ساخت نانو ذرات دي اكسيد قلع آلائيده با آلومينيوم و بررسي خواص حسگري آن ها در معرض بخار اتانول

Synthesis of Al-doped SnO2 nanoparticles and investigation of their sensing properties in ethanol vapor

در اين تحقيق نانو ذرات دي اكسيد قلع خالص و آلائيده شده با آلومينيوم به روش هم رسوبي توليد شده اند. ويژگي هاي ساختاري نانوذرات توليد شده با استفاده از دستگاه هاي پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت. مطالعه الگوي پراش پرتو ايكس ساختار تتراگونال نمونه ها را تأييد كرد . نتايج نشان داد كه آلايش موجب جابجايي جزئي در قله هاي پر اش و در نتيجه تغيير كوچكي در پارامترهاي شبكه ميشود. بررسي تصاوير FESEM نشان داد كه ميانگين اندازه ذرات با افزودن ناخالصي افزايش مي يابد و نانو ذرات شكلي تقريبا كروي دارند، خاصيت حسگري فيلم هاي ضخيم توليد شده از نانوذرات در معرض 300 ppm بخار اتانول در دماهاي عملياتي مختلف در محدوده ي C° 1700 - 380 مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بدست آمده حاكي از اين است كه نمونه ي آلائيده شده با 5% آلومينيوم در مقايسه با ساير نمونه ها داراي بيشترين پاسخ در دماي C° 270 و كمترين زمان پاسخ و باز يافت مي باشد.

In this study, pure and Al-doped SnO2 nanoparticles were synthesized by Co-precipitation. The Structural characteristics of the synthesized nanoparticles were studied by x-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM). The XRD results confirmed the SnO2 tetragonal structure of the specimens. It was observed that the Al-doping makes a small shift in peak positions, thereby it results in a small change in the lattice parameters. FESEM images revealed that the average particle size increase by doping and nanoparticles have almost spherical morphology. For investigating their sensing properties some thick films were fabricated and they were studied by exposing to ethanol vapor 300 ppm at different operating temperatures in the range of 170–380 ◦C. The results showed that the doped sample with 5% aluminum has highest response at 270 oC, and lowest response and recovery time compared to other samples.