نام پژوهشگر: رقیه ایمانی

ساخت و بررسی خواص حسگرهای گازی نانوساختارهای zno
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1389
  رقیه ایمانی   عبدالله مرتضی علی

در محیط زندگی ما گازها و آلاینده های بسیاری وجود دارد. منبع تولید هر یک از این گازها و آلاینده ها، صنایع، منازل، اتومبیلها و ... می باشند. پیامدند این گازها و آلاینده ها در محیط زیست بارانهای اسیدی، اثرات گلخانه ای و تخریب لایه ازن می باشد. از این رو تشخیص این آلاینده ها جهت کنترل آسیب های زیست محیطی آنها ضروری و مهم است. این مسئله ضرورت توسعه و تکامل آشکارسازهای گازی با حساسیت بالا را صد چندان می کند. کاربرد این آشکارسازها در مواردی همچون تشخیص آلاینده ها و تبدیل آنها به مواد غیر سمی، جلوگیری از نشت گازها و ... می باشد. چنین آشکارسازهایی باید قابلیت تشخیص و اندازه گیری انتخابی و کمی چگالی یک گاز مشخص در محیط را بصورت پیوسته داشته باشند. در دهه های اخیر ساخت آشکارسازهای گازی با استفاده از اکسیدهای فلزی، بویژه اکسیدهای فلزی با ساختار نانویی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. با توجه به ویژگی های منحصر بفرد zno شامل خواص خوب الکتریکی، اپتیکی، مکانیکی و فراونی در طبیعت در کنار قیمت پایین آن ما را به استفاده از این ترکیب جهت ساخت آشکارسازهای گازی ترغیب نمود. پیش بینی می شد که در این آشکارسازها بعلت افزایش نسبت حجم/سطح ماده حساس آشکارساز، حساسیت آشکارساز به میزان قابل ملاحظه ای نسبت به دیگر آشکارسازها افزایش یابد. در این پروژه ساخت نانوساختارهای zno به روش تبخیر کربوترمالی انجام گرفت. در مراحل رشد با کنترل پارامترهای دخیل در فرآیند رشد به نمونه هایی با مورفولوژی ها و اندازه های متفاوت دست یافتیم. در مرحله بعد از نمونه ها تصاویر sem و طیف xrd تهیه شد، که نشانگر مورفولوژی هایی متفاوت از نانوساختارهای zno بودند. در نهایت نمونه ها بعنوان ماده حساس آشکارساز گازی مورد استفاده قرار گرفتند. ساخت آشکارساز گازی با ایجاد اتصالات اهمی بر روی ماده حساس آشکارساز و تعبیه گرمکن در زیر ماده حساس و همچنین ساخت اتاقک گاز محقق شد. بعد از ساخت آشکارساز گازی ، نمونه ها در معرض بخارهای چهار نوع الکل با غلظت های مختلف قرار گرفتند. بعد از آنالیز نتایج بدست آمده، این نتیجه حاصل شد که آشکارسازهای تهیه شده از نانوساختارهای zno با مولوژی های و اندازه های متفاوت همگی دارای حساسیت خوبی به بخارات اتانول هستند. این حساسیت با کاهش قطر نانوسیم ها، یعنی افزایش نسبت حجم/سطح نمونه ها افزایش می یابد.