Разработка технологии изготовления и исследование характеристик неподогревных сенсоров газов на основе кобальт - и медьсодержащего полиакрилонитрила тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат технических наук Коноваленко, Светлана Петровна

• Коноваленко, Светлана Петровна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Коноваленко, Светлана Петровна

Введение

1. Органические материалы для сенсоров газов резистивного типа

1.1. Сенсоры газа, основанные на органических материалах

1.1.1. Применение органических полупроводников в элементах электроники

1.1.2. Электропроводность органических полупроводников

1.1.3. Обоснование выбора полиакрилонитрила как материала для сенсора газов

1.1.4. Применение модификации органических полупроводников для газочувствительного слоя сенсора газов

1.2. Методы моделирования процессов формирования газочувствительных пленок органических материалов

1.2.1. Метод моделирования «структура-свойство» для свойств органических соединений

1.2.2. Нейросетевое моделирование

1.2.3. Исследование материалов с помощью теории самоорганизации и теории информации

1.2.4. Выводы

2 Формирование пленок кобальт- и медьсодержащего полиакрилонитрила и исследование их свойств

2.1. Разработка технологии формирования газочувствительного материала на основе полиакрилонитрила, кобальт- и медьсодержащего полиакрилонитрила

2.2. Исследование пленок полиакрилонитрила и кобальтсодержащего полиакрилонитрила

2.3. Исследование электрофизических свойств пленок полиакрилонитрила и кобальтсодержащего полиакрилонитрила

2.4. Разработка модели электрофизических свойств пленок полиакрилонитрила, кобальт- и медьсодержащего полиакрилонитрила

2.5. Исследование пленок медьсодержащего полиакрилонитрила

2.6. Выводы 74 3 Исследование газочувствительных свойств пленок кобальт- и медьсодержащего полиакрилонитрила

3.1. Исследование газочувствительности пленок полиакрилонитрила и кобальтсодержащего полиакрилонитрила

3.1.1. Зависимость коэффициента газочувствительности пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила от технологических параметров формирования материала

3.1.2. Зависимость коэффициента газочувствительности пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила от рабочей температуры

3.1.3. Зависимость коэффициента газочувствительности пленок кобальтсодержащего полиакрилонитрила от величины удельного сопротивления

3.2. Исследование газочувствительных характеристик пленок медьсодержащего полиакрилонитрила

3.3. Зависимость сенсоров от концентрации анализируемого газа

3.4. Выводы

4. Разработка технологии изготовления неподогревных сенсоров газов и исследование их характеристик

4.1. Разработка технологии изготовления сенсоров газов

4.2. Исследование характеристик сенсоров газов

4.3. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии изготовления и исследование характеристик неподогревных сенсоров газов на основе кобальт - и медьсодержащего полиакрилонитрила»

В связи с загрязнениями атмосферы токсичными газами важной является проблема измерения их концентрации в воздухе. Также обнаружение газов в воздухе имеет важное значение в системах пожароохранной безопасности, вентиляции и кондиционирования помещений, бытовой и промышленной безопасности и контроля выбросов от транспорта. Для решения этой проблемы необходимы сенсоры, которые должны быть не только надежными, но и высоко чувствительными, селективными и обратимыми в благоприятных температурных условиях. В настоящее время одной из наиболее распространенных и перспективных систем мониторинга газового состава атмосферы являются полупроводниковые резистивные сенсоры. Использование пленок полупроводникового полиакрилонитрила (ПАН) и металлсодержащего ПАН в качестве газочувствительного материала позволяет обеспечить чувствительность к широкому спектру токсичных газов (N02, С12, СО), находящихся в воздушной среде. Процесс адсорбции газов на поверхности газочувствительного материала таких пленок зависит от температуры и реализуется в диапазоне 15 + 45 °С

Таким образом, пленки ПАН и металлсодержащего ПАН представляют интерес в качестве чувствительного слоя при создании неподогревного сенсора газа, функционирующего при комнатной температуре.

Целью диссертационной работы является разработка технологии изготовления и исследование характеристик неподогревных сенсоров газов на основе пленок кобальт- и медьсодержащего полиакрилонитрила.

В соответствии с поставленной целью, необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать технологию формирования материала пленок кобальт- и медьсодержащего ПАН и изготовить образцы пленок для создания неподогревных сенсоров газа.

2. Исследовать электрофизические и газочувствительные свойства пленок кобальт- и медьсодержащего ПАН к N02, N113, С12, СО и выявить влияние параметров технологических режимов формирования материала на газочувствительные характеристики полученных образцов.

3. Определить зависимость удельного сопротивления кобальт- и медьсодержащего ПАН от технологических режимов формирования пленок при помощи метода Количественное соотношение структура - свойство (КССС).

Объектами исследования являются пленки кобальт- и медьсодержащего ПАН.

Научная новизна.

Разработана по методу КССС линейная регрессионная модель зависимости значений удельного сопротивления пленок кобальт- и медьсодержащего ПАН от технологических режимов формирования материала пленок, позволяющая прогнозировать удельное сопротивление с точностью до 88 % в диапазоне концентраций хлоридов Со и Си в растворе 0,25-1 масс.%.

2.Установлено, что пленки ПАН(Со) проявляют чувствительность к диоксиду азота, хлору и монооксиду углерода в диапазоне температур 1645°С.

3.Выявлено, что пленки ПАН(Со) характеризуются температурной независимостью удельного сопротивления и коэффициента чувствительности к диоксиду азота в диапазоне температур 16-32 °С.

4.Показано, что поверхность пленок, сформированных из растворов с содержанием кобальта 0,25 и 0,75 масс. %, характеризуется двумя-тремя значениями корреляционной размерности, что указывает на более высокие значения коэффициента газочувствительности пленок ПАН(Со).

Практическая значимость.

1. Разработаны основы технологии формирования пленок ПАН(Со), ПАН(Си) и найдены технологические режимы, обеспечивающие наилучшие газочувствительные свойства к N02, СЬ, СО, N£[3.

