Газоселективные мембраны наносенсоров на основе наноструктурированого анодированного оксида алюминия

1. Классификация (тематическое направление, не более двух)

Нанотехнологии и новые материалы

2. Назначение и область применения

Область применения: Приборостроение, автомобилестроение, лёгкая промышленность, аэрокосмическая промышленность, коммунальное хозяйство.

3. Краткое описание (суть) проекта

Разработка газоселективных мембран наносенсоров на основе наноструктурированого анодированного оксида алюминия

^

Одной из основных задач развития наноиндустрии является разработка технологических методов создания наноматериалов и приборов на их основе.

^

Перспективным материалом для создания газоселективных мембран является анодный оксид алюминия, который обладает рядом уникальных свойств. Например, узкое распределение пор по размерам, малая извилистость пор, а также возможность варьирования параметров пористой структуры в зависимости от условий получения.

Разработана методика получения пористого оксида алюминия с заданными параметрами морфоструктуры методом анодирования. В качестве электролита использовали 4% водный раствор щавелевой кислоты. Анодирование проводится в двухэлектродной ячейке с графитовым катодом с использованием специализированного источника питания. Формирование пор осуществлялось при постоянном напряжении 40В и изменении тока анодирования в диапазоне от 90 до 220 мА.

На основе экспериментальных результатов, полученных посредством атомно-силовой микроскопии, разработаны теоретические модели формирования пористого оксида алюминия с заданными параметрами морфоструктуры.

^

Газоселективные мембраны наносенсоров на основе наноструктурированого анодированного оксида алюминия

7. Существующие аналоги и преимущества перед ними

Существуют различные способы получения наноматериалов, например, пористых керамических мембран: керамический метод (спекание порошков), золь-гель технология, осаждение из газовой фазы, а также различные сочетания этих методов. Однако существующие сегодня технологии не позволяют создавать керамические мембраны с заданными размерами пор. Кроме того, мембраны, получаемые традиционными методами, содержат трехмерную структуру открытых пор, обладающих большой извилистостью, что не позволяет получать высокие значения проницаемости.

К преимуществам предлагаемых газоселективных мембран наносенсоров следует отнести:

- низкую себестоимость;

- малые размеры мембран;

- энергосбережение;

- высокую чувствительность;

- безопасность;

- длительный срок службы.

^

На стадии технического проекта буду проведены детальные маркетинговые исследования состояния рынка в предметной области.

^

Не имеется

10. Информация об участии проекта в конкурсах инновационных проектов, в т.ч. в федеральных (название конкурса, организатор, сроки проведения, результаты участия)

Не участвовал

^

Стадия разработки: НИР.

Имеется следующий научно-технический задел:

- выявлены физико-химические закономерности получения пористого оксида алюминия с заданной морфоструктурой;

- проведены экспериментальные исследования и разработаны теоретические модели формирования пористого оксида алюминия;

- разработана методика синтеза пористых наноматериалов с заданной морфоструктуой;

- разработана методика исследования морфоструктуры пористого оксида алюминия с использованием атомно-силового микроскопа.

^


Рисунок 1 - АСМ – изображение поверхности пористого анодного оксида алюминия при токе анодирования 120 мА



Рисунок 2 - АСМ – изображение поверхности пористого анодного оксида алюминия при токе анодирования 220 мА

^

Вид сотрудничества, способ финансирования проекта: заключение договора об отчуждении, заключение лицензионного договора о предоставлении права использования, привлечение венчурного инвестора.

На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут определены предстоящие этапы и основные риски.

^

Лаборатории кафедры нано- и микроэлектроники Пензенского государственного университета.

^

Наименование статьи затрат

Расшифровка статьи

Сумма, тыс. руб.

Материалы и комплектующие для проведения исследований и изготовления макетного образца

1. 
   Шкаф вытяжной ЛАБ–1800 ШВТ-Н
   
2. 
   Ванна ультразвуковая УЗВ-3/100 TH
   
3. 
   Химическая посуда
   
4. 
   Весы лабораторные SCL-150
   
5. 
   Источник питания Sorensen DLM600
   
6. 
   Реактивы
   
7. 
   Электроды платиновые
   
8. 
   Мультиметр цифровой Mastech VA18B 2шт.
   

