Höchstempfindliche H2S-Sensorik mit Zinkoxid-Nanodrähten

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ulrich Herr, seit 6/2020
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398819137

Basierend auf Zinkoxid (ZnO)-Nanodrähten lassen sich sehr empfindliche Sensoren für Schwefelwasserstoff-Gas (H2S) realisieren. Dieses Gas spielt in der aktuellen medizinischen Diagnostik und Therapie eine zunehmende Rolle, da hierüber bestimmte Krankheiten nachgewiesen und Heilungs-prozesse gesteuert werden können. Nach Vorversuchen, die die geforderte hohe Empfindlichkeit für H2S bis herab in den 50 ppb-Bereich ergeben haben, wollen wir die Sensoren bezüglich Selektivität, Stabilität und Reproduzierbarkeit weiterentwickeln. Hierfür müssen das ZnO-Wachstum, die Technologie zur Herstellung der Sensoren, Beschichtung der Oberflächen mit Nanopartikeln zur Steigerung der Sensitivität, Verhalten von Anordnungen mehrerer Sensoren mit verschiedenen Beschichtungen zur Kreuzkorrelation, reproduzierbares Erzeugen von Startbedingungen, Beschleunigung der Sensor-Reaktion etc. untersucht werden. Über Reihen von Experimenten in verschiedenen Gas-Umgebungen und bei verschiedenen Temperaturen soll das Verständnis der Vorgänge an der Oberfläche und im Inneren der ZnO-Nanodrähte erweitert werden. Das Ziel ist die Herstellung von besonders einfachen und reproduzierbaren Sensoren, die sich für diese anspruchsvolle Diagnoseaufgabe verwenden lassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Klaus Dieter Thonke, bis 5/2020