اثر ناخالصي ايتريم‌اكسيد بر خواص حسگري نانوساختار گل‌مانند روي‌اكسيد

Sensing Properties of Y2O3-loaded Flower-like ZnO Nanostructure

در اين كار تحقيقاتي، روي‌اكسيد نانوساختار با روش سريع تابش امواج مايكروويو، با استفاده از پيش‌ماده ي روي‌استات و ايتريم‌ نيترات و آب به‌عنوان حلال سنتز شد. نمونه‌ي حاصل با استفاده از روش‌هاي شناسايي، شامل تصاوير ميكروسكوپ الكتروني و آناليز EDX شناسايي شد و سپس حسگر حاصل در معرض گازهاي متان، كربن مونواكسيد و اتانول قرار گرفت و اثر دوپه ناخالصي مورد نظر بر خواص حسگري نظير انتخاب‌پذيري بررسي شد. نتايج نشان مي‌دهد كه با تغيير در درصد ناخالصي انتخاب‌پذيري نسبت به يك گاز در حضور ديگر گازها بهبود مي‌يابد. به‌طوري كه در اثر دوپه 5 درصد وزني ايتريم‌اكسيد حساسيت به متان و CO از بين مي‌رود و حسگر نسبت به اتانول در حضور گازهاي ديگر انتخاب‌پذير مي‌شود. ماكزيمم حساسيت نيز در دماي 3500C حاصل مي‌شود. از اين نظر حسگر سنتز شده مي‌تواند كانديداي مناسبي براي مطالعات بعدي در زمينه‌ي ساخت حسگرهاي انتخاب‌پذير نسبت به اتانول شود.

Y2O3-doped ZnO nano structures, were synthesized via a very fast microwave assisted method using zinc acetate dihydrate and Yitrium nitrate as starting materials and water as the solvent. The samples were characterized via SEM, EDX, XRD, and BET analyses. The gas sensitivity of the fabricated sensor was studied for selective detection of ethanol in the presence of CO and CH4, and the effect of Y2O3 with different concentrations as a dopant was also investigated. 5 wt% Y2O3 doped sample was shown to improve the sensor response to 500 ppm ethanol with high selectivity in the presence of CO and CH4. Furthermore, it was found that the presence of Y2O3significantly reduced the recovery time of the sensor. So, the Y2O3-doped ZnO may be considered as a promising sensing material for selective detection of ethanol.