بررسي ويژگي‌هاي حسگري‌گاز هيدروژن Pd/CoMoO4

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك ماده چگال

كارشناسي ارشد

پايش دقيق و بلادرنگ گازهاي خطرناك مانند هيدروژن، به‌ويژه در سامانه‌هاي صنعتي، انرژي و ايمني، مستلزم توسعه حسگرهاي گازي با حساسيت بالا، گزينش‌پذيري مناسب و پايداري عملكردي قابل اعتماد است. در اين ميان، حسگرهاي گازي مبتني بر نيمه‌رساناهاي اكسيد فلزي به دليل هزينه ساخت پايين، سادگي فرآيند توليد، قابليت كوچك‌سازي و پايداري حرارتي مطلوب، به‌طور گسترده مورد توجه قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش، نانوساختارهاي موليبدات كبالت (CoMoO₄) به‌عنوان ماده فعال حسگري براي تشخيص گاز هيدروژن مورد بررسي قرار گرفته‌ است. تركيب CoMoO₄ به واسطه ساختار الكتروني مناسب، وجود مراكز فعال سطحي و قابليت انتقال بار مطلوب، گزينه‌اي مناسب براي تشخيص گازهاي احياكننده مانند هيدروژن محسوب مي‌شود. ابتدا نانوساختارهاي اين ماده با فاز‌هاي α و β به روش هيدروترمال و با كنترل دماي بازپخت‌ ساخته‌شده و ويژگي‌هاي ساختاري، ريخت‌ شناسي و فازي آن‌ها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با تنظيم عمليات حرارتي، مي‌توان نوع فاز‌هاي αوβ را كنترل كرد. در ادامه، ويژگي‌هاي‌ حسگري گازي هيدروژن نانوساختارهاي CoMoO₄ ساخته شده مورد ارزيابي قرار گرفت. بررسي‌ها نشان داد‌ كه ويژگي‌هاي حسگري‌ فاز α كبالت مولبيدات بهتر از فاز β مي‌باشد. همچنين نتايج نشان مي‌دهد كه پاسخ‌ حسگرهاي ساخته‌شده با افزودن پالاديوم نسبت به گاز هيدروژن افزايش قابل توجهي دارد. رفتار حسگري ساخته شده با سازوكار جذب اكسيژن سطحي و واكنش گاز هيدروژن با سطح نيمه‌رسانا قابل توجيه است. بر اساس نتايج حاصل، نانوساختارهاي موليبدات كبالت قابليت به‌كارگيري به‌عنوان ماده فعال در حسگرهاي گازي مبتني بر نيمه‌رساناهاي اكسيد فلزي براي آشكارسازي هيدروژن را دارند.

238524

تجربي

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان