Tento projekt navrhuje přípravu polovodičových kovo-oxidových nanodrátů modifikovaných druhofázovými nanočásticemi (kovy nebo oxidy kovů), pomocí aerosolově asistovaného chemického napařování a/nebo hydrotermálního procesu, s cílem nastavit selektivitu těchto materiálů směrem k těkavým organickým sloučeninám. Přestože současný stav ukazuje, že nanostruktury s druhofázovými nanočásticemi řídí senzitivní vlastnosti, konkrétní charakteristiky (např. rozměry, tvar, koncentraci, oxidační stavy) těchto druhofázových nanočástic, k docílení kontrolovatelnosti senzitivních vlastností a k přispění možných senzitivních mechanismů k získání materiálové selektivity nejsou zcela definovány. Tento projekt zkoumá možnosti přípravy druhofázových nanočástic jejich zhodnocením a využitím jako zpětné vazby více elektronických parametrů získaných z jednotlivých nanodrátových systémů zapojených jako unipolární tranzistor a odpor.

Description in English
This project proposes to engineer semiconducting metal oxide nanowires modified with second-phase nanoparticles (metals or metal oxides), via aerosol assisted chemical vapor deposition and/or hydrothermal process, with the aim of tuning the selectivity of these materials towards volatile organic compounds. Currently the state-of-the-art shows that nanostructures with second-phase nanoparticles possess better sensing properties, however the particular characteristics (e.g., size, shape, concentrations, and oxidation states) of these second-phase nanoparticles and their possible sensing-mechanisms to attain controllable gas sensing properties and selectivity, are not totally defined. This project intends to addresses this by exploring the possibility to engineer rationally second-phase nanoparticles by evaluating and using as feedback multiple electronic parameters, obtained from single nanowire systems connected in field-effect transistor and resistor configuration.

Keywords
senzory plynů; nanodráty; nanočástice; nanoheteropřechody

Key words in English
gas sensor, nanowires, nanoparticles, nanoheterojunctions

GAČR 17-16531S

Czech

Vallejos Vargas Stella, Dr. - principal person responsible

Central European Institute of Technology BUT
- responsible department (3.1.2018 - not assigned)
Department of Microelectronics
- responsible department (11.1.2017 - 3.1.2018)
Smart Nanodevices
- co-beneficiary (1.1.2017 - 31.12.2019)
Central European Institute of Technology BUT
- beneficiary (1.1.2017 - not assigned)

Smart Systems Integration 2018 - 12th International Conference & Exhibition on Integration Issues of Miniaturized Systems – MEMS, NEMS, ICs and Electronic Components. Dresden (11.04.2018)
Detail

CHMELA, O.; VALLEJOS VARGAS, S.; PYTLÍČEK, Z.; SADÍLEK, J.: Komora pro ultracitlivé měření sensorů plynů na pouzdře TO-8 s 12 vývody. (Funkční vzorek)
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.; VALLEJOS VARGAS, S.: Elektrodové pole paralelnich nano-kontaktů pro selektivni kontaktování nanodrátů určené pro senzorické aplikace - 1. generace. URL: http://labsensnano.umel.feec.vutbr.cz/admin/editProducts.aspx?id=137&files=pro137. (Funkční vzorek)
Detail

CHMELA, O.; SOMER, J.: Vyhřívací platforma pro pouzdro TO-8 s 12 vývodovými piny. URL: http://labsensnano.umel.feec.vutbr.cz/products.aspx?id=135. (Funkční vzorek)
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.; PYTLÍČEK, Z.; VALLEJOS VARGAS, S.: Elektrodové pole paralelnich nano-kontaktů pro selektivni kontaktování nanodrátů určené pro senzorické aplikace - 2. generace. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=136. (Funkční vzorek)
Detail

VALLEJOS VARGAS, S.; GRÁCIA, I.; HUBÁLEK, J.; CANÉ, C. VOC-sensitive structures with nanoscale heterojunctions basedon WO3-x nanoneedles and Fe2O3 nanoparticles. MONATSHEFTE FUR CHEMIE, 2017, vol. 148, no. 11, p. 1921-1927. ISSN: 0026-9247.
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.; DOMENECH-GIL, G.; GRÁCIA, I.; ROMANO-RODRIGUEZ, A.; HUBÁLEK, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Comparative studies of chemoresistive gas sensors based on multiple randomly connected wires and arrays of single-wires. In Proceedings of Eurosensors 2018. Proceedings. 2. MDPI AG, 2018. no. 823, p. 1-5. ISSN: 2504-3900.
Detail

