محققان دانشگاه تهران و دانشگاه تربیت معلم شهید رجایی توانستند با سنتز نانوساختار اکسید روی-اکسید قلع به نانوحسگرهایی برای‌شناسایی گاز اتانول دست پیدا کنند.
استفاده از فناوری نانو برای تشخیص گاز اتانول
|
محققان دانشگاه تهران و دانشگاه تربیت معلم شهید رجایی توانستند با سنتز نانوساختار اکسید روی-اکسید قلع به نانوحسگرهایی برای‌شناسایی گاز اتانول دست پیدا کنند.
گاز اتانول به عنوان یک گاز سمی و اشتعال‌زا شناخته می‌شود و تاکنون حسگرهای متعددی برای تشخیص آن تولید شده است که استفاده از اکسیدهای فلزی در حسگرها از توجهات ویژهای برخوردار است. اما به علت انتخاب‌پذیری نامناسب آن و زمان پایداری زیاد از معایبی نیز برخوردار است. برای بهبود این معایب، تلاش‌های متعددی از جمله همراه کردن این اکسیدهای فلزی با عناصر دیگر، صورت گرفته است.
ساختار اکسید روی-اکسید قلع (ZnO-SnO2) به علت دارا بودن دامنه تغییرات هدایتی وسیع و حساس به حضور گاز از توجه ویژهای در این بین برخوردار است. این پژوهشگران با‌شناسایی ساختار اکسید روی-اکسید قلع و بهره جستن از فناوری نانو، نانوحسگرهایی تولید کردند که نسبت به گاز اتانولِ محیط حساس بوده و انتخاب پذیری بالایی نسبت به این گاز دارند.
این نانوساختار تاکنون به روش‌های متفاوت و نسبتا سخت‌تری سنتز می‌شد، به همین منظور محققان با مطالعاتی که بر روی سنتز این نانوساختار داشتند، توانستند نانوساختار ZnO-SnO2 را به روش ساده‌ترِ رسوب دهی سنتز کنند.
این محققان با آزمایشاتی که بر روی نانوحسگر سنتز شده انجام دادند به نتایج مطلوبی نیز رسیدند. نتایج این کار تحقیقاتی نشان داد که افزودن Zn2+ به ساختار SnO2 باعث بهبود ساختار، مورفولوژی و رفتار حسگری SnO2 شده است. بر همین اساس این نانوحسگر نسبت به اتانول در مقایسه با مونوکسید کربن و متانول موجود در محیط از حساسیت و انتخاب‌پذیری بالاتری برخوردار است.
همچنین پیش‌بینی شد که حضور یون Zn2+ در ساختار نانوحسگر باعثِ پاسخ سریع و بهتر نانوحسگر می‌شود. علت این امر را نیز ایجاد دو مرکز فعال با ویژگی‌های متفاوت اکسایش-کاهشی و اسید-بازی پیش بینی کردند.
نتایج این کار تحقیقاتی که به‌وسیله‌ی خانم مهندس سحر همتی، با همکاری دکتر یدالله مرتضوی و دکتر عباس علی خدادادی از دانشگاه تهران و دکتر اعظم انارکی فیروز از دانشگاه تربیت معلم شهید رجایی صورت گرفته است؛ در مجله Sensors and Actuators B: Chemical (شماره ۱، جلد ۱۶۱، سپتامبر سال ۲۰۱۱) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن مقاله را در صفحات ۱۲۹۸ الی ۱۳۰۳ همین شماره مشاهده نمایند. |