2. Разработан маршрут технологического процесса и на его основе изготовлены сенсоры N02, С12 , СО, 1\К3 с использованием ПАН(Со) и ПАН(Си), параметры которых являются температурно независимыми в диапазоне 16-32°С.

3. Определены технические параметры полученных лабораторных образцов газочувствительных элементов сенсоров N02 (8=13 отн.ед., 1ч)ткл=1>67 мин., ^осст.^ мин., динамический диапазон (7-170) ррт), С12 (8=14,7 отн.ед., 10ХКЛ=1 мин., 1ВОсст=8 мин., динамический диапазон (1-170) ррт) и СО (8 =2,4 отн.ед., 1:откл=0,7 мин., 1восст=12 мин., динамический диапазон (15-250) ррт).

4. Выявлено, что максимальная чувствительность пленок ПАН(Со) к исследуемым газам достигается при удельном сопротивлении пленок: (1-9)109 при воздействии N02, (1-Ю) 107 при воздействии С12, 8-Ю10 -2-10ипри воздействии СО.

5. На основании сравнительного анализа установлено, что:

-сенсор С12 на основе ПАН(Со) обладает более высоким коэффициентом газочувствительности (в 15 раз) и меньшим временем отклика (на 50%) по сравнению с известными аналогами;

-сенсор N02 на основе ПАН(Со) обладает более высоким коэффициентом газочувствительности (в 14 раз), меньшим временем отклика (примерно в 3 раза) и временем восстановления (в среднем в 3 раза) по сравнению с известными аналогами;

-сенсор СО на основе ПАН(Со) обладает большим динамическим диапазоном и меньшим временем отклика (примерно в 2,5 раза) по сравнению с известными аналогами.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Регрессионная модель прогнозирования значений удельного сопротивления пленок кобальт- и медьсодержащего ПАН от технологических режимов формирования материала пленки.

2. Закономерность изменения электрофизических и газочувствительных свойств пленок газочувствительного материала на основе кобальт- и медьсодержащего ПАН от температурно-временных режимов и массового содержания модифицирующей добавки в пленках.

3. Технологический маршрут процесса формирования материала пленок кобальтсодержащего ПАН для сенсора N02, С1г и СО, пленок медьсодержащего ПАН для сенсора ЫН3 с лучшими газочувствительными свойствами.

4. Экспериментальные закономерности постоянства величины удельного сопротивления пленок кобальтсодержащего ПАН (с концентрацией кобальта в растворе 0,25-1 масс.%) и коэффициента его газочувствительности к N02 в диапазоне температур 16-32 °С.

Внедрение результатов работы. Сенсор монооксида углерода на основе пленок кобальтсодержащего ПАН прошел испытание в ОАО «Таганрогский завод «Прибой».

Полученные в диссертационной работе результаты используются в лекционных курсах учебных дисциплин основной образовательной программы магистратуры по направлению 280700 «Техносферная безопасность». Акты о внедрении результатов диссертационной работы представлен в приложении к диссертации.

Достоверность результатов работы. Достоверность научных результатов, полученных в работе, обусловлена применением в экспериментах стандартной измерительной аппаратуры и согласованностью полученных экспериментально результатов с теоретическими выводами.

Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на следующих конференциях: Межд. молод, конф. «Лазерная физика, наноструктуры, квантовая микроскопия» 17-18 сентября 2012 г., Томск; Межд. молод, науч. форуме «Ломоносов - 2012»; Межд. научно-тех. конф. «Нанотехнологии -2012», Таганрог; Открытой школе-конф. стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы-2012», г. Уфа, 8-12 октября 2012 г.; 8-ой ежегодной науч. конф. студ. и асп. базовых кафедр Южного научного центра РАН, 11-25 апреля 2012г. г. Ростов-на-Дону; 16-ом Межд. молод, форуме «Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке», г. Харьков, 2012.г.; Russian-Taiwanese Symposium «Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications» Rostov-on-Don, June 4 - 6, 2012 ;II International Conference On Modern Problems In Physics Of Surfaces And Nanostructures,Yaroslavl, 2012; Всеросс. науч. конф. студ., асп. и молод, уч. «Наука. Технологии. Инновации» (НТИ-2011), г. Новосибирск, 1 - 4 декабря 2011 г.; III Всеросс. науч.-инновац. молод, конф. «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент» (с международным участием), г. Тамбов, 31 октября - 2 ноября 2011 г.; 14-я науч. молод, школа «Физика и технология микро- и наносистем», Санкт-Петербург, 2011.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 15 печатных работ, из них 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК, 11 работ в сборниках трудов конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 244 наименований. Общий объем диссертации составляет 120 страницы, включая 52 рисунка, 7 формул и 21 таблицу, а также приложения.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Коноваленко, Светлана Петровна

4.3 ВЫВОДЫ

1. Разработана схема технологического процесса и на ее основе изготовлены сенсоры диоксида азота, хлора, аммиака, монооксида углерода с использованием кобальт- и медьсодержащего ПАН, параметры которых являются температурно независимыми в диапазоне 16-32°С.

2. Определены технические параметры (чувствительность, порог обнаружения, инерционность (время срабатывания), динамический диапазон, габариты) серии опытных образцов газочувствительных элементов сенсоров диоксида азота (8=13 отн.ед., 1:откл=1,67 мин., 1в0сст=7 мин., динамический диапазон (7-170) ррш), хлора (8=14,7 отн.ед., 10ткл=1 мин., 1восст=8 мин., динамический диапазон (1-170) ррш) и монооксида углерода (8 =2,4 отн.ед., ^ткл=0,7 мин., 1:воссх=12 мин., динамический диапазон (15-250) ррш).

3. На основании сравнительного анализа установлено, что:

-сенсор хлора на основе ПАН(Со) обладает более высоким коэффициентом газочувствительности (в 15 раз) и меньшим временем отклика (на 50%) по сравнению с известными;

-сенсор диоксида азота на основе ПАН(Со) обладает более высоким коэффициентом газочувствительности (в 14 раз), меньшим временем отклика (примерно в 3 раза) и временем восстановления (в среднем в 3 раза) по сравнению с известными;

-сенсор монооксида углерода на основе ПАН(Со) обладает большим динамическим диапазоном и меньшим временем отклика (примерно в 2,5 раза) по сравнению с известными;

-сенсор аммиака на основе ПАН(Си) обладает более высоким коэффициентом газочувствительности к при меньшей концентрации газа.

