ivdon3@bk.ru
В работе исследуются газочувствительные свойства пленок графена на карбиде кремния к NO2 и парам C2H5OH, получены зависимости времени десорбции газов с поверхности графена от температуры. Определен режим получения пленок графена с наилучшими газочувствительными характеристиками.
Ключевые слова: графен, пленки графена на карбиде кремния, газовый сенсор, газочувствительность графена
Рассмотрены вопросы теории распространения радиоволн миллиметрового диапазона, приведена оценка энергетического потенциала беспроводных транспортных сетей мобильного трафика, получена зависимость мощности на выходе приемной антенны от расстояния и полных потерь, указаны необходимые уровни мощности сигнала для различных типов модуляции, приведена оценка мешающего действия излучения передатчиков по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны
Ключевые слова: распространение радиоволн, миллиметровый диапазон, энергетический потенциал радиолнии, мешающее действие, боковые лепестки, диграмма направленности
В статье дана обзорная информация зарубежных стандартов: LEED, BREEAM, DGNB, а также их сравнительный анализ. Проанализированны критерии выбора того или иного стандарта для сертификации зданий в России, а также приведены примеры первых объектов, сертифицированных по международным стандартам. Американский LEED, британский BREEAM и немецкий DGNB стандарты легли в основу формирования российских норм по экологическому строительству. Кроме этого, российские стандарты учитывают требования ГОСТов, СНиПов и других нормативных документов, действующих в России.
Ключевые слова: экологическое строительство, экоустойчивая архитектура, сертификация, стандарты по экологическому строительству, зеленое строительство
05.23.22 - Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
Цивилизационное развитие общества возможно лишь при уменьшении удельных затрат энергии и экономного использования тепла. В статье рассматриваются основные методы повышения энергоэффективности строящихся и эксплуатируемых зданий. Затрагиваются вопросы инвестирования в энергоэффективные проекты. Обосновывается эффективность применения приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией теплоты вентиляционных выбросов в Ростове-на-Дону.
Ключевые слова: энергосбережение, повышение энергетической эффективности, оценка эффективности, инвестиции, энергосберегающие мероприятия.
Исследованы особенности модификации состава и структуры поверхности кремния электроискровой обработкой. Установлено, что электроискровая обработка поверхности чувствительного слоя приводит к увеличению её эффективной площади, увеличению плотности поверхностных состояний, а также к образованию в запрещенной зоне полупроводника глубоких энергетических уровней, обусловленных атомами материала электрода и дислокациями, что в совокупности позволит варьировать чувствительность и селективность сенсоров газов.
Ключевые слова: модификация поверхности, чувствительный слой, сенсор газа, электроискровая обработка
Создание автоматизированных систем мониторинга является перспективным направлением развития приборов для контроля качества атмосферного воздуха. Сравнительный анализ литературных данных показал, что широко используемыми и перспективными материалами для создания систем мониторинга атмосферного воздуха можно считать тонкие пленки на основе полупроводниковых оксидов металлов. Для создания эффективных сенсоров, а также для повышения их чувствительности к целевым газам необходимо исследовать процессы, которые протекают на поверхности газочувствительного материала при его контакте с тем или иным веществом. В работе исследованы процессы, протекающие на поверхности газочувствительного материала состава SiO2SnOxCuOy при воздействии молекул диоксида азота. Квантово-химическими расчетами показано существование трех возможных механизмов взаимодействия молекулы диоксида азота с поверхностью ГЧМ.
Ключевые слова: мультисенсорная система мониторинга, газочувствительный материал, молекулы диоксида азота
Проблема контроля качества атмосферного воздуха в настоящее время очень актуальна. Существуют различные методы и приборы для проведения мониторинга воздушной среды. Наиболее перспективным методом является контроля параметров атмосферы в режиме реального времени с помощью автоматизированных систем мониторинга. Основной частью мониторинга являются сенсоры газов. Для повышения эффективности работы сенсоров газов можно объединять их в массивы сенсоров или так называемые мультисенсорные системы. В работе представлены результаты исследования массивов полупроводниковых сенсоров газов составов SiO2CuOx, SnOxZrOy, серебросодержащего ПАН, разработанных на кафедре химии и экологии ЮФУ. В результате обработки откликов исследованных массивов сенсоров с помощью различных математических методов разработана методика распознавания аммиака, диоксида азота и хлора и проведено распознавание этих газов.
Ключевые слова: мониторинг, массивы сенсоров, полупроводниковые сенсоры газов
Стабильность работы сенсоров на основе неорганических оксидных материалов является одной из основных задач при разработке приборов контроля состава атмосферного воздуха. В данной работе изучена долговременная стабильность сенсора на базе композитного материала состава SiO2SnOxCuOy при воздействии оксидом углерода (II) в диапазоне концентраций 1-100 ppm. Показано, что отклик отличается высокой стабильностью и воспроизводимостью, а непрерывный нагрев до рабочей температуры равной 350°С в течение 21 дня практически не влияет на его величину.
Ключевые слова: стабильность отклика, сенсор, оксид углерода, материал состава SiO2SnOxCuOy.
