Gopel W., Rocker G., Feierabend R.// phys. Rev. В. 1983, vol. 28, 3447−3462p.125,. Einzinger R. // Appl. Phys. Surface Sei. 1978, vol. 1, 329−339p.
- Samson S ., Fonstad С. G. // J . Appl. Phys. 1973. vol. 44, 4418 4423 p.
- Morooka Y., Ozaki A. // J . Catal. 1966, vol.5, 116−120 p.
- Мясников И. А. // Журн . физ. Химии: 1958, Т. 32. 841−857.
- Хенней Н. Химия твердого тела . М.: Мир, 1971,383с.
- Томас Д. Полупроводники // Под ред. Н. Б. Хеннея. М.: Изд-во иностр.лит., 1962, 242−321
- Clifford Р. К. // Chemical sensors : Anal. Chem. Symp. Ser. / Ed. T. Seigama et al. Amsterdam: Elsevier, 1983, vol.17, 135−136 p.
- Taguchi N. Inc. US pat. 3 675 820, july 11. 1972.
- Windischmann ., Mark p. // J. Electrochem. soc. 1979, vol. 126,627−632p.
- Clifford P. K., Tuma D. J. // Sensors and Actuat. 1983, vol.3, 233−242p.
- Mcaleer J. F., Moseley P. Т., Norris J. O., Williams D. E. // Ibid. 1987, vol. 83, 1323−1331 p.
- Strassler S., Reis A.11 Ibid, 1983, vol. 4, 465 p.
- Esser P., Feierabend R., Gopel W. // Ber . Bunsenges. Ges. phys. ehem., 1981, Bd. 85, S. 447- 459 p.
- Gopel W. //Prog . Surface Sei. 1985, vol.20, 9- 46 p.126
- ИСПТ- ионоселективные полевые транзистроы.
- МОП- металл- оксид- полупроводник.
- ХЧПТ- химически чувствительные полевые транзисторы.
- ЧЭ- чувствительный элемент.
- ГПС — гетерополисоединение.
- МОК минимальная определяемая концентрация.
- МФК молибденфосфорная кислота (12-молибдофосфорная кислота ВДРМомО».).
- ПДК предельно допустимая концентрация. РФА — рентгенофазовый анализ. ИК — инфракрасная спектроскопия.