|
عنوان
|
مطالعه و تحلیل حسگر گازی بر پایه نانوکامپوزیت پلی تیوفن (یا مشتقات آن)/اکسید فلزی به منظور شناسایی گاز آمونیاک
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
نانوکامپوزیت پلی تیوفن/اکسیدفلزی، نانوذرات ZnO، حسگر گاز آمونیاک، الکتروفورتیک، خود- تجمعی
|
|
چکیده
|
با توجه به توسعه ی کشاورزی، صنایع شیمیایی و کارخانه های صنعتی میزان انتشار سالیانه ی گاز آمونیاک در جو درحال افزایش است و نیاز به حسگرهای گاز آمونیاک احساس می شود. امروزه توجه زیادی به حسگرهای کامپوزیتی پایه پلیمری شده است. بدین منظور در این پژوهش ابتدا نانوکامپوزیت های هیبریدی پلی تیوفن/ اکسید روی از طریق پلیمریزاسیون اکسیداسیون شیمیایی تولید گردیدند. سپس، فیلم پلی تیوفن و/ یا نانوکامپوزیت های آن به روش رسوب دهی الکتروفورتیک جریان مستقیم روی یک بستر اپوکسی گلاس با الکترودهای دایره ای شکل متحدالمرکز مهیا گردید. برای افزایش رسانندگی پلی تیوفن و نانوکامپوزیت های آن، آنها با بخار ید آلائیده شدند. خصوصیت یابی فیلم ها و پودرهای تهیه شده به وسیله ی پراش پرتو X، طیف سنجی فرابنفش- مرئی، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز، طیف سنجی پراش انرژی پرتوX، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی، تصویربرداری میکروسکوپ الکترون عبوری و تصویربرداری اثرمیدانی الکترونی روبشی انجام گرفت. نتایج ما نشان دادند که: (1) نانوذرات نیمه رسانای اکسید روی با اندازه ی متوسط 40 نانومتر تشکیل شده اند، (2) فیلم پلی تیوفن سنتزشده ساختار بی شکل متخلخل با حفره های میکرومتری و دیواره های نانومتری دارد، (3) با تغییر درصد اکسید روی در پلی تیوفن، نانوکامپوزیت های هیبریدی با ریخت شناسی های مختلف تشکیل می شود، (4) اگر غلظت اکسید روی در پلیمر برابر 20 درصد وزنی باشد نانوفیبرهای پلی تیوفن/ اکسیدروی تشکیل می شود، (5) عملکرد حسگرهای نانوکامپوزیت پلی تیوفن- اکسید روی بهتر از پلی تیوفن است، (6) میزان پاسخ، زمان پاسخ و زمان بازسازی حسگرهای هیبریدی تابعی از ریخت شناسی سطحی حسگر همراه با درصد وزنی اکسید روی می باشد، (7) از میان حسگرهای هیبریدی نانوکامپوزیتهای هیبریدی شامل 20 درصد وزنی اکسید روی بیشترین حساسیت را دارا می باشند. پاسخ حسگری به غلظت گاز وابسته است و با افزایش غلظت گاز میزان پاسخ افزایش می یابد. این پاسخ برای کمترین میزان غلظت گاز در پروژه (یعنی 0308/0 درصد حجمی) برابر5/22 می باشد. در این درصد حجمی گاز زمان پاسخ و بازسازی به ترتیب 97 و 290 ثانیه می باشند و (8) حسگرها تکرارپذیری خوب و پایداری مناسبی دارند. همچنین در این پروژه سازوکار تغییر ریخت شناسی نانوکامپوزیت ها بر اساس روش سنتز خود- تجمعی مطالعه شد و درنهای
|
|
پژوهشگران
|
محمد جواد چایچی (استاد مشاور)، علی بهاری (استاد مشاور)، حسین میلانی مقدم (استاد راهنما)، هادی ملکشی (دانشجو)
|