Заключение

1. Разработана технология формирования материала пленок чувствительного слоя неподогревных сенсоров N02, С12, N113, СО на основе кобальт- и медьсодержащего ПАН.

2. Построена модель для прогнозирования значений удельного сопротивления газочувствительного материала на основе ПАН(Со) и ПАН(Си) от технологических режимов формирования пленок по методу КССС: получено регрессионное уравнение, которое проверено экспериментально.

3. Разработана технология изготовления неподогревных сенсоров N02, С12,1МНз, СО на основе кобальт- и медьсодержащего ПАН.

4. Увеличение массового содержания кобальта в пленках ПАН приводит к изменению морфологии их поверхности, наблюдаются более разупорядоченные структуры.

5. Установлено, что увеличение времени и температуры второго этапа ИК-отжига приводит к уменьшению толщины пленок. Увеличение концентрации модифицирующей добавки приводит к возрастанию толщины пленок. Предварительная сушка пленок на воздухе приводит к уменьшению толщины пленки. Измерены толщины полученных образцов пленок ПАН(Со): значения толщин составили 0,04 - 0,93мкм.

6. Изучены электрофизические свойства пленок ПАН(Со) и ПАН(Си): измеренные при температуре 18-32 °С значения сопротивления полученных образцов пленок изменяются в пределах от 104 Ом до 1012 Ом. Пленки ПАН(Со) и ПАН(Си) проявляют полупроводниковый характер проводимости (р-тип) с энергией активации проводимости в пределах от 0,10 эВ до 1 эВ.

7. Установлено, что пленки ПАН(Со) и ПАН(Си) чувствительны к газам-окислителям N02, С12 и к газу-восстановителю СО; пленки медьсодержащего ПАН проявляют чувствительность к газам-окислителям N02, С12 и к газу-восстановителю ІчГНз.

8. Выявлено, что при использовании модифицирующей добавки в виде солей кобальта и меди получаются образцы с наилучшими газочувствительными характеристиками (к №1з:со (Си)=0,75 масс.%, 8=5,00 отн.ед.; к N02: со (Со)=1 масс.%, 8=16,67 отн.ед.; к С12: со (Со)=0,5 масс.%, 8=15,20 отн.ед.; к СО: со (Со)=0,5 масс.%, 8=2,40 отн.ед.).

9. Проведены лабораторные исследования основных технических характеристик полученных образцов неподогревных сенсоров N02, С12, >Ш3, СО.

В заключении автор выражает глубокую благодарность д.т.н., проф. каф. ХиЭ ТТИ ЮФУ [Королеву А.Н.|, безвременно ушедшему из жизни; к.х.н., доц. каф. ХиЭ ЮФУ Семенистой Т.В. за помощь и ценные замечания при обсуждении результатов, изложенных в диссертации; д.т.н., проф. каф. ТМиНА ЮФУ, директору НОЦ «Нанотехнологии» ЮФУ Агееву O.A. за помощь в проведении исследований методом АСМ; Клиндухову В.Г. и Коваленко Д.А. за помощь в изготовлении тестового образца сенсора; Сергиенко Д.С. за постоянную поддержку.

Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю д.т.н., доц. В.В. Петрову.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Коноваленко, Светлана Петровна, 2013 год

1. Harrison R., Webb J. A review of the effect of N fertiliser type on gaseous emissions // Adv. Agron. 2001. Vol.73. P. 65-108.

2. Abdul-Wahab S. A., Al-Alawi S. M., El-Zawahry A. Patterns of S02 emissions: a refinery case study // Environmental Modelling and Software. 2002. Vol. 17(6). P. 563-570.

3. Lemieux P. M., Lutes С. C., Santoianni D. A. Emissions of organic air toxics from open burning: a comprehensive review // Progress in Energy and Cimbustion Sci. 2004. V. 30. P. 1-32.

4. Butnar I., Llop M. Composition of greenhouse gas emissions in Spain: An input-output analysis // Ecological Economics. 2007. Vol. 61(2/3), P. 388-395.

5. Ampuero S., Bosset J.O. The electronic nose applied to dairy products: a review // Sensors and Actuators B: Chemical. 2003. Vol. 94. P. 1-12.

6. Kohl D. Function and applications of gas sensors // J. Phys. 2001. Vol. D(34). P. R125-R149.

7. Docquier N., Candel S. Combustion Control and Sensors // Progress in Energy and Combustion Science. 2002. V. 28(2). P. 107-150.

8. Riegel J., Neumann H., Wiedenmann H.M. Exhaust gas sensors for automotive emission control // Solid State Ionics. 2002. V. 152(15). P.783-800.

9. Fang Q., Chetwynd D.G., Covington J.A., Toh C.-S., Gardner J.W. Micro-gas-sensor with conducting polymers // Sensors and Actuators B. 2002. Vol. 84. P.66-71.

10. Tai H, Jiang Y, Xie G., Yu J., Chen X. Fabrication and gas sensitivity of polyaniline-titanium dioxide nanocomposite thin film // Sensors and Actuators B. 2007. Vol. 125(2) P. 644.

11. Богуславский Л.И., Ванников A.B. Органические полупроводники. M., 1968. 117 с.

12. Гутман Ф., Лайонс Л. Органические полупроводники / под ред.

13. Л.М. Франкевича; пер. с англ. М: Мир, 1970. 696 с.112

14. Крикоров B.C., Колмакова JI.A. Электропроводящие полимерные материалы. М.: Энергоатомиздат, 1984. 176 с.

15. Alan J. Heeger. Semiconducting and metallic polymers: the fourth generation of polymeric materials // Synthetic Metals. 2001. Vol. 125(1). P. 23-42.

16. Peumans P., Yakimov A., Forrest S. R. Small molecular weight organic thin-film photodetectors and solar cells // J. Appl. Phys. 2003. Vol. 93. P. 3693-3723.