ŠETKA, M.; CALAVIA, R.; VOJKŮVKA, L.; POLČÁK, J.; LLOBET, E.; DRBOHLAVOVÁ, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Electrochemically deposited polypyrrole nanorods and study of their ammonia sensing properties. Materials Today: Proceedings, 2020, vol. 20, no. 3, p. 305-310. ISSN: 2214-7853.
Detail

ŠETKA, M.; DRBOHLAVOVÁ, J.; VALLEJOS VARGAS, S.; MÁRIK, M.; LLOBET, E.; HUBÁLEK, J. Gold-polypyrrole nanorods for gas sensing application. In SMART SENSORS, ACTUATORS, AND MEMS VIII. Proceedings of SPIE. SPIE-INT SOC OPTICAL ENGINEERING, 2017. no. UNSP 102461A, p. 1-7. ISBN: 978-1-5106-0993-8. ISSN: 0277-786X.
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.; DOMENECH-GIL, G.; ROMANO-RODRIGUEZ, A.; HUBÁLEK, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Arrays of gas sensing elements based on cerium oxide tungsten oxide core shell single nanowires. 2019. p. 1-15.
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.;DOMENECH-GIL, G.; ROMANO-RODRIGUEZ, A.; HUBÁLEK, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Arrays of gas sensing elements based on cerium oxide-tungsten oxide core-shell single-nanowires. Sensors and electronic instrumentation advances: Proceedings of the 5th international conference on sensors and electronic instrumentation advances (SEIA'2019). Spain, Barcelona: IFSA Publishing, S.L., 2019. p. 1-2. ISBN: 978-84-09-14413-6.
Detail

ŠETKA, M.; BAHOS, F.; MATATAGUI, D.; POTOČEK, M.; KRÁL, Z.; DRBOHLAVOVÁ, J.; GRÁCIA, I.; VALLEJOS VARGAS, S. Love wave sensors based on gold nanoparticle-modified polypyrrole and their properties to ammonia and ethylene. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, 2020, vol. 8, no. 1, p. 1-10. ISSN: 0925-4005.
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.; SAMÀ, J.; ROMANO-RODRIGUEZ, A.; VALLEJOS VARGAS, S.; HUBÁLEK, J. Nanosensor array systems based on single functional wires selectively integrated and their sensing properties to C2H6O and NO2. In Proc. SPIE 10248, Nanotechnology VIII. Proceedings of SPIE. Volume 10248. Barcelona, Spain: SPIE Nanotechnology VIII, 2017. no. 102480F-1, p. 1-7. ISBN: 9781510609976. ISSN: 0277-786X.
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.; SAMÀ, DOMÈNECH-GIL, G.; J.; SOMER, J.; MOHAN, R.; ROMANO-RODRIGUEZ, A.; HUBÁLEK, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Selectively arranged single-wire based nanosensor array systems for gas monitoring. Nanoscale, 2018, vol. 10, no. 19, p. 9087-9096. ISSN: 2040-3372.
Detail

CHMELA, O. Progress toward the development of single nanowire-based arrays for gas sensing applications. Brno university of technology: 2019. p. 1-199.
Detail

VALLEJOS VARGAS, S.; GRÁCIA, I.; PIZÚROVÁ, N.; FIGUERAS, E.; ČECHAL, J.; HUBÁLEK, J.; CANÉ, C. Gas sensitive ZnO structures with reduced humidity-interference. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, 2019, vol. 301, no. 1, p. 127054-127054. ISSN: 0925-4005.
Detail

