Methodology for a one step fabrication of gas sensors using flame spray pyrolysis

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Lutz Mädler; Professor Dr. Udo Weimar
• Subject Area: Analytical Chemistry ; Microsystems
• Term: from 2009 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 103134545

Viele Vorteile von Metalloxid-basierten Gassensoren (MOX) werden durch deren mangelnde Selektivität nivelliert. Durch die Verwendung von chemischen Filtern kann diese drastisch gesteigert werden, was jedoch aufgrund der verwendeten Herstellungsverfahren nur ansatzweise umgesetzt wurde. Unsere wegweisende Entwicklung der FlammenSprühPyrolyse (FSP) als Design- und Synthesemethode zur in-situ Herstellung und Abscheidung von porösen Mehrkomponentenschichten und ihrer Kombination mit Operando Sensorcharakterisierung ermöglicht die Erforschung innovativer Mehrkomponentensysteme mit hoher Selektivität. Zur Validierung werden MOX basierte Gassensorprototypen für CO Detektoren im Haushalt hergestellt. Dieses ambitionierte Ziel rückt durch die von uns gewonnenen detaillierten Erkenntnisse der einzelnen Mechanismen an den verschiedenen Sensorkomponenten in greifbare Nähe. Wir haben bereits eine bewährte phänomenologische & spektroskopische Charakterisierungsmethodologie entwickelt, auf deren Basis wir die Steigerung der Selektivität durch Filtereinsatz unter Ausnutzung von Multiskalen-Modellen und unter Zuhilfenahme von experimentellen Eingangsdaten demonstrieren werden. Darüber hinaus bietet diese Forschung eine multidisziplinäre Ausbildung der wissenschaftlichen Mitarbeiter an der Schnittstelle von Nanotechnologie, Grenzflächenchemie und der Mikrotechnologie.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Dr. Nicolae Barsan; Professor Dr.-Ing. Udo Fritsching; Dr.-Ing. Thomas Wriedt