تأثيركاتاليست هاي طلا و پالاديم برحسگر گاز مقاومتي اكسيد‌روي براي شناسايي گاز هيدروژن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

در اين پايان‌نامه، حسگرهاي گاز مقاومتي مبتني بر اكسيد‌روي (ZnO) با ساختار تتراپاد كه با فلزات نجيب طلا (Au) و پالاديوم (Pd) آلايش يافته‌اند، براي شناسايي گاز هيدروژن (H₂) مورد بررسي قرار گرفته است. اكسيد‌روي به عنوان يكي از پركاربردترين نيمه‌رساناهاي اكسيدي به دليل ويژگي‌هايي مانند حساسيت بالا، قابليت كار در دماهاي بالا، و قيمت مقرون‌به‌صرفه، براي كاربردهاي حسگري گاز مورد توجه قرار گرفته‌است. اين پژوهش نشان مي‌دهد كه پاسخ حسگري ZnO به هيدروژن با افزودن نانوذرات طلا كه به روش فرسايش ليزر پالسي تهيه شده‌اند، به ميزان قابل ملاحظه‌اي افزايش مي‌يابد و در نسبت مشخصي از ZnO و نانوذرات طلا (1% وزني)، اين پاسخ بهينه مي‌شود. آلايش ZnO با 1% وزني طلا بهترين عملكرد حسگري را در دماي 350 درجه سانتي‌گراد و غلظت 10 درصد گاز هيدروژن نشان مي‌دهد. با اين حال، وقتي پالاديوم به اين تركيب اضافه شد، پاسخ حسگر كاهش يافت. اين كاهش پاسخ ممكن است به دليل اثرات تداخلي كاتاليزوري طلا و پالاديوم باشد كه منجر به كاهش تعداد مكان‌هاي فعال سطحي براي جذب و تجزيه مولكول‌هاي هيدروژن شده‌است. اين مطالعه نشان مي‌دهد كه در حالي كه آلايش ZnO با طلا به طور قابل توجهي حساسيت و انتخاب‌پذيري حسگرهاي گاز هيدروژن را بهبود مي‌بخشد، افزودن پالاديوم به اين تركيب مي‌تواند زمان پاسخ حسگر را كاهش دهد. اين يافته‌ها مي‌توانند به توسعه حسگرهاي گازي با كارايي بالا براي كاربردهاي صنعتي و محيطي كمك كنند.

233205

ماده چگال

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان