اندازه‌گيري تركيبات آلي فرار توسط نانوكامپوزيت CeO2-TiO2 رشد داده شده روي گرافن اكسيد كاهش‌يافته

Measurement volatile organic compounds by CeO2/TiO2 nanocomposite grown Reduced Graphene Oxide

در اين مقاله به ‌منظور افزايش حساسيت سنجش تركيبات آلي فرار، نانوكامپوزيت‌هاي CeO2-TiO2 روي گرافن اكسيد كاهيده شده رشد داده شدند. نانوكامپوزيت‌هاي CeO2-TiO2 از طريق روش‌هاي هيدروترمال و سل- ژل سنتز شدند. گرافن اكسيد به دو روش احيا شد. در حالت اول فقط از روش سولوترمال استفاده (RGO) و در حالت دوم، ابتدا با كمك هيدرازين هيدرات احيا و سپس به روش سولوترمال مجددا احيا شد (RGO 2). نتايج الگوي پراش اشعه ايكس (XRD)، تشكيل فاز آناتاز TiO2، RGO و CeO2 را تاييد نمود. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، تشكيل ساختار لايه‌اي گرافن اكسيد كاهيده شده و تشكيل نانوذرات CeO2-TiO2 در ابعاد نانومتر را نشان داد. همچنين آناليز تفرق انرژي پرتو ايكس (EDS) وجود اكسيژن، تيتانيم، سريم و كربن را تاييد نمود. حساسيت حسگرهاي ساخته‌ شده براي نمونه‌هاي آلي فرار نشان داد كه RGO و RGO 2 سبب افزايش حساسيت حسگر شده و حساسيت حسگر TiO2-CeO2-RGO 2 نسبت به TiO2-CeO2-RGO بسيار مناسب‌تر است. حسگر TiO2-CeO2-RGO 2 حدود 360 واحد حساسيت را نسبت به ppm 300 اتانول در دماي اتاق نشان داده است. لگاريتم حساسيت اين حسگر داراي رابطه خطي نسبت به تغييرات غلظت اتانول بوده و نشان‌ دهنده توانايي اين حسگر براي اندازه‌گيري كمي اتانول است. زمان‌هاي پاسخ و بازيابي به ‌عنوان ديگر خواص بهبود يافته حسگرها اندازه‌گيري شدند. مكانيسم سنجش حسگر بر اساس تغيير سد اتصال ناهمگن در ارتباط با RGO2، CeO2 و TiO2 مورد بررسي قرار گرفت.