سنتز نانوكامپوزيت‌هاي هسته – پوسته اكسيد قلع- اكسيد روي به روش سونوشيميايي و بررسي خواص حسگر گازي آنها

Synthesis of SnO2/ ZnO Core- Shell Nanocomposites via Sonochemical Method and Evaluation of their Gas Sensing Properties

در اين مقاله، نانوكامپوزيت‌هاي‌ هسته– پوسته/ZnO 2SnO به روش سونوشيميايي سنتز شده است. براي دستيابي به اين هدف ابتدا نانوذرات اكسيد روي با روش اولتراسونيك تهيه و سپس در مرحله‌ بعدي نانوكامپوزيت‌هاي هسته پوسته در حضور ذرات ZnO (تهيه شده در مرحله قبل) و اضافه نمودن پيش ماده ‌O2H5.4SnCl به سل در حين اعمال امواج اولتراسونيك تهيه شدند. پس از سنتز اين نانوكامپوزيت‌ها، ويژگي‌هاي آن‌ها با استفاده از آناليزهايXRD، TG-DTA و TEM مورد بررسي قرار گرفت. نانوكامپوزيتهاي‌ هسته– پوسته/ZnO 2SnO سنتز شده داراي ساختار آمورف مي‌باشند كه پس از عمليات كلسيناسيون در دماي 650 درجه سانتي‌گراد به مدت 1 ساعت، ساختار آمورف آنها به كريستالي تبديل شد. همچنين ويژگي حسگري گاز نانوكامپوزيتهاي هسته - پوسته/ZnO 2SnO نيز مورد بررسي قرار گرفت. براي انجام تست‌هاي حسگري ذرات سنتز شده به روش پرس پودر به صورت قرص تهيه و تست حسگري پودرها نسبت به گازهاي متانول، منوكسيد كرين و هيدروژن انجام شد. نتايج نشان داد كه به دليل ويژگي‌هاي منحصر به فرد ذرات نيمه‌هادي هسته– پوسته در مكانيزم جدايش بار، ويژگي حسگر گازي نانوكامپوزيت‌هاي‌ هسته– پوسته از ذرات اكسيدي خالص بيشتر است.

In this paper, SnO2/ZnO core - shell nanocomposites were synthesized via sonochemical processing. To achieve this, ZnO nanoparticles were prepared by ultrasonic method. In the next stage, the core-shell nanocomposites in the presence of ZnO particles (prepared in the previous step) and adding precursor SnCl4.5H2O was prepared by ultrasonic. After synthesizing the nanocomposites, their properties were studied by XRD, TG-DTA and TEM analyses. The synthesized SnO2/ZnO core - shell nanocomposites have amorphous structure that can be changed to crystalline structure after calcination at 650 ºC for 1 hour. Also, the gas sensing characteristics of SnO2/ZnO core- shell nanocomposite was studied. For evaluating the gas sensing properties, the synthesized particles were prepared by pressing the powder into pills and gas sensing test was performed with respect to the various gases such as methanol, CO, and H2. Due to the unique properties of the core - shell semiconductor particles in the mechanism of charge separation, the gas sensing properties of core - shell particles are higher than those of pure oxides.