Polimēra-nanostrukturēta oglekļa kompozītu izstrāde un to īpašību izpēte pielietojumam ķīmiskajos sensoros

Promocijas darba pētījumu objekts ir elektrorezistīvi polimēra-nanostrukturēta oglekļa kompozīti (PNOK), kuriem novēro gaistošo organisko savienojumu (GOS) sensorefektu, t.i., kompozītmateriālam GOS iedarbībā ievērojami palielinās elektriskā pretestība. Promocijas darbs ietver literatūras apskatu, kurā novērtēta GOS detektēšanas nepieciešamība dažādās nozarēs kā, piemēram, ķīmiskā rūpniecība, gaisa kvalitātes kontrole, lauksaimniecība, pārtikas ražošana un medicīna. Apkopota informācija par ķīmiskajiem sensoru materiālu veidiem GOS detektēšanai, skaidrots to darbības princips. Raksturoti klasiskās perkolācijas pamatprincipi un elektriskās perkolācijas īpatnības polimērkompozītos. Analizējot pieejamo zinātnisko literatūru secinam, ka trūkst detalizēta skairojuma elektriskās pretestības izmaiņai polimērkompozītiem GOS iedarbībā. Tāpēc par vienu no galvenajiem uzdevumiem promocijas darbā kļūst GOS ierosinātas PNOK elektriskās pretestības maiņas mehānisma noskaidrošana. Darba metodiskā daļa ietver izmantoto materiālu gan matricu, gan elektrovadošo pildvielu vispusīgu raksturojumu, kā arī polimērkompozītu izgatavošanas tehnoloģijas detalizētu izklāstu. Metodiskā daļā dots oriģināli izstrādātās iekārtas vienlaicīgu elektriskās pretestības, masas un garuma mērījumu veikšanai GOS vidē apraksts un mērīšanas metodikas izklāsts. Eksperimentālajā daļā, pirmkārt, raksturojam pildvielas elektrisko perkolāciju izstrādātajos kompozītos un tā elektrovadošo struktūru, ko ietekmē gan izgatavošanas tehnoloģija, gan izmantotie materiāli (matrica un pilviela) kompozīta sastāva veidošanai. Novērtējam polimērkompozītu GOS sensorefektu, tā atgriezeniskumu un atkārtojamību. Otrkārt, veicot vienlaicīgus elektriskās pretestības, masas un garuma izmaiņas mērījumus, noskaidrojam PNOK elektriskās pretestības maiņas mehānisma būtību ķīmisko tvaiku iedarbībā. Konstatēts, ka PNOK var eksistēt 3 elektriskās pretestības maiņas mehānismi, kas atkarīgs no kompozīta elektrovadošās struktūras, uzbriešanas pakāpes GOS vidē un paša GOS elektriskajām īpašībām. Darba kopējais apjoms 160 lappuses