نام پژوهشگر: شاهین باقرپور

ساخت نمونه مهندسی و طراحی خط تولید پایلوت برای تولید صنعتی حسگر گاز co: قسمت اول
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برق 1393
  شاهین باقرپور   فرامرز حسین بابایی

پیشرفت روزافزون صنایع و تکنولوژی، نمایش و کنترل پیوسته آلودگی موجود در هوا را در کارخانه ها، آزمایشگاه ها، بیمارستان ها و اکثر محیط های فنی ضروری می سازد. به همین دلیل، توسعه آشکارسازهای گازهای بسیار حساس، اهمیت یافته تا از حوادث ناشی از نشت گاز جلوگیری شود.از ویژگی¬های اصلی این پروژه این است که برای اولین بار، تولید صنعتی حسگر گاز در ایران مورد توجه عملی قرار گرفت. طی این پروژه یک نمونه مهندسی برای تولید صنعتی حسگر گاز ساخته شده و خط تولید پایلوت برای آن طراحی گردید.صفحه سیلیکا به عنوان زیر پایه و اکسید قلع به عنوان لایه حساس انتخاب شد که به منظور لایه¬نشانی اکسید قلع بر روی صفحات سیلیکا سامانه لایه نشانی usp به روش اسپری پیرولیز طی این پروژه طراحی و ساخته شد. همچنین در جهت بهبود ویژگی¬های حسگری آزمایشات مختلفی صورت گرفت از جمله انتخاب دمای لایه نشانی که با بررسی مورفولوژی سطح و انجام آزمایشات لازم دست یافته شد که حسگرهای ساخته شده در دمای 350 درجه سانتیگراد دارای دانه بندی ریزتری می¬باشند و حساسیت بیشتری دارند. همچنین انتخاب دما و مدت زمان ترمیم حرارتی به منظور افزایش طول عمر و پایداری حسگر مورد بررسی قرار گرفت و پس از انجام آزمایشات لازم به این نتیجه رسیده شد که دمای ترمیم حرارتی نسبتا پایین (400 درجه سانتیگراد) و مدت زمان ترمیم حرارتی نسبتا زیاد (12ساعت) باشد که تاثیر قابل توجهی در افزایش طول عمر و پایداری حسگر داشت. در نهایت به منظور افزایش حساسیت حسگر نانو ذرات پلاتین در سل الکتروشیمیایی سه الکترودی به روش ولتامتری چرخه¬ای بر روی لایه حساس اکسید قلع ترسیب شد. با آنالیزهای edx و semکه اندازه دانه¬های ذرات پلاتین 30 نانومتر مشاهده شد وآزمایشات انجام شده نشان داد که نانو ذرات پلاتین به عنوان کاتالیزور عمل کرده و نرخ واکنش¬های شیمیایی را افزایش می¬دهد و علاوه بر افزایش قابل توجه حساسیت، سرعت عمل حسگر را به میزان قابل توجهی افزایش داده و زمان صعود و بازیابی حسگر را کاهش می¬دهد.همچنین افزودن پلاتین در کاهش دمای بهینه که از ویژگی¬های مهم حسگر می¬باشد نقش بسزایی داشت. پس از ساخت حسگر حساسیت آن در دماهای مختلف و غلظت¬های مختلف گازهای اتانول، متانول، هیدروژن، مونواکسیدکربن و گاز شهری بررسی شد، دمای کار حسگر معرفی شده 275 درجه سانتیگراد مشخص شد.در انتهای کار تولید صنعتی حسگر بررسی شد و بدین منظور واحد کنترل و مانیتورینگ مقاومت لایه اکسید قلع در سامانه لایه نشانی uspتعبیه شدکه خط تولید طراحی شده قادر به تولید نمونه های مشابه شد، با انجام آزمایش طول عمر نشان داده شد که نمونه مهندسی حسگر معرفی شده در صد روز اخیر تغییر ناچیزی در پاسخ خود داشته است.