مدلسازی و ساخت حسگرهای گاز مبتنی بر نانولوله های کربنی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده برق و کامپیوتر
- نویسنده سجاد دهقانی
- استاد راهنما محمدحسین شیخی محمدکاظم مروج فرشی
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1391
چکیده
هدف از این پژوهش طراحی و ساخت حسگرهای گاز مبتنی برنانولوله های کربنی (cnt) است. با توجه به اینکه تشخیص گاز متان در صنایع کشور اهمیت خاصی دارد بنابراین تمرکز ما برروی ساخت حسگر گاز متان بوده است. حسگرهای اکسید فلز که از رایج ترین حسگرها هستند معمولاً در دماهای بالا (500-300 درجه سانتی گراد) کار می کنند. با توجه به اینکه متان مولکولی پایدار و غیر قطبی است تشخیص آن در دماهای پایین مشکل است. برای تشخیص متان در محیط هایی مثل پالایشگاه های گاز، کار در دمای بالا احتمال انفجار را زیاد می کند علاوه براین که با افزایش دما مصرف توان هم زیاد می شود. با استفاده از نانولوله های کربنی می توان حسگرهای گاز با قابلیت کارکرد در دمای پایین ساخت. کارهای اندکی در زمینه ساخت حسگر گاز متان مبتنی بر نانولوله های کربنی با قابلیت کارکرد در دماهای نزدیک به دمای اتاق انجام شده است. باتوجه به اینکه نانولوله خالص نسبت به متان حساس نیست محققان سعی کرده اند با افزودن نانوذرات پالادیوم به سطح cnt، آن را نسبت به متان حساس کنند. در این پژوهش، چندین حسگر با قابلیت کارکرد در دمای پایین ساخته و مشخصه یابی شدند. در حسگرهای ساخته شده از نانوذرات al/al2o3 یا ag2o/sio2/mgo/zno و یا sno2 برای حساس کردن cnt نسبت به متان استفاده شد. نتایج نشان می داد که حسگر مبتنی بر نانوذرات sno2 بیشترین حساسیت را به گاز متان در دمای اتاق داشت و حسگر مبتنی بر نانوذرات ag2o/sio2/mgo/zno سریع ترین پاسخ را دارا بود. در همه حسگرها زیرلایه مورد استفاده sio2/si بود. با توجه به اینکه حسگرهای ساخته شده برمبنای تغییر رسانایی کار می کنند برای اینکه درک صحیحی از نحوه کار حسگر برای طراحی حسگرهای با حساسیت بیشتر داشته باشیم به مدلسازی رفتار الکتریکی cntهای فلزی و نیمه هادی پرداختیم و روابطی جدید برای محاسبه مقاومت الکتریکی آنها بر حسب قطر، طول و دما به دست آوردیم. به دلیل اینکه در حسگرهای ساخته شده، cntهای فلزی و نیمه هادی به صورت توام با قطرهای متفاوت وجود دارند. نتایج حاکی از آن است که نانولوله های نیمه هادی به دلیل مقاوت خیلی بالا نسبت به فلزی ها، عملاً نقشی در پاسخ ندارند پس در صورتی که حسگری مبتنی بر نانولوله نیمه هادی ساخته شود ممکن است حساسیت به میزان زیادی افزایش یابد. ضمناً پیش بینی می شود که تغییر طول نانولوله ها و فاصله بین الکترودها بتوان حساسیت حسگر را بهبود بخشید.
منابع مشابه
مروری بر روش‌های ساخت غشاهای نانولوله کربنی
نانولوله کربنی به دلیل برخورداری از سطح داخلی تقریباً بی اصطکاک و مقاومت مکانیکی و حرارتی بسیار مطلوب، در سال های اخیر در زمره مواد جذاب برای ساخت غشا قرار گرفته است. روش های ساخت غشاهای نانولوله کربنی را می توان به پنج دسته تقسیم کرد، که عبارت‌اند از غشای نامنظم نانولوله کربنی، غشای ساخته شده در قالب آماده، فیلتر نانولوله کربنی همراستا، غشای نانولوله کربنی همراستای عمودی و غشای ماتریس مخلوط نان...
متن کاملطراحی ادوات الکترونیکی مبتنی بر اتصالات نامتجانس نانولوله های کربنی با لایه های حلقوی Zn
In recent years, due to electron transport properties of nanostructures based on carbon nanotubes, a lot of attention to design electronic devices in the field of nanotechnology has attracted. There are three types of carbon nanotubes in zigzag, armchair and chiral (asymmetrical) forms. Since the types of armchair are electrically conductive, by a combination with a metal such as zinc can be ac...
متن کاملخالصسازی و عامل‌دار کردن نانولوله های کربنی
نانولوله‌های کربنی به دلیل خواص منحصربه‌فرد، کاربردهای گوناگونی دارند. نانولوله‌های کربنی به دلیل سطح آب‌گریز تمایل به تجمع دارند، بنابراین برای پراکندگی بهتر در محلول‌ها و پلیمرها سطح آنها با گروه‌های عاملی مختلف اصلاح می‌شوند. برای حذف ناخالصی‌های حین سنتز، خالص‌سازی نانولوله‌ها قبل از عامل‌دارسازی ضروری است. نانولوله‌های کربنی با دو روش فیزیکی و شیمیایی خالص‌سازی می‌شوند. خالص‌سازی روش‌ها...
متن کاملبهبود حسگری گاز هیدروژن لایه های اکسید تنگستن با استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره
The WO3/MWNTs hybrid gas sensitive films were prepared by spin-coating on alumina substrate. The structure, morphology and chemical composition of the functionalized MWNTs and WO3/MWNTs hybrid films were studied by SEM, TEM, XRD, Raman, DLS and XPS methods. The MWCNT were initially functionalized (f-MWNTs). Dispersion and surface reactivity of MWNTs was improved because of oxygenate groups on M...
متن کاملبررسی اثر نانولوله های کربنی بر خواص پوشش های آلی
در سال های اخیر مطالعه برروی پوشش های حاوی ذرات نانو به شدت گسترش یافته است.استفاده از ذرات نانو در پوشش های آلی موجب بهبود خواص الکتریکی و مکانیکی آن می شود .یکی از بهترین گزینه ها برای بهبود خواص پوشش های آلی استفاده ازنانولوله های کربنی با خواص منحصربه فرد است. رسانایی گرمایی و الکتریکی ،مقاومت خوب و نسبت طول به قطربسیار بالای این ماده باعث بهبود خواص پوشش های آلی می شود. از زمان کشف نانو لو...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده برق و کامپیوتر
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023