February 15, 2012

GOLD NANOPARTICLES TO BOOST THE GAS SENSING PERFORMANCE OF POROUS SOL-GEL THIN FILMS


"Gold nanoparticles to boost the gas sensing performance of porous sol-gel thin films". E. Della Gaspera, D. Buso, A. Martucci. JOURNAL OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY 60, 366 (2011).  
DOI: 10.1007/s10971-011-2493-9

In this paper we review our research work of the last few years on the synthesis and the gas sensing properties of nanocomposite thin films of sensitive materials with a large specific surface area, which consist of porous matrices containing functional nanocrystals of metal oxides and gold. The film porosity provides a path for the gas molecules to reach the active reaction sites on the nanoparticles surface undergoing chemical reactions which nature depends on the nature of the active material. The introduction of Au nanoparticles affects the reactions mechanism improving the sensing process, moreover the Au Surface Plasmon Resonance peak can be used for the realization of selective optical gas sensor. Two different synthetic approaches will be described, each of them characterized by a peculiar control of the final materials morphology, structure and micro-structure.

En este trabajo hacemos una revisión de nuestra investigación de los últimos años en la síntesis y en el estudio de las propiedades como sensores de gas de películas delgadas nanocompuestas de materiales sensibles con un área superficial específica grande, las cuales consisten de matrices porosas que contienen nanocristales funcionales de óxidos metálicos y oro. La porosidad de la película proporciona un camino a las moléculas del gas para llegar a los sitios de reacción activa sobre la superficie de las nanopartículas, donde se llevan a cabo reacciones químicas, cuya naturaleza depende de la naturaleza del material activo. La introducción de nanopartículas de oro afecta los mecanismos de reacción, mejorando los procesos sensorísticos, es más, el pico de Resonancia del Plasmón de Superficie del oro puede ser usado para la elaboración de un sensor de gas selectivo y óptico. Se describen dos estrategias de síntesis distintas, cada una de ellas caracterizada por un control particular de la morfología, la estructura y la microestructura de los materiales finales.

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