بهبود حسگری گاز هیدروژن لایه های اکسید تنگستن با استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره

لایه های هیبریدی متشکل از ۳WO / MWNTs به روش چرخشی بر روی زیر لایه آلومینا لایه نشانی شدند. مورفولوژی، ترکیبات شیمیایی، ساختار بلوری، کیفیت مواد و اندازه نانوذرات اکسید تنگستن، نانولوله های کربنی و لایه های حساس هیبریدی با استفاده از آنالیزهای,TEM Raman, XRD, XPS ,SEM و DLS مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه آنالیزها نشان دادند که گروه های عاملی اکسیژنی بر سطح نانولولههای عاملدار ایجاد شده اند. این عامل های اکسیژنی سبب پخش شدگی نانولوله ها در یاخته حاوی نانوذرات اکسید تنگستن و شکل گیری نانوذرات برسطح نانولوله ها می شود. در نتیجه، پوشش کاملی از ذرات اکسید تنگستن بر سطح نانولوله های کربنی ایجاد می شود. بعد از لایه نشانی و پخت لایه ها در دمای oC۳۵۰ پاسخ لایه های هیبریدی نسبت به گاز هیدروژن مورد مطالعه قرار گرفت. افزودن مقادیر کمتر از ۰۰۵/۰ درصد وزنی از نانولوله های کربنی نسبت به تنگستن، سبب بهبود خواص حسگری لایه های هیبریدی می شود به طوری که با افزودن مقدار ۰۰۳/۰ درصد وزنی از نانولوله های کربنی نسبت به تنگستن، افزایش ۵۰ برابری نسبت به لایه اکسید تنگستن خالص در پاسخ به غلظت ppm ۱۰۰۰۰ گاز هیدروژن به دست آمد. علاوه بر این، نتاج نشان می دهد حد شناسایی این ساختارها به گاز هیدروژن به ppm ۱۰ می رسد. با افزودن نانولوله های کربنی، دمای کار از oC۴۰۰ در لایه های اکسید تنگستن خالص به oC ۲۰۰ در لایه های هیبریدی کاهش یافت . افزایش پاسخ لایه های هیبریدی نتیجه افزایش سطح موثر و تعداد سد پتانسیل های حساس به گاز در محل اتصال نانوذرات اکسید تنگستن به یکدیگر و همچنین با نانولوله های کربنی می باشد.

Keywords:

حسگرهای هیبریدی گاز , حسگرهای گاز هیدروژن , نانولوله های کربنی