University Politehnica Bucharest

The influence of the surface properties of the nanoorganic thin films on their gas sensing mechanisms investigated by using high resolution techniques

Project Objectives:

• To produce nano-organic porphyrin thin films via Langmui Blodgett and Spin Coating thin film fabrication techniques
• To investigate the structural properties of these nano-organic thin films
• To investigate the optical and structural properties of these nano-organic thin films
• To continue the collaboration between two research groups and Universities.

Results:

–          In the first year of the project, we established the thin film fabrication procedures using the two fabrication techniques LB and SC. We have also evaluated the effect of the thin film surface on the gas sensing properties of porphyrins by comparing the surface area with the measurements done using the quartz crystal microbalance (QCM). The idea is based on the possibility of a stronger interaction with gas molecules if they encounter a larger surface, hence existing a larger area where connections with the surface are developed. We have established that the QCM response was higher for samples with a higher surface area. The results obtined during the first stage of the project were published in 2011 (D. Cayci, S. G. Stanciu, I. Çapan, M. Erdoan, B. Güner, R. Hristu, G. A. Stanciu, The influence of the surface morphologies of Langmuir Blodgett (LB) thin films of porphyrins on their gas sensing properties, Sensors and Actuators B: Chemical, 158 (1), pp. 62-68 (2011)).

–          We have highlighted the influence of the atomic force microscopy acquisition parameters on the roughness analysis of porphyrin thin films – accepted article (R. Hristu, S. G. Stanciu, G. A. Stanciu, İ. Çapan, B. Güner, M. Erdoğan, Influence of atomic force microscopy acquisition parameters on thin film roughness analysis, Microscopy Research and Technique).

–          We have investigated the ihe interaction between the gas sensing properties and surface morphology properties of porphyrin LB thin films in terms of their adsorption kinetics – article sent for review (The interaction between the gas sensing and surface morphology properties of LB thin films of porphyrins in terms of the adsorption kinetics).

Contact persons:

Project coordinator Romania: Prof. Dr. Gheorghe Stanciu

Tel/Fax: +40214029110

E-mail: stanciu@physics.pub.ro

Project coordinator Turkey: Assist. Prof. Dr. Inci Capan

Tel: +902666121000

Fax: +902666121215

E-mail: ibasaran@balikesir.edu.tr

Influenţa proprietăţilor de suprafaţă ale filmelor nano-organice subţiri asupra mecanismului de detecţie a gazelor investigată prin tehnici de înaltă rezoluţie

Obiectivele proiectului:

• Obţinerea de filme subţiri de porfirină prin tehnicile Langmuir Blodgett (LB) şi Spin Coating (SC)
• Investigarea proprietăţilor de suprafaţă ale filmelor subţiri obţinute
• Investigarea proprietăţilor optice şi structurale ale filmelor
• Continuarea colaborării deja existente între cele două grupuri.

Rezultate obţinute:

–          În primul an al proiectului, pe lângă stabilirea procedeelor de obţinere a filmelor subţiri prin cele două tehnici LB şi SC, a fost evaluat efectul suprafeţei straturilor subţiri asupra proprietăţilor de detecţie a gazului pentru depuneri de porfirină prin compararea ariei suprafeţei cu măsurătorile prin microbalanţă cu cristal de cuarţ (QCM). Ideea se sprijină pe posibilitatea unei interacţiuni mai puternice cu moleculele gazului dacă întâlnesc o suprafaţă mai mare şi în consecinţă, există mai multe zone în care se dezvoltă legături cu suprafaţa. S-a demonstrat că răspunsul la gaz detectat cu QCM a fost mai puternic atunci când suprafaţa stratului depus a fost mai mare. Rezultatele au fost publicate în cursul anului 2011 (D. Cayci, S. G. Stanciu, I. Çapan, M. Erdoan, B. Güner, R. Hristu, G. A. Stanciu, The influence of the surface morphologies of Langmuir Blodgett (LB) thin films of porphyrins on their gas sensing properties, Sensors and Actuators B: Chemical, 158 (1), pp. 62-68 (2011)).

–          Punerea în evidenţă a influenţei parametrilor de achiziţie în microscopia cu forţe atomice asupra studiului de rugozitate pe filme subţiri de porfirine – articol acceptat spre publicare (R. Hristu, S. G. Stanciu, G. A. Stanciu, İ. Çapan, B. Güner, M. Erdoğan, Influence of atomic force microscopy acquisition parameters on thin film roughness analysis, Microscopy Research and Technique).

–          Investigarea interacţiunii dintre proprietăţile de detecţie a gazelor şi proprietăţile morfologice ale suprafeţei filmelor subţiri de porfirină depuse prin metoda LB în ceea ce priveşte cinetica absorbţiei – articol trimis spre publicare (The interaction between the gas sensing and surface morphology properties of LB thin films of porphyrins in terms of the adsorption kinetics).

Persoane de contact:

Coordonator proiect România: Prof. Dr. Gheorghe Stanciu

                                                            Tel/Fax: +40214029110

                                                            E-mail: stanciu@physics.pub.ro

Coordonator proiect Turcia: Assist. Prof. Dr. İnci Çapan

                                                            Tel: +902666121000

                                                            Fax: +902666121215

E-mail: ibasaran@balikesir.edu.tr