VALLEJOS VARGAS, S.; TOMIC, M.; FIGUERAS, E.; CHMELA, O.; HUBÁLEK, J.; DOMENECH, G.; PRADES, D.; ROMANO-RODRIGUEZ, A.; BARTH, S.; CANÉ, C. Integration of one-dimensional gas sensitive nanostructures grown via chemical vapour deposition into microdevices. Proceedings Smart Systems Integration 2018 International Conference & Exhibition on integration issues of miniaturized systems - MEMS, NEMS, ICs and electronic components. Stuttgart, Germany: Mesago Messe Frankfurt GmbH, 2018. p. 250-257. ISBN: 978-3-95735-082-4.
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.; SOMER, J.; HUBÁLEK, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Gas Sensing Characterization of Single-Nanowire Sensor Array Systems Based on Non-Functionalized and Pt-Functionalized Tungsten Oxide. In Proceedings of Eurosensors 2017. Proceedings. 1. MDPI AG, 2017. no. 458, p. 1-4. ISSN: 2504-3900.
Detail

TOMIC, M.; ŠETKA, M.; CHMELA, O.; GRACIA, I.; FIGUERAS, E.; CANÉ, C.; VALLEJOS VARGAS, S. Cerium Oxide-Tungsten Oxide Core-Shell Nanowire-Based Microsensors Sensitive to Acetone. Biosensors-Basel, 2018, vol. 8, no. 4, p. 1-12. ISSN: 2079-6374.
Detail

ŠETKA, M.; BAHOS, F.; MATATAGUI, D.; GRÁCIA, I.; FIGUERAS, E.; DRBOHLAVOVÁ, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Silver Nanoparticle-modified Polypyrrole Love Wave Sensors Sensitive to Acetone. In SENSORS AND ELECTRONIC INSTRUMENTATION ADVANCES (SEIA' 19). 2019. p. 121-122. ISBN: 978-84-09-14413-6.
Detail

VALLEJOS VARGAS, S.; Fohlerova Z.; Tomic M.; Gracia I., Figueras E.,; Cane C. Room Temperature Ethanol Microsensors Based on Silanized Tungsten Oxide Nanowires. In Proceedings. Proceedings. MDPI, 2018. no. 13, p. 790-794. ISSN: 2504-3900.
Detail

CHMELA, O.; SADÍLEK, J.; VALLEJOS VARGAS, S.; HUBÁLEK, J. Microelectrode array systems for their use in single nanowire-based gas sensor platforms. Journal of Electrical Engineering-Elektrotechnicky Casopis, 2017, vol. 68, no. 2, p. 158-162. ISSN: 1335-3632.
Detail

ŠETKA, M.; CALAVIA, R.; VOJKŮVKA, L.; LLOBET, E.; DRBOHLAVOVÁ, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Raman and XPS studies of ammonia sensitive polypyrrole nanorods and nanoparticles. Scientific Reports, 2019, vol. 9, no. 1, p. 1-10. ISSN: 2045-2322.
Detail

CLAROS VARGAS, M.; JIMENEZ Y.P..; CORTES, S. Water activities of ternaty mixtures of poly(ethylene glycol), Fe2(SO4)3 and water ocer the temperature range of 303.15 to 333.15 K. Journal of molecular liquids, 2019, vol. 284, no. 01677322, p. 45-52. ISSN: 0167-7322.
Detail

VALLEJOS VARGAS, S.; GRÁCIA, I.; FIGUERAS, E.; CHMELA, O.; DOMÈNECH-GIL, G.; PRADES, D.; HUBÁLEK, J.; ROMANO-RODRÍGUEZ, A.; CANÉ, C. Integration of one-dimensional gas sensitive nanostructures grown via chemical vapor deposition into microdevices. 2018. p. 1-2.
Detail

ŠETKA, M.; BAHOS ANDRES, F.; MATATAGUI, D.; KRÁL, Z.; GRÁCIA, I.; DRBOHLAVOVÁ, J.; VALLEJOS VARGAS, S. Polypyrrole based Love-Wave sensors devices with enhanced properties to ammonia. In Proceedings of Eurosensors 2018. Proceedings. 2. MDPI, 2018. no. 13, p. 1-4. ISSN: 2504-3900.
Detail

MOHAN, R.; DRBOHLAVOVÁ, J.; HUBÁLEK, J. Dual band emission in carbon dots. CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 2018, vol. 692, no. 196–201, p. 196-201. ISSN: 0009-2614.
Detail

Responsibility: Vallejos Vargas Stella, Dr.