Итого по статье:

80

18

20

9

200

20

20

6
373

Затраты на работу сторонних организаций

Монтажные работы

10

Оборудование лабораторного помещения

Вентиляция, сигнализация, канализация, водоснабжение, электроснабжение.

40

Прочие расходы

Сертификация продукции, командировочные расходы, расходы на юридические услуги, и т.п.

50

Заработная плата

Заработная плата работников

500




Итого:

973

^

Общая стоимость проекта, млн. руб.

Необходимые для привлечения инвестиций, млн. руб.

Срок реализации проекта, мес.

Период окупаемости проекта, мес.

Предполагаемый объем выпуска и реализации, млн. руб./год

Имеющиеся ресурсы для реализации проекта (производственные мощности, сырье, труд. ресурсы и др. )

0,973

0,973

12

На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будет проработан вопрос периода окупаемости проекта

На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут проработаны вопросы предполагаемого объема выпуска и реализации продукции

Лаборатории кафедры нано- и микроэлектроники Пензенского государственного университета.

^

Перспективы развития проекта будут сформулированы по окончанию работ по текущему этапу.

Стадия разработки на завершающем этапе: технический проект.

Степень готовности на завершающем этапе: макетный образец.

^

На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут проработаны вопросы ожидаемого социально-экономического эффекта.

^

19.1. Руководитель проекта (Ф.И.О., место работы/учебы, должность)

Аверин Игорь Александрович, кафедра «Нано- и микроэлектроники», зав. кафедрой

^

19.2. Участники проекта (Ф.И.О., место работы/учебы, должность, роль в проекте)

1) Печерская Римма Михайловна, факультет «Естественных наук, нанотехнологий и радиоэлектроники», декан, координатор проекта

2) Головяшкин Алексей Николаевич, кафедра «Нано- и микроэлектроники», докторант, доцент, разработчик

3) Метальников Алексей Михайлович, кафедра «Нано- и микроэлектроники», доцент, разработчик

4) Печерская Екатерина Анатольевна, кафедра «Нано- и микроэлектроники», профессор, разработчик

5) Соловьев Виталий Анатольевич, кафедра «Нано- и микроэлектроники», зам.декана, доцент, разработчик

6) Аношкин Юрий Владимирович, кафедра «Нано- и микроэлектроники», доцент, разработчик

7) Карпанин Олег Валентинович, кафедра «Нано- и микроэлектроники», доцент, разработчик

8) Губич Иван Алексеевич, кафедра «Нано- и микроэлектроники», магистрант, разработчик

9) Дарвин Владимир Юрьевич, кафедра «Нано- и микроэлектроники», магистрант, разработчик

10) Рыжова Мария Васильевна, кафедра «Нано- и микроэлектроники», магистрант, разработчик

11) Пронин Игорь Александрович, кафедра «Нано- и микроэлектроники», студент, разработчик

12) Карманов Андрей Андреевич, кафедра «Нано- и микроэлектроники», студент, разработчик

13) Никулин Андрей Сергеевич, кафедра «Нано- и микроэлектроники», студент, разработчик

14) Лапшин Александр Владимирович, кафедра «Нано- и микроэлектроники», студент, разработчик

^

20.1. Название предприятия (организации)

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет»

20.2. Информация о предприятии (сфера деятельности)

Образовательная деятельность, научная деятельность, инновационная деятельность

20.3. Руководитель (Ф.И.О., должность)

Волчихин Владимир Иванович, ректор

20.4. Адрес

440026, г. Пенза, ул. Красная, 40

20.5. Телефон/Факс, электронная почта, web-сайт

(8412) 56-35-11/(8412) 56-51-22, prorektorat@pnzgu.ru, http://www.pnzgu.ru/

21. Дата представления или последнего обновления информации

14.11.2010