17. McConnell R. Next-Generation Technologies in the USA // Физика и техника полупроводников. 2004. T. 38, вып.12. С. 971.

18. Krasnov A.N. Electroluminescent displays: history and lessons learned // Displays. 2003.Vol. 24(2). P. 73-79.

19. Аль-Хадрами И.С., Королев A.H., Семенистая T.B., Назарова Т.Н., Петров В.В. Исследование газочувствительных свойств медьсодержащего полиакрилонитрила // Известия вузов. Электроника. 2008. N 1. С. 20-25.

20. Lesho M.J., Sheppard N.F. A method for studying swelling kinetics based on measurement of electrical conductivity//Polymer Gels and Networks. 1997. Vol. 5(6). P. 503-523.

21. Chen W.-L., Shull K.R., Papatheodorou Т., Styrkas D.A., Keddie J.L. Equilibrium swelling of hydrophilic polyacrylates in humid environments //Macromolecules. 1999. Vol. 32. P. 136-144.

22. Papanu J.S., Hess D.W., Bell A.T., Soane D.S. In situ ellipsometry to monitor swelling and dissolution of thin polymer films // J. Electrochem. Soc. 1989. Vol. 136. P. 1195-1200.

23. Drake P.A., Bohn P.W., Anomalous diffusion. Surface plasmon resonance measurements as probes of nanometer-scale film-swelling dynamics for СНЗОН in poly(methyl methaciylate)//Anal. Chem. 1996. Vol. 67. P. 17661771.

24. Арсланов В.В. Полимерные монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт. Политиофены // Успехи химии. 2000. Т. 69, N 10. С. 963 980.

25. Penza М., Milella Е., Anisimkin V.I. Gas sensing properties of Langmuir-Blodgett polypyrrole film investigated by surface acoustic waves//IEEE Trans. Ultrason. Ferroelect. Freq. Contr. 1998.Vol. 45. P. 1125— 1132.

26. Tandon R.P., Tripathy M.R., Arora A.K., Surat Hotchandani. Gas and humidity response of iron oxide Polypyrrole nanocomposites // Sensors and Actuators. 2006. V. 114. P.768 - 773.

27. Narsimha Parvatikar, Shilpa Jain, Syed Khasim, Revansiddappa M., Bhoraskar S.V., Ambika Prasad M.V.N. Electrical and humidity sensing properties of polyaniline/W03 composites//Sensors and Actuators. 2006. V. 114. P. 599603.

28. Pi-Guey Su, Shuay-Chwen Huang. Humidity sensing and electricalproperties of a composite material of Si02 and poly-3-(methacrylamino)propyl.114trimethyl ammonium chloride//Sensors and Actuators. 2005. V. 105. P. 170 — 175.

29. K.D. Schierbaum, A. Hierlemann, W. Gopel. Modified polymers for reliable detection of organic solvents: Thermodynamically controlled selectivities and sensitivities // Sensors and Actuators B. 1994. Vol. 19(1-3). P. 448-452.

30. Kukla A.L., Shirshov Y.M., Piletsky S.A. Ammonia sensors based on sensitive polyaniline films // Sensors and Actuators B. 1996. Vol. 37. P. 135-140.

31. Koul S., Chandra R., Dhawan S.K. Conducting polyaniline composite: a reusable sensor material for aqueous ammonia // Sensors and Actuators B. 2001. Vol. 75. P. 151-159.

32. Chabukswar V.V., Pethkar S., Athawale A.A. Acrylic acid doped polyaniline as an ammonia sensor // Sensors and Actuators B. 2001. Vol. 77. P. 657-663.

33. Jin Z., Su Y.X., Duan Y.X. Development of a polyanilinebased optical ammonia sensor // Sensors and Actuators B. 2001. Vol. 72. P. 75-79.

34. Kussul E.M., Rachkovskij D.A., Baidyk T.N., Talayev S.A. Micromechanical engineering: a basis for the low-cost manufacturing of mechanical microdevices using microequipment // Journal of Micromechanics and Microengineering. 1996. Vol. 6. P. 410-425.

35. Berger R., Gerber C., Lang H.P., Gimzewski J.K. Micromechanics: a toolbox for femtoscale science: towards a laboratory on a tip // Microelectronic Engineering. 1997. Vol. 35. P. 373-379.

36. Lang H.P., Hegner M., Meyer E., Gerber C. Nanomechanics from atomic resolution to molecular recognition based on atomic force microscopy technology //Nanotechnology. 2002. Vol. 13. P. R29-R36.

37. Kooser A., Gunter R.L., Delinger W.D., Porter T.L., Eastman M.P. Gas sensing using embedded piezoresistive microcantilever sensors // Sensors and Actuator B. 2004. Vol. 99. P. 474-479.

38. Torsi L., Pezzuto M., Siciliano P., Rella R., Sabbatini L., Valli L., Zambonin P.G. Conducting polymers doped with metallic inclusions: new materials for gas sensors // Sensors and Actuators B. 1998. Vol. 48. P. 362-367.

39. Bodea O., Roman C., Santa N., Cordos E., Manoviciu I. Sensing properties of a structure based on polymeric composite material, with possible applications for NH3 detection in air // IEEE. 1999. P. 483-486.

40. Tandon R.P., Tripathy M.R., Arora A.K., Hotchandani S. Gas and humidity response of iron oxide Polypyrrole nanocomposites // Sensors and Actuators B. 2006. Vol. 114. P. 768-773.

41. Dixit V., Misra S.C.K., Sharma B.S. Carbon monoxide sensitivity of vacuum deposited polyaniline semiconducting thin films // Sensors and Actuators B. 2005. Vol. 104. P. 90-93.

42. Anjali A. Athawale, S.V. Bhagwat, Prachi P. Katre. Nanocomposite of Pd-polyaniline as a selective methanol sensor // Sensors and Actuators B. 2006. Vol. 114. P. 263-267.

43. Lin C.W., Liu Y.L., Thangamuthu R. Investigation of the relationship between surface thermodynamics of the chemically synthesized polypyrrole films and their gas-sensing responses to BTEX compounds // Sensors and Actuators B. 2003. Vol. 94. P. 36^15.

