MINISTERUL EDUCATIEI SI CERCETARII
CEEX - CERES
Modulul I: Proiecte de Cercetare - Dezvoltare Complexe
Arii tematice: Fizică, Materiale, Nanoştiinte, Nanotehnologii
NOI MATERALE SEMICONDUCTOARE NANOSTRUCTURATE CU POSIBILE APLICATII LA REALIZAREA DE SENZORI SOLIZI DE GAZE SI VAPORI PENTRU PROTECTIA MEDIULUI
Contract 51 / 01.08.2006
Consortiul proiectului:
CO - Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Tehnica - IFT Iasi
P1 - Universitatea "Al. I. Cuza" Iasi
P2 - Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrica Bucuresti
P3 - Institutul de Chimie Macromoleculara “Petru Poni” Iasi
P4 - Universitatea Tehnica “Gheorge Asachi” Iasi
Tip de proiect: P-CD
Director de proiect: Prof. Dr. Nicolae REZLESCU
Valoarea proiectului: 1.450.000 lei de la buget
Obiectivele proiectului:
obţinerea de materiale de dimensiuni nanometrice din semiconductori oxidici masivi si în straturi subţiri şi din semiconductori polimerici, cu diverse substituţii sau adaosuri, pentru realizarea de senzori solizi de gaze si vapori pentru protectia mediului;
utilizarea de noi tehnici de preparare a materialelor sau perfecţionarea tehnicilor existente;
investigarea proprietăţilor electrice, magnetice şi structurale ale acestor materiale;
studierea legăturii dintre proprietăţile fizice ale acestor materiale şi sensibilitatea lor la gazele sau vaporii din atmosferă;
explicarea fenomenelor fizice care au loc în aceste materiale la expunerea lor la gaze sau vapori.
Etape de lucru, activitati si termene
Etapa I: Analiza informaţiilor existente în literatura de specialitate în domeniul de activitate al proiectului propus. Evaluarea, adaptarea şi realizarea de echipamente de laborator pentru prepararea şi caracterizarea probelor; Termen: 15.12.2006
Activitatea I.1: Analiza şi sinteza informaţiilor existente în literatura de specialitate în domeniul materialelor semiconductoare cu posibile aplicaţii la realizarea senzorilor solizi de gaze şi vapori
Activitatea I.2: Evaluarea, adaptarea şi realizarea de echipamente de laborator pentru prepararea şi caracterizarea probelor în vederea cercetărilor privind materialele semiconductoare cu posibile aplicaţii la realizarea senzorilor solizi de gaze şi vapori
Activitatea I.3: Cercetări privind perfecţionarea unei noi metode de realizare a materialelor semiconductoare oxidice magnetice cu particule de dimensiuni nanometrice, metoda sol-gel-autocombustie
Etapa II: Cercetări privind obţinerea de noi materiale semiconductoare oxidice nanostructurate pentru realizarea de senzori de gaze şi vapori cu aplicaţii în protecţia mediului; Termen: 15.05.2007
Activitatea II.1: Realizarea prin metoda sol-gel-autocombustie a unor materiale magnetice oxidice cu particule de dimensiuni nanometrice cu structura spinel sau perovschit
Activitatea II.2: Realizarea prin depunerea în straturi subţiri a unor semiconductori oxidici nanostructuraţi de tip SnO2, CdO, Bi2O3, ZnO
Activitatea II.3: Realizarea de semiconductori organici cu posibile aplicaţii ca sensori de gaz
Etapa III: Studiul proprietăţilor electrice şi de structură ale materialelor obţinute în etapa precedentă; Termen 30.09.2007
Activitatea III.1: Cercetări privind structura şi proprietăţile de transport electronic în materialele semiconductoare oxidice magnetice nanostructurate şi în cele semiconductoare organice obţinute
Activitatea III.2: Efectuarea de structuri SEM pe toate materialele obţinute şi măsurători electrice (efect Seebeck) pe materialele semiconductoare oxidice magnetice nanostructurate de tip spinel
Activitatea III.3: Analize de difracţie de raze X, de microscopie electronică de baleiaj şi de microscopie de forţă atomică pe materialele obţinute în etapa a II-a
Etapa IV: Studiul sensibilităţii la gaze şi vapori a materialelor obţinute în etapele precedente; Termen: 15.12.2007
Activitatea IV.1: Cercetări privind sensibilitatea la gaze şi vapori a materialelor semiconductoare oxidice magnetice nanostructurate şi a materialelor semiconductoare organice
Activitatea IV.2: Cercetări privind sensibilitatea la gaze la materialele semiconductoare obţinute în straturi subţiri
Etapa V: Cercetări privind posibilitatea îmbunătăţirii sensibilităţii la gaze sau vapori a materialelor semiconductoare oxidice nanostructurate; Termen: 15.07.2008
Activitatea V.1: Modificări ale compoziţiei chimice iniţiale prin folosirea diverselor adaosuri sau substituţii ionice cât şi a diverselor tratamente termice în scopul îmbunătăţirii proprietăţilor specifice
Activitatea V.2: Aplicarea unor tratamente termice specifice (durată, temperatură, atmosferă) în vederea obţinerii unei structuri adecvate, stabilă în timp, în scopul îmbunătăţirii sensibilităţii şi selectivităţii la gaze si vapori a materialelor semiconductoare oxidice obţinute în straturi subţiri
Activitatea V.3: Măsurători electrice, magnetice şi structurale pe materiale cu proprietăţi îmbunătăţite din punct de vedere al aplicării lor la realizarea sensorilor de gaze şi de umiditate
Etapa VI: Realizarea şi omologarea la nivel de laborator a unor elemente de senzori de gaze sau/si vapori din materiale semiconductoare obţinute în etapele precedente. Analiza rezultatelor obţinute şi a diseminării acestora; Termen: 30.11.2008
Activitatea VI.1: Prepararea şi studiul caracteristicilor specifice ale elementelor de senzori de gaze sau vapori (sensibilitate, selectivitate, stabilitate, reproductibilitate) din materiale semiconductoare obţinute in etapele precedente, cu cea mai bună sensibilitate
Activitatea VI.2: Realizarea si omolgarea interna a două modele experimentale de senzori de gaze si vapori
Activitatea VI.3: Analiza rezultatelor obţinute şi a diseminării acestora
Rezultate estimate la finalizarea proiectului
Obtinerea de nanomateriale semiconductoare oxidice în straturi subţiri, semiconductoare oxidice magnetice şi semiconductoare polimerice, cu sensibilitate sporita la unele gaze contaminante din atmosfera si la vapori
Imbunatatirea sensibilitatii la gaze si vapori a acetor materiale prin adaosuri sau substitutii de componente diferite fata de componentele compozitiei de baza
Perfectionarea procedeelor de obtinere a materialelor semiconductoare sensibile la gaze sau vapori
Modele experimentale de senzori de gaze sau vapori
Omologarea la nivel de laborator a cel putin doua modele de senzori; un senzor pentru gaze contaminante si un senzor pentru vaporii din atmosfera
Brevetarea a cel putin doua rezultate obtinute in urma cercetarilor efectuate
Pagina WEB a rezultatelor proiectului
CD ROM de prezentare a rezultatelor stiintifice obtinute
Comunicarea rezultatelor la conferinte nationale si internationale (cel putin 6 comunicari)
Organizarea unui seminar la sediul coordonatorului de proiect in care fiecare din paricipantii la proiect sa-si prezinte rezultatele obtinute
Lucrari publicate in reviste (cel putin 8 lucrari, din care cel putin 4 in reviste cotate ISI)