طراحی و ساخت حسگر گاز متان مبتنی بر نانو ساختار اکسید قلع

گاز متان یکی از مهمترین گازها برای کاربرد های خانگی و صنعتی می باشد. از آنجایی که متان به شدت اشتعال زا می باشد، ساخت و توسعه حسگر گاز متان بسیار مهم می باشد. این حسگر مورد نیاز صنعت نفت و گاز کشور می باشد. از میان انواع حسگرهای گاز متان، حسگرهای بر پایه اکسیدهای فلزی قدرت انتخاب پذیری بالایی نسبت به انواع دیگر حسگرها دارند. مهم ترین نوع حسگرهای اکسید فلزی از نقطه نظر کاربردهای عملی حسگر های بر پایه اکسید قلع می باشند که از تغییر رسانایی مواد نانو ساختاری برای آشکارسازی ترکیبات گازی کاهنده موجود در هوا در دماهای مختلف استفاده می کنند. ویژگی های کاربردی حسگرهای گازی بر پایه اکسید فلزی را نه تنها با مناسب کردن سایز کریستالی اکسیدهای فلزی بلکه با اضافه کردن فلزات واسطه به عنوان کاتالیست برروی ماتریس اکسید فلزهای نانو کریستالی می توان بهبود بخشید . در این پایان نامه ابتدا پاسخ نانو ذرات اکسید قلع به عنوان ماده حساس به گاز متان مورد بررسی قرار گرفت، سپس برای بهبود حساسیت و همچنین کاهش دمای عملکرد حسگر از فلز تنگستن و ترکیب کاربید تنگستن به عنوان ناخالصی در ماده حساس استفاده شد. با بررسی پاسخ حسگر و دمای عملکرد شاهد بهبود این دو پارامتر با اضافه کردن ناخالصی به اکسید قلع بودیم.در ادامه با تغییر نسبت وزنی ناخالصی های اضافه شده، درصد بهینه ای که بیشترین حساسیت را به گاز متان نشان داد،بدست آوردیم. اثرات تغییر دما و غلظت گاز متان نیز بر روی پاسخ حسگر و پارامترهای دیگر حسگر مانند زمان پاسخ و برگشت، تکرارپذیری و پاسخ حسگر به دیگر گازها مورد بررسی قرار گرفت.