44. Chang J.B., Liu V., Subramanian V., Sivula K., Luscombe C., Murphy A., Liu J. S., Frechet J. M. Printable polythiophene gas sensor array for low-cost electronic noses // Journal of Applied Physics. 2006. Vol. 100. P. 014506.

45. Емельянов Ю.Л., Томченко A.A. Твердотельные газовые сенсоры: перспективные направления исследований // Приборы и системы управления. 1998. N 7. С. 37 40.

46. Melo С.Р. de, Neto В.В. Use of conducting polypyrrole blends as gassensors // Sensors and Actuators B. 2005. V. 109. P. 348 354.116

47. Алхасов С. С. Синтез и газочувствительные свойства политиофенов // XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии: Тезисы докладов (25-30 сентября 2011 г., г. Волгоград). Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ. 2011. Т. 4. С. 450-451.

48. Овчинников А. А., Пахомов Г. JL, Спектор В. Н. Массовый эффект при сорбции аммиака на пленках дихлорфталоцианина меди // Доклады академии наук. 1994. Т. 338, N 4. С. 489 491.

49. Пахомов Г.Д., Англада М.-К., Рибо Ж.-М. Влияние адсорбции аммиака на проводимость тонких плёнок тетрабромфталоцианина меди // Журн. физ. химии. 1997. Т. 71, N7. С. 1268- 1271.

50. Bradley J. Holliday, Thomas В. Standford, Timothy M. Swager. Chemoresistive gas-phase nitric oxide sensing with cobalt-containing metallopolymers // Chem. Mater. 2006. V. 18. P. 5649 5651.

51. Dixit V., Misra S.C.K., Sharma B.S. Carbon monoxide sensitivity of vacuum deposited polyaniline semiconducting thin films // Sensors and Actuators. B, Chemical. 2005.V. 104(1). P. 90 93.

52. Anjali A. Athawale, S.V. Bhagwat, Prachi P. Katre. Nanocomposite of Pd-polyaniline as a selective methanol sensor // Sensors and Actuators. 2006. V. 114. P. 263-267.

53. Dong X.M., Fu R.W., Zhang M.Q. etc. A novel sensor for organic solvent vapors based on conductive amorphous polymer composites: carbon black/poly(butyl methacrylate) // Polymer Bullelin. 2003. V. 50. P. 99 106.

54. Ryan M.A., Shevade A.V., Zhou H., Homer M.L. Polymer-carbon black composite sensors in an electronic nose for air-quality monitoring // MRS Bulletin. 2004. P. 714-719.

55. Liming Dai, Prabhu Soundarrajan, Taehyung Kim. Sensors and sensors arrays based on conjugated polymers and carbon nanotubes // Pure Appl. Chem. 2002. V. 74(9). P. 1753 1772.

56. Gardner J.W., Bartlett P.N. A brief history of electronic noses // Sens.Actuators. 1994. V. 18-19. P. 211.

57. M.C. Lonergan, E.J. Severin, B.J. Doleman. Array-based vapor sensing using chemically sensitive carbon-black polymer resistors // Chem. Mater. 1996. V. 8. P. 2298.

58. Дулов А.А., Слинкин А.А. Органические полупроводники. M.: Наука, 1970. 128 с.

59. A.J. Epstein. In Handbook of Conducting Polymers. Vol. 2. (Ed. T.A. Skotheim). Marcel Dekker, New York. 1986. P. 1041

60. Паушкин Я.М., Вишнякова Т.П. Органические полимерные полупроводники. М.: Химия, 1971. 224 с.

61. Дулов А.А. Электронные свойства и структура полимерных органических полупроводников // Успехи химии. 1966. Т.35, вып. 10. С. 1853-1882.

62. Блюменфельд JI.A., Бендерский В.А. Состояние с переносом заряда в органических системах // Журнал структурной химии. 1963. Т. 4, N 3. С. 405-414.

63. Гуцев Г.Л., Болдырев А.И., Овчинников А.А. Теоретическое исследование электронной структуры полиацетилена допированного литием // Доклады АН СССР. 1987. Т. 292, N 2. С. 391-394.

64. Якушкин М. И., Котов В. И. Справочник нефтехимика / Под ред. С. К. Огородникова. Л. 1978. Т. 2. С. 295 297.

65. Органические полупроводники. Под ред. В.А.Каргина. М. Наука. 1968. С.384-512.

66. Берлин A.A., Гейдерих М.А., Давыдов Б.Э., Каргин В.А., Карпачева Г.П., Крендель Б.А., Хутарева Г.В. Химия полисопряженных систем. M.: Химия, 1972. 272 с.

67. Земцов Л. М., Карпачева Г. П. Химические превращения полиакрилонитрила под действием некогерентного инфракрасного излучения // Высокомолек. соед. А. 1994. Т. 36, N 6. С. 919.

68. Стильбанс Л. С., Розенштейн Л. Д., Айрапетянц А. В., Каргин В. А., Хренцель Б. А., Топчиев А. В., Давыдов Б. Э., Карапчева Г. П. Органические полупроводники. М.: Наука. 1968, 319 с.

69. Калинина М.В., Мошников В.А., Тихонов П.А. Электронно-микроскопическое исследование структуры газочувствительных нанокомпозитов, полученных гидропиролитическим методом // Физика и химия стекла. 2003. Т. 29, N3. С. 450-456.

70. Беляков A.B., Фомин H.H., Кох Д. Влияние размера гранул на структуру нанопористой керамики из кремнийорганического полимера // Стекло и керамика. 2003. №1. С. 12-14.

71. Методы получения и свойства нанообъектов: учеб. Пособие / Н.И. Минько, В.В. Строкова, И.В. Жерновский, В.М. Нарцев. М.: Флинта: Наука, 2009. 168 с.

72. Макеева H.A., Лу Пин. Разработка технологии получения газочувствительных материалов на основе пленок металлсодержащего полиакрилонитрила // Неделя науки 2010: материалы научных работ. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010. С. 226 229.

