نام پژوهشگر: ساسان قشقایی

تاثیر نانوساختار و روش لایه نشانی zno بر رفتار سنسوری آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده سرامیک 1390
  ساسان قشقایی   بابک رییسی دهکردی

در این پژوهش، اثر نانوساختار و روش ساخت بر رفتار حسگر گازی اکسید روی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، نانو پودر اکسید روی تجاری و نانومیله ها و نانوالیاف اکسید روی سنتز شده به روش هیدروترمال و الکتروریسی (به ترتیب) به عنوان سه نانوساختار مورد مطالعه به کار گرفته شدند. برای بررسی اثر روش ساخت، از دو روش شامل الف- لایه نشانی از طریق اعمال میدان های الکتریکی متناوب غیر یکنواخت و ب- تشکیل لایه از طریق نشست از درون دوغاب برای نانوپودر اکسید روی استفاده گردید. در لایه نشانی به روش اعمال میدان الکتریکی، ابتدا پارامترهای مختلف اثرگذار بر الگوی نشست ذرات شامل فرکانس، ولتاژ، غلظت و زمان لایه نشانی بررسی شده و مکانیزم های غالب نشست در محدوده ی فرکانس khz 10-hz 1/0 به کمک الکترودهای هم صفحه ی طلا مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده از مطالعات میکروسکوپ نوری و sem نشان داد که اگر چه لایه ی تشکیل شده در فرکانس های پایین دارای ترک است، نانوذرات اکسید روی در khz 10 تمایل به تشکیل زنجیره های مروارید در امتداد خطوط میدان الکتریکی و ایجاد لایه ای عاری از ترک دارد. در رابطه با نانو الیاف و نانومیله ها نیز فرکانس khz 10 به چینش ذرات در امتداد خطوط میدان الکتریکی و پل زدن الکترود انجامید که روندی مطلوب در ساخت حسگر گاز به شمار می آید. به این ترتیب، ولتاژ v 35 و فرکانس khz10 برای ساخت لایه های نهایی حسگر انتخاب گردید. آزمون های حسگری گاز با استفاده از الکترودهای شانه ای پلاتینی و در محدوده ی غلظتی ppm 17-1 از گاز no2 صورت پذیرفت و نشان داد که تمامی حسگرها دارای پاسخ های پایدار و خطی در محدوده ی غلظت ذکر شده و بازه ی دمایی c? 500-250 هستند. حسگر ساخته شده در khz 10 نسبت به حسگر نشست داده شده از دوغاب از حساسیت بیشتری بود. برای هر سه نانوساختار به کار گرفته شده، بیشترین پاسخ به گاز no2 در دمای ?c 250 به دست آمد و با افزایش دما تا ?c 550 پاسخ ها روند کاهشی از خود نشان دادند. بر اساس نتایج به دست آمده از آزمون های دینامیک حسگری، کم ترین زمان پاسخ و بازیابی به ترتیب برای نانوالیاف (کمتر از s 40) نانومیله (کم تر از s 60)، و نانوپودر (کمتر از s 100) اکسید روی به دست آمد.