عنوان پایان‌نامه
سنتز نانو ساختارهای Core - shell با روش بخار شیمیایی اصلاح شده
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 984.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47522
- تاریخ دفاع
- ۰۸ اسفند ۱۳۸۹
- دانشجو
- بهزاد پرویزی
- استاد راهنما
- عباسعلی خدادادی, یداله مرتضوی
- چکیده
- امروزه با افزایش نیاز به مواد نانوساختار برای کاربردهای مختلف مثل کاربردهای کاتالیستی، برای افزایش سرعت واکنش ها و همچنین حسگرهای گازی برای تشخیص و حذف گازهای آلاینده، نیاز به روشی برای اصلاح و یا ایجاد این مواد نانوساختار روی پایه های مختلف و متخلخل با ضخامتی کنترل شده و در حد نانومتر بیشتر می گردد. روش نشاندن لایه اتمی (ALD یا CVD اصلاح شده) روشی است که با خوراک دهی تناوبی واکنش دهنده گازی، قدرت پایش لایه ایجاد شده را روی پایه در حد نانومتر فراهم می کند. در این تحقیق از روش بخار شیمیایی اصلاح شده برای نشاندن نانو لایه ای از دی اکسید قلع روی سطح پایه دی اکسید تیتانیوم با ضخامت های مختلف، استفاده کردیم. دی اکسید تیتانیوم به روش رسوبی تهیه شده و دی اکسید قلع با روش ALD ، و با پیش ماده های آب و تتراکلرید قلع، روی آن قرار گرفت. برای این کار، عملیات لایه نشانی در دماهای مختلف 200 ،300 و 400 درجه سانتی گراد و در تعداد سیکل های 10 ،20 ،30 ،40 ،50 و60 سیکل انجام گرفت و از آنالیز های ICP و XRD و SEM-EDS و BET برای نمونه های حاصل استفاده شد. در آخر از نمونه ها به عنوان ماده ماده حساس برای حسگر مونوکسید کربن استفاده کردیم. نتایج حاکی از تشکیل نانو لایه ای آمورف از دی اکسید قلع روی پایه مورد نظر و همچنین افزایش مقدار قلع با افزایش تعداد سیکل ها و همچنین کاهش مقدار سطح مخصوص با افزایش تعداد سیکل ها بود. نتایج حاصل از آزمایش حساسیت هم مقدار بیشترین حساسیت را در حدود 107 را در حضور ppm 300 گاز مونوکسید کربن پس از 40 سیکل لایه نشانی و در دمای سنتز 400 درجه سانتی گراد نشان داد. همچنین دیده شد که مقدار حساسیت در دماهای سنتز آزمایش شده با کاهش دما از 400 تا 200 درجه سانتی گراد کاهش یافت.
- Abstract
- In making and modifying nanomaterials, conformality is a prerequisite for the thin film deposition methods. From its principle ALD is an ideal method for coating nanomaterials. For example accurate deposition is needed in catalyst and gas sensors applications for detecting and removing some disturbing gases. There are lots of methods for depositing a thin film, among them Chemical Vapor Deposition (CVD) is a chemical method that is used a lot due to its high efficiency. In this method, because of simultaneously precursors enterance, the probability of the reaction between them in the gas phase increases and the ability in controlling the thickness decreases. For solving this problem, we can change the feeding to a pulse manner. In this way we can control the thickness by changing the number of cycles. In this thesis, deposition of tin oxide on the surface of titanium dioxide is done with different thicknesses and different synthesis temperatures. TiO2 is synthesized by precipitation method and the SnO2 nanolayer is coated on it by atomic layer deposition. This operation is done in different temperatures of 200, 300 and 400 °C and with 10, 20, 30, 40, 50, 60 cycles and after that they analyzed by ICP, BET, XRD and SEM-EDS and at the end, the samples are used as sensing material for carbon monoxide gas sensor. The result showed that by increasing the number of ALD cycles, an amorphous layer is formed on the TiO2 powder and the content of Sn is increased too. Also the maximum response of 107 to the 300 ppm CO was observed at 400 C synthesis temperatures and after 40 cycles. Experiments also showed that the responses to 300 ppm CO in air, decreased with synthesis temperature in 300 and 200 °C.