73. Zemtsov L. M., Karpacheva G.P., Kozlov V. V., Korolev Yu. M., Shulga Yu. M., Efimov O. N. Influence of fullerene on the formation of polyconjugated system in thin polyacrylonitrile film under IR-treatment//Molecular Materials. 1998. V. 10. P. 141-144.

74. Козлов В. В., Карпачева Г. П., Петров В. С., Лазовская Е. В.

75. Особенности образования системы полисопряженных связейполиакрилонитрила в условиях вакуума при термической119обработке//Высокомолекулярные соединения. Серия. А. 2001. Т. 43, N1. С. 1-7.

76. Jing М, Wang С., Wang Q., Bai Y., Zhu В. Chemical structure evolution and mechanism during pre-carbonization of PAN-based stabilized fiber in the temperature range of 350 600 °C // Polymer Degradation and Stability. 2007. Vol. 92. P. 1737-1742.

77. Лосев И.П., Тростянская Е.Б. Химия синтетических полимеров. М.: Химия, 1971. 616 с.

78. Han Chen, Cheng-Chien Wang, Chuh-Yung Chen. Fabrication and characterization of magnetic cobalt ferrite polyacrylonitrile and cobalt ferrite carbon nanofibers by electrospinning // Cabon. 2010. Vol. 48. P. 604 -611.

79. П. Логинова, Л.М. Бронштей, Е.Ш. Мирзоеваи. Исследование термических превращений металлокарбонильных полиакрилонитрилов методом ИК-спектроскопии и рентгеновской дифракции в больших углах // Высокомолекулярные соединения. 1993.Т.35. N 1.С. 28 31.

80. Козлов В. В., Королев Ю. М., Карпачева Г. П. Структурные превращения композита на основе полиакрилонитрила и фуллерена Сбо под воздействием ИК-излучения // Высокомолекулярные соединения. 1999. Т.41, N5. С.836-840.

81. Козлов В.В., Горичев И.Г., Петров B.C., Лайнер Ю.А. Моделирование кинетики процессов при синтезе нанокомпозита Си/С // Химическая технология. 2008. Т.9, N11. С. 556-559.

82. Convertino A., Capobianchi A., Valentini A., Cirillo E.N.M. A new approach to organic solvent detection: high reflectivity Bragg reflectors based on a gold nanoparticle/Teflon-like composite material // Adv. Mater. 2003. Vol. 15(13). P. 1103-1105.

83. Fan F-R F., Bard A. J. Chemical, Electrochemical, Gravimetric, and Microscopic Studies on Antimicrobial Silver Films // J. Phys. Chem. B. 2002. Vol. 106(2). P. 279-287.

84. Ouyang J., Chu C., Szmanda C., Ma L.P., Yang Y. Programmable polymer thin film and non-volatile memory device // Nat Mater. 2004. Vol. 3(12). P. 918-922.

85. Schurmann U, Takele H., Zaporojtechenko V., Faupel F. Optical and electrical properties of polymer metal nanocomposites prepared by magnetron co-sputtering // Thin Solid Films. 2006. N 2. P. 801-804.

86. Shenhar R, Norsten T.B., Rotello V.M. Polymer-Mediated Nanoparticle Assembly: Structural Control and Applications // Adv. Mater. 2005. Vol. 17(6). P. 657-669.

87. Shiraihi Y, Toshima N. Oxidation of ethylene catalyzed by colloidal dispersions of poly(sodium acrylate)-protected silver nanoclusters // Colloids and Surfaces A Physicochemical and Engineering Aspects. 2000. Vol. 169(1-3). P. 5966.

88. Maye MM., Chun S.C, Han L., D. Rabinovich , C.-J. Zhong. Novel Spherical Assembly of Gold Nanoparticles Mediated by a Tetradentate Thioether // J. Am. Chem. Soc. 2002. Vol. 124(18). P. 4958-4959.

89. Dirix Y, Bastiaansen C, Caseri W., Smith P. Preparation, structure and properties of uniaxially oriented polyethylene-silver nanocomposites // J. Mater. Sci. 1999. Vol. 34(16). P. 3859-3866.

90. Schuramann U., Hartung W.A., Takele H., Zaporojtchenko V., Faupel F. Controlled syntheses of Agpolytetrafluoroethylene nanocomposite thin films by co-sputtering from two magnetron sources //Nanotechnology. 2005. Vol. 16(8). P. 1078-1082.

91. Takele H., Jebril S., Strunskus T., Zaporojtchenko V., Adelung R.,

92. Faupel F. Tuning of electrical and structural properties of metal-polymernanocomposite films prepared by co-evaporation technique // Applied Physics A:

93. Materials Science and Processing. 2008. Vol. 92(2). P. 345-450.122

94. Martinu L., Biederman H. Monitoring the deposition process of metal-doped polymer films using optical emission spectroscopy // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 1985. Vol. 5(1). P. 81-87.

95. Liu H., Ge X., Ni Y., Ye Q., Zhang Z. Synthesis and characterization of polyacrylonitrile-silver nanocomposites by y-irradiation // Radiation Physics and Chemistry. 2002. Vol. 61(1). P. 89-91.

96. Zhang Z., Zhang L., Wang S., Chen W., Lei Y. A convenient route to polyacrylonitrile/silver nanoparticle composite by simultaneous polymerization-reduction approach // Polymer. 2001. Vol. 42(19). P. 8315-8318.

97. Zhang Z., Han M. One-step preparation of sizeselected and well-dispersed silver nanocrystals in polyacrylonitrile by simultaneous reduction and polymerization//Journal of Materials Chemistry. 2003. Vol. 13(4). P. 641-643.

98. MacDiarmid F.G. Synthetic metals: a novel role for organic polymers//Nobel Lectures. Chemistry. 1996-2000. World Scientific Publishing Co. Singapore.

99. Roulston S. A., Chaplin M. F., Dunne L. J., Clark A. D. Development of an enzyme substrate incorporating semiconducting amorphous carbons for use in biosensors // Biosensors & Bioelectronics. 1991. Vol. 6. P. 325-332.