Проведены исследования и газочувствительных характеристик сенсорных элементов на основе углеродных нанотрубок и углеродных нанотрубок модифицированных оксидами металлов. Обнаружено, что при модификации УНТ оксидами металлов улучшается адгезия с подложкой, снижается сопротивление сенсорного элемента, также наблюдается снижение времени восстановления и рабочей температуры элемента, что делает такие сенсоры энергетически более выгодными, повышается чувствительность к газам по сравнению с сенсорным элементом на чистых УНТ и по сравнению с оксидами металлов. На основании проведенных экспериментов сделан вывод, что соотношение концентраций УНТ и металлооксида в пленке играет важную роль для газочувствительных характеристик сенсора. Выбирая оптимальное соотношение компонентов можно добиться увеличения чувтсвительности сенсорного элемента в несколько раз по отношению к исходным растворам. Сенсорные элементы основанные на модифицированных УНТ обладают улучшенными характеристиками по отношению к сенсорам но УНТ или металлооксидах.
Ключевые слова: Углеродные нанотрубки, модификация, оксид олова, оксид кремния, сенсор газа
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В городской системе экологического мониторинга выполнены работы по сбору сведений об отходах производства и потребления предприятий г. Таганрога. Система включает три раздела: количество и виды отходов; сведения о местах длительного хранения отходов; сведения о предприятиях и технологиях переработки отходов. Приведена схема управления, ведения и обработки базы экологических данных. Рассмотрены виды анализа собранных данных.
Ключевые слова: Отходы производства и потребления, мониторинг отходов, муниципальная система управления отходами, схема управления базой данных
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Сведения об авторах выпуска №4 (2013)
Ключевые слова: авторы
В данной работе проводилось моделирование процесса самосборки электропроводящих полимерных материалов для гибридных сенсорных систем на примере полиакрилонитрила с металлическими включениями серебра. Реализация моделирования осуществлялась методами Ванга–Ландау и энтропического моделирования Монте-Карло на основе модели с фиксированным валентным углом. Для моделирования процесса полимеризации использовали алгоритм, основывающийся на принципах необратимой агрегации Идена. Методами квантовой химии была исследована возможность получения и свойство серебросодержащего ПАН, как редокс-полимера.
Ключевые слова: Гибридные сенсорные системы функциональные электропроводящие полисопряженные полимеры, металл-полимерные органические композиты, энергия Хартри-Фока полупроводник, газочувствительные материалы, математическое моделирование, метод Монте-Карло, квантово-хи
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлены результаты исследований характеристик газочувствительности пленок оксида цинка, полученных методом высокочастотного реактивного магнетронного распыления. Выявлен ряд технологических параметров, влияющих на коэффициент газочувствительности, время реакции, время восстановления и тип электропроводности полученных пленок. Установленны оптимальные режимы магнетронного распыления оксида цинка для реализации газовых сенсоров (высокочастотное распыление мишени Zn в газовой смеси кислорода и аргона при концентрации кислорода 80%, давлении в камере 0,8 Па и мощности магнетронного разряда 100 Вт). Среднее время отклика таких сенсоров на NO2 составило 5-15 с. Полученные значения коэффициента газочувствительности находились в диапазоне 30-67% для концентраций NO2 от 20 до 100 ppm, СО и СО2 от 50 до 100 ppm и 81-97% для более высоких концентраций газов от 500 до 1000 ppm.
Ключевые слова: Нанотехнологии, магнетронное распыление, оксид цинка, тонкии пленки, газочувствительность
Разработана технология получения неподогревных сенсоров газов на основе полиакрилонитрила (ПАН) с использованием разных температурно-временных режимов ИК-отжига в два этапа для дистанционного контроля состояния человека. Изготовлены образцы газочувствительных элементов на основе пленок ПАН, кобальт- и медьсодержащего ПАН. Определены газочувствительные характеристики полученных образцов по отношению к СО, Сl2 и CHCl3 в атмосферных условиях. Установлено, что газочувствительность полученных образцов зависит от состава исходного пленкообразующего раствора и технологических параметров формирования материала пленок. Показана селективность полученных образцов пленок при рабочей комнатной температуре. Показано, что плёнки металлсодержащего ПАН являются наиболее перспективными материалами элементов электронной техники, в частности для создания сенсоров газов для дистанционного контроля состояния человека.
Ключевые слова: Нанокомпозитные материалы, газочувствительный слой, металлсодержащие органические полимеры, ИК-отжиг
В данной работе проведены исследования структурных и электрофизических свойств сегнетоэлектрических пленок цирконат-титаната свинца (ЦТС), которые впоследствии планируется применять в гибридных сенсорных системах. Значения емкостей полученных образцов лежит в диапазоне от 200 – 1100 пФ, диапазон толщин полученных пленок составил 300 – 1000 нм. РФА исследование показало прямую зависимость количественного содержания кристаллического ЦТС в структуре пленки от парциального давления кислорода в камере. По результатам исследования диапазон поляризаций образцов лежит в пределах 0,06 – 2,2 мкКл/см2, а значения рассчитанных пьезомодулей лежали в диапазоне 0,04*10-12 – 13,3*10-12 Кл/Н.
Ключевые слова: сенсоры, сегнетоэлектрические пленки, сенсорные системы, пьезомодули