پديد آورنده :
صميمي، مريم
عنوان :
تأثيركاتاليست هاي طلا و پالاديم برحسگر گاز مقاومتي اكسيدروي براي شناسايي گاز هيدروژن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 78ص. : مصور، جدول، نمودار.
توصيفگر ها :
هيدروژن , اكسيدروي , كاتاليست , طلا , پالاديم , ريختشناسي
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/11/28
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/12/04
چكيده فارسي :
در اين پاياننامه، حسگرهاي گاز مقاومتي مبتني بر اكسيدروي (ZnO) با ساختار تتراپاد كه با فلزات نجيب طلا (Au) و پالاديوم (Pd) آلايش يافتهاند، براي شناسايي گاز هيدروژن (H₂) مورد بررسي قرار گرفته است. اكسيدروي به عنوان يكي از پركاربردترين نيمهرساناهاي اكسيدي به دليل ويژگيهايي مانند حساسيت بالا، قابليت كار در دماهاي بالا، و قيمت مقرونبهصرفه، براي كاربردهاي حسگري گاز مورد توجه قرار گرفتهاست. اين پژوهش نشان ميدهد كه پاسخ حسگري ZnO به هيدروژن با افزودن نانوذرات طلا كه به روش فرسايش ليزر پالسي تهيه شدهاند، به ميزان قابل ملاحظهاي افزايش مييابد و در نسبت مشخصي از ZnO و نانوذرات طلا (1% وزني)، اين پاسخ بهينه ميشود.
آلايش ZnO با 1% وزني طلا بهترين عملكرد حسگري را در دماي 350 درجه سانتيگراد و غلظت 10 درصد گاز هيدروژن نشان ميدهد. با اين حال، وقتي پالاديوم به اين تركيب اضافه شد، پاسخ حسگر كاهش يافت. اين كاهش پاسخ ممكن است به دليل اثرات تداخلي كاتاليزوري طلا و پالاديوم باشد كه منجر به كاهش تعداد مكانهاي فعال سطحي براي جذب و تجزيه مولكولهاي هيدروژن شدهاست.
اين مطالعه نشان ميدهد كه در حالي كه آلايش ZnO با طلا به طور قابل توجهي حساسيت و انتخابپذيري حسگرهاي گاز هيدروژن را بهبود ميبخشد، افزودن پالاديوم به اين تركيب ميتواند زمان پاسخ حسگر را كاهش دهد. اين يافتهها ميتوانند به توسعه حسگرهاي گازي با كارايي بالا براي كاربردهاي صنعتي و محيطي كمك كنند.
چكيده انگليسي :
This thesis investigates resistive gas sensors based on zinc oxide (ZnO) doped with noble metals gold (Au) and palladium (Pd) for hydrogen (H₂) detection. ZnO is widely used in gas sensors due to its unique properties such as high sensitivity, ability to operate at high temperatures, and cost-effectiveness. This research shows that the sensing response of ZnO to hydrogen significantly increases with the addition of gold nanoparticles prepared by pulsed laser ablation, and the optimal response is achieved at a specific ratio of ZnO to gold nanoparticles (1% by weight).
Doping ZnO with 1% by weight gold provides the best sensing performance at 350°C and 10% hydrogen concentration. However, when palladium was added to this composition, the sensor's performance decreased. This reduction in performance may be due to the interfering catalytic effects of gold and palladium, leading to fewer active surface sites for the adsorption and decomposition of hydrogen molecules.
This study demonstrates that while doping ZnO with gold significantly enhances the sensitivity and selectivity of hydrogen gas sensors, adding palladium to this composition can reduce the sensor's performance. These findings could contribute to the development of high-performance gas sensors for industrial and environmental applications.
استاد راهنما :
حميده شاكري پور , پرويز كاملي
استاد مشاور :
پيمان صاحب سرا
استاد داور :
فرهاد فضيله , حسين احمدوند
