Информация Аппарата вице-губернатора Санкт-Петербурга В.Н.Княгинина

Информация Аппарата вице-губернатора Санкт-Петербурга В.Н.Княгинина

Ученые ЛЭТИ синтезировали недорогой двумерный наноматериал для создания высокоточных сенсоров опасных газов

Полученное соединение графитоподобный нитрид углерода (g-C3N4) может также найти применение в инновационных технологиях очистки воды.

Вопросы охраны окружающей среды и контроля за состоянием атмосферного воздуха не теряют своей актуальности, в том числе для городов с крупным промышленным производством.

Для оперативного обнаружения и предотвращения негативных последствий выделения опасных газов, ряд из которых не имеет цвета и запаха, ученые занимаются разработкой различных видов газоанализаторов, которые бы обладали достаточной точностью и дешевизной, чтобы можно было наладить массовое производство. В настоящее время большой интерес в этой области представляют полупроводниковые наноразмерные сенсоры. По сравнению с другими типами материалов их главными преимуществами являются низкая стоимость и простота изготовления.

Мы разработали метод синтеза g-C3N4 это двумерный (толщиной в один атом) полупроводниковый наноматериал с кристаллической структурой, аналогичной графиту. Он характеризуется простотой производства из распространенных и недорогих материалов, - рассказала доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ ЛЭТИ Светлана Налимова.

Ученые ЛЭТИ получили наночастицы материала g-C3N4 путем термической конденсации азотосодержащих соединений (таких как меламин, дициандиамид и мочевина). Формой, размером и структурой g-C3N4 легко управлять, изменяя скорость нагрева, температуру и время конденсации. Затем из наночастиц g-C3N4 исследователи синтезировали двумерные слои при помощи метода ультразвуковой эксфолиации.

Благодаря своим свойствам g-C3N4 открывает возможности для создания нового класса газовых сенсоров, которые будут превосходить существующие аналоги по чувствительности, компактности и экономичности. Кроме того, g-C3N4 характеризуется биосовместимостью и отличными каталитическими свойствами. Первое представляет интерес в медицине, а второе, например, в очистке воды от органических загрязнений, - пояснил аспирант кафедры МНЭ СПбГЭТУ ЛЭТИ Конг Доан Буй.

Еще одно потенциально перспективное назначение графитоподобного нитрида углерода перовскитные панели для солнечной энергетики (фотовольтаики). В этом случае g-C3N4 может формировать слои, которые будут залечивать дефекты и лучше проводить электрический ток. Изучение возможностей применения g-C3N4 в фотовольтаике одно из направлений дальнейшей работы ученых ЛЭТИ.

Как отметил вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин, это еще одно важное направление исследований университета ЛЭТИ, реализуемое в рамках федеральной флагманской программы Приоритет-2030. Она ориентирована на раскрытие научно-образовательного и инновационного потенциала вузов, усиление их вклада в социально-экономическое развитие регионов и достижение поставленной Президентом национальной цели технологического лидерства страны.

Данная разработка имеет большую практическую значимость и направлена на решение таких актуальных задач, как обеспечение экологической безопасности, - подчеркнул Владимир Княгинин. Мы крайне заинтересованы в раскрытии исследовательского потенциала научно-образовательных организаций нашего города и будем и дальше оказывать им в этом всяческое содействие.

Совместно со специалистами СПбГЭТУ ЛЭТИ, в исследовании приняли участие представители Вьетнамского государственного технического университета им. Ле Куй Дона и СПбПУ.