1 Uzbekistan, Samarkand электронный выпуск ксерогели, стекло и объёмные керамические материалы Перспективные материалы для применений в области

Литература 
1.
Zakharov A.G., Voronova M.I., Bazanov A.V., Surov O.V. Porous composites of water-
soluble polymers with cellulose nanocrystals // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 2019. V. 
92. №. 2. P. 484-495.
2.
Surov O.V., Voronova M.I., Zakharov A.G. Functional materials based on nanocrystalline 
cellulose // Russian Chemical Reviews. 2017. V. 85 №. 10. P. 907-933. 
3.
Voronova M.I., Surov O.V., Afineevskii A.V., Zakharov A.G. Properties of polyacrylamide 
composites reinforced by cellulose nanocrystals // Heliyon. 2020. V. 6. №. 11. P. e05529. 
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 17-13-01240-П. Данные 
получены с использованием оборудования центра коллективного пользования "Верхневолжский 
региональный центр физико-химических исследований". 
 
 
 
 
 
 

---

СЕКЦИЯ 3. «ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ПЛЁНКИ, ПОКРЫТИЯ И МЕМБРАНЫ» 
35 
 
ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЙ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ 
ТЕТРАЭТОКСИСИЛАНА ПРИ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ СИНТЕЗЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПЛЕНОК ДЛЯ 
СЕНСОРА МЕТАНА 
Эшкобилова М.Э
1
., Сидикова Х.Г
2
.,Абдурахманов И.Э
3
.,Насимов А.М
3
. 
1
Самаркандский строительно- архетиктурной институт 
2
Джиззакский государственный педогогический институт 
3
Самаркандский государственный университет 
e-mail: 
[e-mail]
 
Abstract.
The work investigated the hydrolytic polycondensation of tetraethoxysilane during 
sol-gel synthesis of gas-sensitive films for a methane sensor. As a result of the experiments, it was 
found that it is advisable to use zinc oxide and cobalt as a gas-sensitive semiconductor layer for the 
detection of methane. 
На сегодняшний день одним из наиболее опасных видов аварий на бытовых и 
промышленных объектах являются взрывы метана. Нижним концентрационным пределом 
взрывчатости метана (НПВ) обычно принято считать 5%, а верхним пределом взрывчатости 
(ВПВ) - 16%. Поэтому создания химических сенсоров и сигнализаторов обеспечивающей 
взрыво- и пожаробезопасности бытовых и промышленных объектов имеет важной значение[1]. 
В мире особое внимание уделяется созданию экспрессных и недорогих химических сенсоров 
для надежного и однозначного контроля утечек и скоплений природного газа. Анализ развития 
газовых сенсоров в промышленно развитых странах показал, что
 
для предотвращения 
взрывоопасности наиболее надѐжным является использование термокаталитических и 
полупроводниковых сенсоров[2, 3]. С развитием транспорта, энергетики и нефте-газовой 
промыщленности в глобальных масштабах ужесточаются требования к обеспечению 
взрывобезопасности производственных и бытовых объектов[4]. Данное обстоятельство 
обуславливает актуальность проведения теоретических и практических исследований, 
направленных на разработку экспрессных, чувствительных и селективных сенсоров, 
обеспечивающих надежный контроль взрывоопасности газовых смесей замкнутых 
экологических систем. 
Целью 
исследования 
является 
исследование 
гидролитической 
поликонденсации 
тетраэтоксисилана при золь-гель синтезе газочувствительных пленок для сенсора метана. В ходе 
проведенных экспериментов изучены закономерности золь-гель синтеза газочувствительных 
пленок для полупроводниковых сенсоров природного газа и метана. Одним из наиболее 
распространенных прекурсоров, особенно часто применяемых в золь-гель технологии, является 
алкоксисоединения. Нами в работе в качестве прекурсора использован тетроэтоксисилан 
(ТЭСО). Для сдвига равновесия влево и замедления скорости реакции гидролиза ТЭОС обычно 
осуществляются в присутствии этанола. В связи с этим, в качестве органического растворителя 
использовали алифатические спирты. При оптимизации технологии золь-гель синтеза 
газочувствительных пленок мольные соотношения исходных компонентов варьировались в 
следующих интервалах: Si(OC
2
H
5
)
4
:H
2
O: ROH:HX = (1-4):(1-40):(1-45) :(0,01-0,3), где ROH
спирт, HX – кислота. В результате экспериментов установлено оптимальное соотношение: 
Si(OC
2
H
5
)
4
:H
2
O: С
2
Н
5
OH:HС1=1:20:30:0,05, которое обеспечивает высокую устойчивость (450 
час) пленкообразующего раствора.
Введение к силикатную матрицу оксидов металлов позволяет получать 
высокочувствительные и селективные газочувствительные нанокомпозиты для химических 
сенсоров горючих газов. В ходе экспериментов подробно рассмотрены процессы 
структурообразования в золях на основе ТЭОС в присутствии допанта на основе ZnО. В качестве 
источника модифицирующего оксида металла были использованы хлорид цинка (ZnCl
2
). Добавки 
ZnО к раствору ТЭОС:Н
2
О: С
2
Н
5
ОН:НСl = 1:20:30:0,05 (при соотношении SiO2/ ZnО=2) 
приводят к увеличению его вязкости и уменьшению срока стабильности. В диапазоне 
соотношений SiO
2
:ZnO от 1,0:0,1 до 1,0:2,0 (в молях), чем больше количество допанта в 
растворе, тем меньше срок его использования. В результате проведенных экспериментов 
установлено, что в качестве газочувствительного полупроводникового слоя для детектирования 

---