عنوان پایان‌نامه
اکسید قلع ارتقاءیافته به روش سونوشیمی برای سنسور گاز لایه نشانی نانو ذرات
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 809.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40527
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- ساناز مصدق صدقی
- استاد راهنما
- عباسعلی خدادادی, یداله مرتضوی
- چکیده
- SnO2 یک اکسید فلزی نیمه هادی از نوع n می باشد که به دلیل داشتن گاف انرژی زیاد (ev 6/3) و خواص حسگری مطلوب به طور گسترده ای در حسگرهای گاز برای آشکارسازی گازهای قابل احتراق مانند متان و گازهای سمی مانند CO بکار می رود. دمای عملیاتی معمول برای این حسگر oC 450-200 می باشد که نسبت به سایر اکسیدهای فلزی مانند TiO2 و Ga2O3 دمای نسبتآ پایینی است که این خاصیت از مزایای مهم این نیمه هادی در مقایسه با سایر نیمه هادیها است. از آنجا که اندازه ذرات ماده حساس بر خواص حسگری و دمای عملیاتی تآثیر به سزایی دارد در این تحقیق سعی بر کاهش دمای عملیاتی حسگر SnO2 از طریق کاهش اندازه ذرات آن با استفاده از سنتز سونوشیمیایی شده است. از آنجا که کاهش دمای عملیاتی حسگرها منجر به افزایش کاربرد آنها در شرایط محیطی و نیز کاهش توان حرارتی مورد نیاز توسط فیلم حسگر می شود، کاهش این دما به کمتر از oC100 بدون استفاده از مواد ارتقاء دهنده از دستاوردهای مهم این تحقیق به شمار می رود. در این پایان نامه سنتز سونوشیمیایی نانوذرات اکسید قلع مورد بررسی قرار می گیرد که در نتیجه به کار گیری این روش نانوذرات SnO2 کوانتومی با ابعاد 3-4 نانومتر تولید شده که حساسیت بسیار بالایی نسبت به گاز CO در تمامی بازه دماییoC 350- 25 از خود نشان داده و نسبت به گاز CO در حضور متان انتخاب پذیر می باشد.
- Abstract
- Tin dioxide, a wide band gap semiconductor with high chemical stability and excellent optical and electrical properties, has been widely used for various devices, such as gas sensors. Tin oxide semiconductor sensors are widely used for detection of various pollutant and combustible gases. The advantages of these sensors are: high sensitivity, simple design, and low weight and cost. Since gas sensing properties of SnO2 materials are strongly dependant on their size, over the past few years, remarkable progress has been made in the synthesis of nano-structured SnO2 materials. QDs are nano-materials with the grain size less than 5 nm which show unique electrical and catalytic properties due to their ultra-fine grain size. In addition reduction in particle size to quantum dimensions results in a dramatic decrease in working temperature of gas sensors due to the so-called dimension effects which is highly desirable. One of the latest technologies used for synthesis of ultra-fine nano-structured materials is utilizing ultrasounic radiation the so-called "sonochemistry": Sonochemistry is the research area in which molecules undergo a chemical reaction due to the application of powerful ultrasounic radiation (20 kHz –10 MHz). Sonochemical method is widely used to synthesize the nano-structured materials due to its unique properties which are related to acoustic cavitation: the generation, growth and cavitation of micron-sized bubbles in the liquid solutions. In the present study a new low temperature SnO2 CO gas-sensor fabricated by unique sonochemical method is introduced. SnO2 QDs show significantly high sensitivity to CO in whole temperature range of 25-3000C.
