ساخت و بررسی حسگرهای نانوکامپوزیتی zno-mwcnt برای تشخیص گاز آمونیاک با استفاده از روش کندوپاش مگنترونی

در این پژوهش، لایه های نازک روی، به روش کندوپاش مگنترونی dc روی زیر لایه ی کوارتز نهشته شد. سپس، لایه ی نازک zn در هوا، در دمای700 درجه ی سلسیوس به مدت یک ساعت حرارت داده شده و بدین ترتیب نانوذرات zno خالص سنتز گردید. نانولوله های کربنی چند دیواره، توسط پیرولیز شیمیایی، روی این لایه ها اسپری گردیده و درنتیجه نانوکامپوزیت های zno-mwcnt سنتز گردید. آزمایش های حسگری برای غلظت های مختلف گازهای متان و مونوکسید کربن در دمای 300 درجه سلسیوس و برای گاز آمونیاک در دمای اتاق، مطالعه گردید. آزمایش ها نشان داد که حساسیت سنسور zno-mwcnt نسبت به گاز آمونیاک بهتر و پایدارتر از گاز متان و مونوکسید کربن است و دارای قدرت تفکیک پذیری و انتخاب پذیری بالاتری است. لذا می توان ادعا کرد که نانولوله ها، خواص حسگری لایه های zno را به منظور شناسایی گاز nh3 بهبود بخشیده اند. در نتیجه، می توان با استفاده از نانوکامپوزیت zno-mwcnt و با بهینه سازی شرایط لایه نشانی کندوپاش مگنترونی، نانوحسگرهای گازی تولید کرد که بتواند در دمای اتاق، مقادیر بسیار کمی از آمونیاک را در میان گازهای مختلف، شناسایی کند.

Fabrication and investigation of ZnO-MWCNT nanocomposite sensor fordetection of ammonia gas by using magnetron sputtering

In this study, zinc thin films were deposited on a quartz substrate by DC magnetron sputtering. Then, the thinlayer of Zn in the air was heated to 700 ° C for one hour to synthesize pure ZnO nanoparticles. Multi walledcarbon nanotubes were sprayed on these layers by chemical pyrolysis. Therefore, ZnO-MWCNTnanocomposites synthesized. Sensor experiments were studied for different concentrations of CH4 and CO at300 ° C and, for NH3 gas at room temperature. Experiments demonstrated that the sensitivity of ZnO-MWCNTsensor to NH3 gas was high and more stable than CH4 and CO gas. In other words, the sensor had higherselectivity for NH3. Hence, it can be claimed that the nanotubes have improved the sensing properties of theZnO layers for detecting NH3 gas. As a consequence, ZnO-MWCNT nanocomposites can be produced byoptimizing the magnetron sputtering layering conditions, which can detect very small amounts of NH3 amongdifferent gases at room temperature.