ساخت نانوذرات فريت روي و بررسي تاثيرات آلايش طلا بر خواص حسگري گاز هيدروژن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

گاز هيدروژن نقش بسيار مهمي در طيف وسيعي از نيازهاي بشر دارد، بنابراين تشخيص غلظت هاي مختلف آن به يك امر ضروري تبديل شده است. يكي از گزينه هاي مناسب براي آشكارسازي گاز هيدروژن استفاده از حسگرهاي گازي مبتني بر اكسيد نيم رساناي فلزي است. اكسيدهاي فلزي مانند فريت هاي اسپينلي ، جزو موادي هستند كه در ساخت لايه حسگري مورد بررسي قرار گرفته و به عنوان حسگرهاي گاز مقاومتي استفاده مي شوند. در راستاي اين هدف، در اين پژوهش به بررسي ويژگي هاي حسگرگازي مبتني بر نانوذرات فريت روي پرداخته شد. براي بهبود حسگري اين ماده، از طلا به عنوان كاتاليست حسگري استفاده و تاثير افزودن آن بر ويژگي هاي حسگرگازي فريت روي بررسي شده است. ابتدا نانوذرات فريت روي و فريت روي آلاييده با طلا به روش هيدروترمال تهيه شدند و سپس به منظور تشخيص ساختار بلوري و فازهاي شكل گرفته در نمونه ها از پراش پرتو ايكس و جهت ريخت شناسي از ميكروسكوپ الكتروني روبشي استفاده شد. الگوي پراش پرتو ايكسنمونه ي فريت روي، تشكيل فاز اسپينلي مكعبي نمونه با گروه فضايي Fd3m را نشان داد. تصوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي حضور ذرات كروي شكل و نانوذرات به هم چسبيده با توزيع يكنواخت و متراكم را نشان مي دهد. در بخش مطالعه ي رفتار حسگري گاز هيدروژن، يك رفتار نيم رساناي نوع n از نمونه ها مشاهده شد. همچنين شاهد افزايش پاسخ حسگر با افزايش دما تا دماي بهينه ي ℃ 350 هستيم. نتايج استفاده از كاتاليست طلا نشان داد، با افزايش ميزان كاتاليست Au ابتدا پاسخ حسگري بيشتر مي شود، سپس با افزايش بيشتر كاتاليست طلا پاسخ كمتر مي شود. بهترين پاسخ براي نمونه ي فريت روي با آلايش ٪ 05 . 0 وزني طلا (٪ 2750 ) به دست آمد. نمونه ها در 3 دوره ي پشت سر هم پايداري مطلوبي از خود نشان دادند.

230199

ماده چگال تجربي

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان