بهبود عملكرد حسگر گازي نانوميله هاي اكسيدروي كپسوله شده با يك لايه اكسيدروي آلاييده با ناخالصي كروم در برابر بخار اتانول

در اين مقاله، نانوميله هاي اكسيدروي پوشيده شده به وسيله لايه اكسيدروي با غلظت هاي مختلف آلاينده كروم (5/4 0) درصد، به روش هيدروترمال ساخته شدند. پاسخ حسگري اين نمونه ها به عنوان حسگر بخار اتانول بررسي شد. مورفولوژي نمونه هاي ساخته شده توسط ميكروسكوپ الكتروني FESEM بررسي شد. اين تصويربرداري نشان داد كه استفاده از لايه پوششي موجب افزايش ضخامت نانوميله هاي اكسيدروي مي شود. وجود كروم در ساختار نانوميله هاي اكسيدروي توسط آناليز طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDS) تاييد شد. بر اساس الگوي پراش پرتو ايكس (XRD) مشخص شد كه نمونه هاي ZnO:Cr داراي ساختار ورتزيت مي باشند، همچنين نشان داده شد كه افزودن كروم ساختار بلوري اكسيدروي را تغيير نداد. اندازه گيري هاي الكتريكي نشان داد كه افزودن كروم موجب كاهش جريان مي شود، درحالي كه جريان در نمونه با 5/4 درصد ناخالصي افزايش يافته است. اين كاهش جريان مي تواند به دليل حضور يون هاي Cr3+ باشد، زيرا حضور اين يون ها منجر به كاهش حامل هاي بار مي شود. علاوه بر اين، به دليل خواص كاتالسيتي كروم و پايين بودن انرژي يونيزاسيون كروم نسبت به روي، مشاهده شده كه آلاينده كروم موجب بهبود حساسيت آشكارسازي مي شود و همچنين دما، عملكرد بهينه را نيز كاهش داد. در ميان همه نمونه ها بيشترين ميزان حساسيت (14) به ازاي غلظت 5/1 درصد كروم براي بخار اتانول ppm 500 در دماي بهينه ( °C250) به دست آمد. در واقع با پوشانيدن نانوميله ها توسط يك لايه اكسيدروي، اين نمونه ها زبرتر شدند كه در نتيجه آن مكان هاي مناسب بر روي نانوميله جهت جذب و تجزيه مولكول هاي گاز افزايش يافت.