100. Kanatzidis M. G. Polymeric Electrical Conductors//Chem. Eng. News. 1990. N 1. P. 36-54.

101. Bradley, D. C. Organometallic compounds and polymers based on metal-nitrogen bond systems // Polym. Int. 1991. V. 26(1). P. 3.

102. Obraztsov A.N., Volkov A.P., Petrushenko Yu.V., Satanovskaya O.P. Application of Nano-carbon Cold Cathodes for Lighting Elements // Nanotech. 2003. V. 2. P. 113-116.

103. Шатохин А.Н., Кудряшов С.И., Сафонова О.В., Гаськов A.M., Демидов А.В., Путилин Ф.Н. Легирование палладием поликристаллических пленок Sn02 методом лазерной абляции // Химия высоких энергий. 2000. Т. 34, N3. С. 219-235.

104. Choi U-S., Sakai G., Shimanoe K., Yamazoe N. Sensing properties of Au-loaded Sn02-Co304 composites to CO and H2 // Sensors and Actuators B. 2006. Vol. 107. P. 397-401.

105. Wurzinger O., Reinhardt G. CO sensing properties of doped Sn02 sensors in H2-rich gases // Sensors Actuators . Chem. 2004. Vol. 103. P. 104-110.

106. Joshi R.K., Kruis F.E., Dmitrieva O. Gas sensing behavior of SnOi.giAg films composed of size-selected nanoparticles // Journal of Nanoparticle Research. 2006. Vol. 8(6). P. 797-808.

107. Козлов В.В. О технологии изготовления нанокомпозита

108. Ag/полиакрилонитрил и исследование его электропроводности, структурныхи поверхностных свойств // Труды V Российско-японского семинара124

109. Оборудование и технология для производства компонентов твердотельной электроники и наноматериалов: сборник трудов V Российско-японского семинара. Саратов. 2007. Изд-во МИСиС. С. 435 - 441.

110. Л.В.Кожитов, В.В.Крапухин, В.В.Козлов, Г.П.Карпачева. Способ получения термостабильного нанокомпозита Cu/Полиакрилонитрил. Патент №2330864. 2008.

111. Geiderikh М. A., Davydov В. Ё., Krentsel' В. A. Study of the thermal conversion of polyacrylonitrile // Russion Chemical Bulletin. 1965. V. 14(4). P. 618-623.

112. Bredas, Themans В., Andre J. M., Chance R.R., Silbey R. The role of mobile organic J.L. radicals and ions (solitons, polarons and bipolarons) in the transport properties of doped conjugated polymers // Synthetic Metals. 1984. Vol. 9(2). P. 265-274.

113. Муратов Д. Г. Разработка основ технологии получения углеродного нанокристаллического материала и металлоуглеродных нанокомпозитов на основе полиакрилонитрила и солей металлов (Си, Fe, Со): дис. канд. технических наук. Москва, 2008.

114. Zhelezny V.P., Semenyuk Yu.V., Ancherbak S.N., Emel'yanenko N.V. The Temperature Dependence of Parachor // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2009. Vol. 83(2). P. 182-186.

115. Sechenniyh V.V., Zhelezny V.P. Predicting the Viscosity of Halogenated Alkane Mixtures at the Boiling Line // Russian Journal of Physical Chemistry. 2010. V.84(6). P. 1079-1081.

116. Broseta D., Melean Y., Miqueu C. Parachors of liquid/vapor systems:

117. A set of critical amplitudes // Fluid Phase Equil. 2005. Vol. 233(1). P. 86-95.125

118. Godovarthy S.S., Robinson Jr.RL., Gasem K.A.M. SVRC-QSPR model for predicting saturated vapor pressures of pure fluids // Fluid Phase Equilibria. 2006(246). P.39-51.

119. Godovarthy S.S., Robinson Jr.RL., Gasem K.A.M. Improved structure property relationship models for prediction of critical properties // Fluid Phase Equilibria .2008(264). P. 122-136.

120. Zefirov N. S., Palyulin V. A. Fragmental Approach in QSPR//J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2002. V. 42(5). P. 1112 1122.

121. Жохова Н.И., Баскин И.И., Палюлин B.A., Зефиров А.Н., Зефиров Н.С. Фрагментные дескрипторы в QSPR: применение для расчета магнитной восприимчивости//Журнал структурной химии. 2004. Т. 45, N4. С. 660 669.

122. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: пер. с англ.-JI.: Химия, 1982. 592 с.

123. Филиппов Л.П. Методы расчета и прогнозирования свойств веществ М.: Изд-во МГУ, 1988. 252 с.

124. Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей: Пер. с польского под ред. П.Г. Романова. -М.: Л.: Химия, 1966. 536 с.

125. Морачевскй А. Г., Сладкое И. Б. Физико-химические свойства молекулярных соединений (экспериментальные данные и методы расчета): Справ изд. 2-е изд., перераб. и доп. СП: Химия, 1996. 312 с.

126. Татевский В. М. Строение и физико-химические свойства молекул и веществ. М. : Изд. МГУ, 1993. 464 с.

127. Sugden S. J. The variation of surface tension with temperature and some related functions // Chem. Soc. 1924. N 125. P. 32-37.

128. Macleod D. B. Relation between surface tension and density // Trans. Faraday Soc. 1923. N 19. P. 38-47.

129. Quayle O. R. The parachors of organic compounds. An interpretation and catalogue // Chem. Rev. 1953. N 53. P. 439-441.

130. Иоффе В. Б. Рефрактометрические методы химии. J1. : Химия, 1983.22 с.

131. Katritzky A. R., Maran U., Lobanov V. S., Karelson М. Structurally Diverse Quantitative Structure-Property Relationship Correlations of Technologically Relevant Physical Properties // J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2000. Vol. 40(1). P. 1-18.

132. Артеменко H.B., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров Н.С. Прогнозирование физических свойств органических соединений при помощи искусственных нейронных сетей в рамках подструктурного подхода // Докл. РАН. 2001. Т. 381, N 2. С. 203-206.

133. Артеменко Н.В., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров Н.С. Искусственные нейронные сети и фрагментный подход в прогнозировании физико-химических свойств органических соединений // Изв. РАН, Сер. хим. 2003. N 1.С. 19-28.

