شماره مدرك
21346
شماره راهنما
18271
پديد آورنده
سعيدي امين آبادي، زهرا
عنوان
بررسي ويژگيهاي حسگريگاز هيدروژن Pd/CoMoO4
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
تجربي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1405
صفحه شمار
هفت،89ص. :مصور،جدول،نمودار
توصيفگر ها
واژگان كليدي: حسگر گاز، نيمهرساناي اكسيد فلزي، نانوساختار، موليبدات كبالت، هيدروژن
تاريخ ورود اطلاعات
1405/07/27
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
فيزيك ماده چگال
دانشكده
فيزيك
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/07/29
كد ايرانداك
1964039
چكيده فارسي
پايش دقيق و بلادرنگ گازهاي خطرناك مانند هيدروژن، بهويژه در سامانههاي صنعتي، انرژي و ايمني، مستلزم توسعه حسگرهاي گازي با حساسيت بالا، گزينشپذيري مناسب و پايداري عملكردي قابل اعتماد است. در اين ميان، حسگرهاي گازي مبتني بر نيمهرساناهاي اكسيد فلزي به دليل هزينه ساخت پايين، سادگي فرآيند توليد، قابليت كوچكسازي و پايداري حرارتي مطلوب، بهطور گسترده مورد توجه قرار گرفتهاند. در اين پژوهش، نانوساختارهاي موليبدات كبالت (CoMoO₄) بهعنوان ماده فعال حسگري براي تشخيص گاز هيدروژن مورد بررسي قرار گرفته است. تركيب CoMoO₄ به واسطه ساختار الكتروني مناسب، وجود مراكز فعال سطحي و قابليت انتقال بار مطلوب، گزينهاي مناسب براي تشخيص گازهاي احياكننده مانند هيدروژن محسوب ميشود. ابتدا نانوساختارهاي اين ماده با فازهاي α و β به روش هيدروترمال و با كنترل دماي بازپخت ساختهشده و ويژگيهاي ساختاري، ريخت شناسي و فازي آنها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با تنظيم عمليات حرارتي، ميتوان نوع فازهاي αوβ را كنترل كرد.
در ادامه، ويژگيهاي حسگري گازي هيدروژن نانوساختارهاي CoMoO₄ ساخته شده مورد ارزيابي قرار گرفت. بررسيها نشان داد كه ويژگيهاي حسگري فاز α كبالت مولبيدات بهتر از فاز β ميباشد. همچنين نتايج نشان ميدهد كه پاسخ حسگرهاي ساختهشده با افزودن پالاديوم نسبت به گاز هيدروژن افزايش قابل توجهي دارد. رفتار حسگري ساخته شده با سازوكار جذب اكسيژن سطحي و واكنش گاز هيدروژن با سطح نيمهرسانا قابل توجيه است. بر اساس نتايج حاصل، نانوساختارهاي موليبدات كبالت قابليت بهكارگيري بهعنوان ماده فعال در حسگرهاي گازي مبتني بر نيمهرساناهاي اكسيد فلزي براي آشكارسازي هيدروژن را دارند.
چكيده انگليسي
Hydrogen Gas Sensing Properties of α- and β-CoMoO₄ Nanostructures
Accurate and real-time monitoring of hazardous gases such as hydrogen, particularly in industrial, energy, and safety systems, requires the development of gas sensors with high sensitivity, appropriate selectivity, and reliable operational stability. Among the various sensing technologies, metal oxide semiconductor gas sensors have attracted considerable attention due to their low fabrication cost, simple manufacturing processes, miniaturization capability, and favorable thermal stability. In this study, cobalt molybdate (CoMoO₄) nanostructures were investigated as active sensing materials for hydrogen gas detection. Owing to its suitable electronic structure, surface-active sites, and favorable charge-transfer properties, CoMoO₄ is considered a promising candidate for detecting reducing gases such as hydrogen.
Initially, α- and β-phase CoMoO₄ nanostructures were synthesized using a hydrothermal method, with the annealing temperature carefully controlled. Their structural, morphological, and phase characteristics were subsequently investigated. The results demonstrated that the crystalline phase of CoMoO₄ could be controlled by adjusting the heat-treatment conditions.
The hydrogen gas-sensing properties of the synthesized CoMoO₄ nanostructures were then evaluated. The results revealed that the α-phase cobalt molybdate exhibited better gas-sensing performance than the β-phase. Furthermore, the incorporation of palladium significantly enhanced the hydrogen-sensing response of the fabricated sensors. The observed sensing behavior can be explained by the adsorption of oxygen species on the semiconductor surface and their subsequent reaction with hydrogen gas.
Based on these findings, CoMoO₄ nanostructures demonstrate considerable potential as active materials for metal oxide semiconductor-based gas sensors for hydrogen detection.
استاد راهنما
پرويز كاملي
استاد مشاور
حسين احمدوند
استاد داور
حميده شاكري پور , پيمان صاحب سرا