«Электронный нос» – устройство, используемое для детектирования тех или иных веществ в газовой фазе. Такие приборы находят применение в сфере контроля качества продуктов, для обеспечения безопасности, охраны окружающей среды, а также для диагностики заболеваний. Принцип работы резистивного газового сенсора основан на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента при изменении состава газовой атмосферы.

В качестве базовых материалов для изготовления чувствительных элементов газовых сенсоров резистивного типа чаще всего используют полупроводниковые оксиды SnO₂ и ZnO. В ряде работ было обнаружено повышение сенсорного сигнала SnO₂ (рассчитываемого как отношение сопротивления материала в атмосфере исследуемого газа к сопротивлению на воздухе) по отношению к газам NO₂, CO, NH₃, HCHO, H₂ при использовании композита SnO₂ с углеродными нанотрубками.

Так, недавно было обнаружено, что система из двух сенсорных элементов на основе пленок SnO₂, содержащих соответственно 0.5 вес. % и 1 вес. % УНТ, может быть эффективна при анализе паров этанола («обычного» спирта) и метанола (страшного яда), например, при контроле качества вин (или виски), где требуется обнаруживать примесь метанола. Сенсорный сигнал образца 0.5 wt% CNT-SnO₂ (рис. 1а), по отношению к парам этанола, меньше сигнала образца 1 wt% CNT-SnO₂ в тех же условиях. Такое поведение образцов сохраняется при концентрациях этанола 100–500 ppm (1 ppm = 10^-4 об.%). При более высоких концентрациях этанола (500–1000 ppm) наблюдается обратная ситуация. В случае с парами метанола (рис. 1b) в области концентраций 100–1000 ppm сенсорный сигнал 0.5 wt% CNT-SnO₂ меньше сигнала 1 wt% CNT-SnO₂ во всей области.

Пленки SnO₂/УНТ были выращены методом совместного испарения пучком электронов (E-beam evaporation) смеси SnO₂ и углеродных нанотрубок. Данная технология дает возможность контролировать морфологию пленок. Многостенные УНТ были предварительно синтезированы в трубчатой печи методом CVD из смеси ацетилена и водорода с катализатором (железом) при 700^○С. Полученные многостенные нанотрубки промывали водой и HNO₃ для удаления катализатора. Совместное осаждение смесей SnO₂ и УНТ (0, 0.5, 1 вес.%) было осуществлено на алюминиевой подложке с Cr/Au контактами (вакуум 10^-5 Торр), на обратную сторону которой был нанесен слой нагревательного элемента Ni/Cr, обеспечивающего нагрев сенсора до рабочей температуры 250–300^оС (рис. 2). Полученные пленки прокаливали при 500^○С в течении 3 часов. Толщина пленок составляла ~300 нм (рис. 3). Диаметр нанотрубок и размеры частиц SnO₂ составляли ~ 20–40 нм и 3–10 нм, соответственно (рис. 4). Полученный материал является полупроводником n-типа, о чем свидетельствует понижение его электрического сопротивления при адсорбции газа-восстановителя (спирты) на поверхности.