بررسی تاثیر فرکانس بر نحوه نشست ذرات و رفتار حسگری نانو پودر اکسید تنگستن

در این پژوهش، اثر مورفولوژی و الگوی نشست ذرات بر رفتار حسگر گازی اکسید تنگستن مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نانو میله های wo3 سنتز شده با روش هیدروترمال به عنوان ماده ی شاخص مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. برای بررسی اثر مورفولوژی، از نانو پودر تجاری با مورفولوژی شبه کروی استفاده شد. هم چنین برای بررسی اثر الگوی نشست، از دو روش شامل لایه نشانی از طریق اعمال میدان های الکتریکی متناوب غیر یکنواخت و تشکیل لایه از طریق رسوب از سوسپانسیون به عنوان روش ساخت الگو های متفاوت نشست ذرات استفاده گردید. در لایه نشانی به روش اعمال میدان الکتریکی، ابتدا اثر فرکانس در محدوده ی khz 10 – milihz 1 بر الگوی نشست ذرات، بررسی شده و مکانیزم های غالب نشست در این محدوده از فرکانس به کمک الکترودهای هم صفحه ی طلا مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده از مطالعه ی الگوی نشست نانو میله ها به کمک میکروسکوپ نوری و sem نشان داد که ذرات اکسید تنگستن در فرکانس بالا (khz 10) به صورت زنجیره و در امتداد یکدیگر قرار گرفته و تمایل به نشست در راستای خطوط میدان الکتریکی است. از آن جایی که این روند در حسگری گاز روندی مطلوب به شمار می آید، این فرکانس برای ساخت حسگر اصلی انتخاب شد. به منظور مقایسه ی الگوی نشست، دو الکترود دیگر، یکی در فرکانس hz 1، و دیگری ساخته شده با استفاده از روش رسوب از سوسپانسیون، تهیه گردید. هم چنین به منظور بررسی اثر مورفولوژی، یک الکترود از نانو میله اکسید تنگستن و یک الکترود از نانو ذرات آن، در فرکانس khz 10 تهیه گردید. سپس آزمون های حسگری بر روی آن ها انجام شد. آزمون های حسگری گاز با استفاده از الکترودهای شانه ای پلاتینی و در محدوده ی غلظتی ppm 50-0.1 از گاز no2 صورت پذیرفت و نشان داد که تمامی حسگرها دارای پاسخ های پایدار و تکرار پذیر در محدوده ی غلظتی ذکر شده، در بازه ی دمایی c? 300-150 هستند. حسگر ساخته شده از نانو میله ها در khz 10 نسبت به حسگر لایه نشانی شده در hz 1 و حسگر نشست داده شده از سوسپانسیون از حساسیت بیشتری برخوردار بود. هم چنین حساسیت حسگر ساخته شده با نانو میله های اکسید تنگستن در مقایسه ی با حسگر مشابه ساخته شده با نانو ذرات پودر تجاری، پاسخ بالاتری را نشان داد. با افزایش دما تا ?c 300 پاسخ ها روندی افزایشی داشتند، اما تکرار پذیری آزمون از بین رفته و حسگر تخریب می گشت. بنابراین دمای بهینه با توجه به نتایج بدست آمده از آزمون های حسگری گاز no2 دمای ?c 250 به دست آمد.