کنترل خواص فيزيکي و حسگري گاز نانو ساختار دي اکسيد تيتانيوم

کنترل خواص فيزيکي و حسگري گاز نانو ساختار دي اکسيد تيتانيوم به کمک فاز ثانويه اکسيد اربيم

محمدي محمدرضا*,قرباني محمد,نسودي پرويز

* دانشكده مهندسي و علم مواد، دانشگاه صنعتي شريف



لايه هاي نازک و پودرهاي نانوکريستالي و مزومتخلخل دوتايي TiO2-Er2O3 با نسبتهاي مولي مختلف TiO2:Er2O3 با استفاده از فرايند سل- ژل تهيه شدند. آناليزهاي XRD و FTIR نشان داد که فاز ثانويه اکسيد اربيم در گستره 100-50 درصد مولي از Er2O3 تشکيل شد، در حاليکه فاز دي تيتانات اربيم در رنج 100-25 درصد مولي از Er2O3 بوجود آمد. فازهاي اکسيد تيتانيم حاوي جاي خالي اکسيژن نظير Ti7O13 و Ti2O3 نيز براي سيستم حاوي TiO2:Er2O3 بانسبت مولي (TE13) 75:25 در دماي 800oC مشاهده شد. همچنين دريافته شد که اکسيد اربيم سبب کند شدن استحاله فازي آناتاز به روتيل شد. آناليز TEM مشخص نمود که فرايند کريستاليزاسيون و رشد کريستالها در اثر افزودن اکسيد اربيم به دي اکسيد تيتانيم کاهش يافت. آناليز AFM تاييد کرد که سيستم حاوي TiO2:Er2O3 بانسبت مولي (TE31) 25:75 در دماي600oC داراي کوچکترين اندازه دانه، 17 نانومتر، و بيشترين زبري بود. همچنين سيستم حاوي TiO2:Er2O3 با نسبت مولي يکسان پس از عمليات حرارتي در دماي 800?C کوچکترين اندازه دانه، 32 نانومتر، و بيشترين زبري را داشت. خواص حسگري گاز لايه دي اکسيد تيتانيم به گازهاي CO و NO2 با افزودن اکسيد اربيم بهبود قابل ملاحظه اي يافت، بطوريکه پاسخي پايدار، قابل اعتماد و قابل توليد مجدد با بزرگي بالا همراه با زمان هاي پاسخ و بازيابي کم بدست آمد. علاوه بر اينکه دماي کاري حسگر نيز به ميزان قابل توجهي تا 200?C کاهش يافت که کاربرد اقتصادي آن را مقرون به صرفه مي کند.

كليد واژه: حسگر گاز، دي اکسيد تيتانيم، اکسيد اربيم، نانو کريستالي

[برای مشاهده لینکها ابتدا در سایت عضو شده و وارد نام کاربری خود شوید. برای عضویت اینجا کلیک کنید...]