بررسی نقش مورفولوژی نانوساختارهای znoدر حسگر گاز h2s

گاز فاضلاب، از دیرباز، قاتل خاموش انسان، و قناریِ در قفس اولین ناجی او بوده است. چرا که این موجود زیبا به کمبود اکسیژن و حضور گازهای متان، مونوکسید کربن، و سولفید هیدروژن بسیار حساس تر از انسان است. با گذشت زمان و پیشرفت علم، روش های تشخیص حضور گاز نیز پیشرفته تر شد. در سال 1815 هامفری حسگری را به ثبت رساند که در آن از یک چراغ نفتی کالیبره شده در مجاورت هوا برای پی بردن به وجود گاز متان و کمبود اکسیژن استفاده شده بود. روش کار این حسگر بدین گونه بود که در مجاورت گاز متان شعله آن بلندتر، و در صورت کمبود اکسیژن شعله چراغ کم تر می شد. در سال 1938، واگنر و هاف کشف کردند که خواص الکتریکی (مقاومت، رسانش) برخی از نیمه هادی های اکسید فلزی در معرض گازهای احیا کننده (مخصوصاً با افزایش دما) تغییر می کند[6] . این کشف آغاز تحولی شگرف در دنیای حسگرهای گازی بود. در آن زمان مزایای بسیار بالای حسگرهایی که بر پایه اکسید فلزی ساخته می شدند در مقایسه با دیگر حسگرها ی قدیمی(مانند حسگرهای اپتیکی و حسگرهای اسپکتروسکوپی که از لحاظ سنگینی، گرانی، هزینه نگهداری و همچنین نیاز همیشگی به یک کاربر کارآزموده بسیار پر دردسر بودند)، توجه بسیاری را به سمت خود معطوف کردند. از جمله مزایای حسگرهای مذکور می توان به کارکرد آسان، قیمت پایین، حساسیت بالا، و تکرارپذیری شان اشاره کرد. امروزه، اکسید روی (zno) در ساخت حسگرهای گاز کاربرد فراوانی دارد. نانو ساختارهای zno نسبت سطح به حجم بالایی در مقایسه با حسگرهای zno در نمونه-های توده ای دارند و این نسبت با روش های مختلف ساخت و بکارگیری کاتالیست و آلایش zno رو به بهبود است. اهمیت و نحوه توزیع فضایی نانوساختارهای متفاوت از قبیل: لایه نازک، نانوذرات، نانومیله ها، نانو لوله ها و ...، و تأثیر آن در سد پتانسیل و مقاومت-های سطحی ایجاد شده از هر یک و نسبت سطح به حجم هر توزیع، و همچنین، نقش عوامل عنوان شده در آشکارسازی گاز h2s موارد مورد بررسی در این پایان نامه اند. پایان نامه پیش رو در شش فصل تهیه و تنظیم شده است. در فصل اول به معرفی خواص اکسیدرویپرداخته خواهد شد؛ فصل دوم روش های مختلف لایه نشانی و آنالیز نانوساختارها را بررسی می کند؛ مکانیزم و تئوری کار نانوحسگرهای گازی در فصل سوم مورد بحث قرار خواهد گرفت؛ در فصل چهارم تاثیر ریخت شناسی در میزان حسگری مورد بررسی قرار می گیرد؛ در فصل پنجم نتایج مراحل آزمایشگاهی به نمایش گذاشته می شود و نهایتا در فصل ششم نتایج حاصل شده مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.