134. Жохова Н.И., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров А.Н., Зефиров Н.С. Фрагментные дескрипторы в QSAR: применение для расчета температуры вспышки // Изв. РАН, Сер. хим. 2003. N. 9. С. 1787-1793.

135. Жохова Н.И., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров А.Н., Зефиров Н.С. Фрагментные дескрипторы в QSPR: применение для расчета магнитной восприимчивости // Журн. структурной химии. 2004. Т. 45, N 4. С. 660-669.

136. Жохова Н.И., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров А.Н., Зефиров Н.С. Расчет энтальпии сублимации методом QSPR с применением фрагментного подхода // Журн. прикл. химии. 2003. Т. 76, N 12. С. 1966-1970.

137. Гальберштам Н.М., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров Н.С. Построение нейросетевых зависимостей структура-условия-свойство. Моделирование физико-химических свойств углеводородов // Докл. РАН. 2002. Т. 384. N 2. С. 202-205.

138. Баскин И.И., Айт А.О., Гальберштам Н.М., Палюлин В.А.,

139. Binev Y., Aires-de-Sousa J. Structure-Based Predictions of *H NMR Chemical Shifts Using Feed-Forward Neural Networks // J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2004. Vol. 44(3). P. 940-945.

140. Doucet J. P., Panaye A., Feuilleaubois E., Ladd P. Neural Networks and I3C NMR Shift Prediction//!. Chem. Inf. Comput. Sci. 1993. Vol. 33(3). P. 320-324.

141. West G. M. J. Predicting Phosphorus NMR Shifts Using Neural Networks // J. Chem. Inf. Comput. Sci. 1993. Vol. 33(4). P. 577-589.

142. Жохова Н.И., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров А.Н., Зефиров Н.С. Фрагментные дескрипторы в QSAR: применение для расчета температуры вспышки // Изв. РАН, Сер. хим. 2003. N. 9. С. 1787-1793.

143. Сидорова А.В., Баскин И.И., Палюлин В.А., Петелин Д.Е., Зефиров Н.С. Исследование зависимостей между структурой и октановыми числами углеводородов // Докл. РАН. 1996. Т. 350, N5. С. 642-646.

144. Butina D., Gola J. M. R. Modeling Aqueous Solubility. // J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2003. Vol. 43(3). P. 837-841.

145. Tetko I. V., Tanchuk V. Yu., Villa A. E. P. Prediction of n-Octanol/Water Partition Coefficients from PHYSPROP Database Using Artificial Neural Networks and E-State Indices//J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2001. Vol. 41(5). P. 1407-1421.

146. Бугрин В. С., Козлов M. Ю., Баскин И. И., Мелик-Нубаров Н. С.

147. Межмолекулярные взаимодействия, определяющие солюбилизацию вмицеллах полиалкиленоксидных поверхностно активных128веществ // Высокомолекулярные соединения, Серия А. 2007. Т. 49, N4. С. 701-712.

148. Halberstam N.M., Baskin I.I., Palyulin V.A., Zefurov N.S. Quantitative Structure Conditions - Property Relationships Studies. Neural Network Modelling of Acid Hydrolysis of Esters // Mendeleev Communications. 2002. Vol. 1(6). P. 185-186.

149. Жохова Н.И., Бобков E.B., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров

150. A.Н., Зефиров Н.С. Расчет стабильности комплексов органических соединений с (3-циклодекстрином с помощью метода QSPR//BecTH. Моск. ун-та. Сер. 2,. Химия. 2007. Т. 48, N5. С. 329-332.

151. Жохова Н.И., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров А.Н., Зефиров Н.С. Исследование сродства красителей к целлюлозному волокну в рамках фрагментарного подхода в QSPR // Журн. прикл. химии. 2005. Т. 78, N6. С. 1034-1037.

152. Tetko I. V., Solov'ev V. P., Antonov A. V., Yao X., Doucet J. P., Fan

153. Gonzalez M. P., Helguera A. M., Diaz H. G. A TOPS-MODE approach to predict permeability coefficients//Polymer. 2004. Vol. 45(6). P. 2073-2079.

154. Katritzky A. R., Kuanar M., Slavov S., Dobchev D. A., Fara D. C., Karelson M., Acree W. E., Jr., Solov'ev V. P., Varnek A. Correlation of blood-brain penetration using structural descriptors // Bioorg. Med. Chem. 2006. Vol. 14(14). P. 4888-4917.

155. Katritzky A. R., Dobchev D. A., Fara D. C., Hur E., Tamm K., Kurunczi L., Karelson M., Varnek A., Solov'ev V. P. Skin permeation rate as a function of chemical structure // J. Med. Chem. 2006. Vol. 49(11). P. 3305-3314.

156. Lagunin A. A., Dearden J. C., Filimonov D. A., Poroikov V. V. Computer-aided rodent carcinogenicity prediction // Mutat. Res. 2005. Vol. 586(2). P. 138-146.

157. Раевский А.О., Сапегин A.M. Возможности и перспективы конструирования биологически активных веществ // Успехи химии. 1988. Т. 57, N9. С. 1565-1586.

158. Раевский А.О., Сапегин A.M. Моделирование связи структура-активность. III. Системный физико-химический подход к конструированию биологически активных веществ // Хим.-фарм. журн. 1990. N1. С. 43-46.

159. Ханч К. Об использовании количественного соотношения структура-активность (КССА) при конструировании лекарств // Хим.-фарм.журнал. 1980. N10. С. 15-29.

160. Беркинблит М.Б. Нейронные сети. Учебное пособие. М.: МИРОС и ВЗМШ РАО. 1993. 96 с.

161. Уоссерман Ф. Нейрокомпьютерная техника. Теория и практика. Пер. с англ. М.: Мир, 1992. 118 с.

162. Мишулина О. А., Лабинская А. А., Щербинина М.В. Лабораторный практикум по курсу «Введение в теорию нейронных сетей». М.: МИФИ, 2000. 204 с.

163. Омату С., Халид М., Юсоф Р. Нейроуправление и его