پديد آورنده :
صالحي، طليعه
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي حسگر مقاومتي گاز هيبريدي از نانو الياف اكسيد روي نانو صفحات اكسيد گرافن احيا شده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 88ص. : مصور، جدول،نمودار
استاد راهنما :
ابوذر طاهري زاده، عباس بهرامي
استاد مشاور :
وحيد غفاري نيا، عليرضا علافچيان
توصيفگر ها :
حسگر گاز , اكسيد گرافن , نانو الياف سراميكي , اكسيد روي , اكسيد فلزي نيمه هادي , الكتروريسي , احياي حرارتي
استاد داور :
فتح اله كريم زاده، مهشيد خرازيها
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/02/03
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/02/03
چكيده فارسي :
1 چکیده هدف از پژوهش حاضر ساخت الیه نازک حدود 4 میکرومتر از نانو الیاف اکسید روی نانوذرات اکسید گرافن احیا شده و مشخصهیابی آن به منظور کاربرد در حسگرگاز و سنجش گاز استون برای تشخیص بیماری دیابت است حسگرهای گاز اکسید فلزی نیمههادی از جمله اکسید روی به عنوان ماده حساس در سیستمهای تشخیص گاز به علت هزینه پایین تولید آسان و اندازهگیری الکترونیکی ساده به طور گسترده موردتوجه قرار گرفتهاند همچنین به منظور بهبود حسگرهای گازی تالشهای بسیاری انجام شده است تا خواص حسگرهای نیمه هادی اکسید فلزی را تغییر دهند تا حساسیت و قدرت انتخاب بیشتری داشته باشند در همین راستا اخیرا پژوهشهایی برای سنتز هیبرید اکسید فلزی گرافن برای کاربرد در حسگر گاز مورد بررسی قرار گرفتهاند در این میان استفاده از مورفولوژیهای یک بعدی ازجمله نانو الیاف نامنظم با توجه به نسبت طول به قطر باال و هم چنین تداخل بین الیاف حساسیت بیشتری را به گاز از خود نشان میدهند باتوجه به آنچه گفته شد در این راستا با استفاده از طراحی آزمایش 9 DOE نمونه با در نظر گرفتن کسر وزنی زینک استات نسبت به پلیوینیل الکل ZnAc PVA برابر با 1 5 2 4 و کسر وزنی اکسید گرافن نسبت به پلیوینیل الکل GO PVA برابر با 20 0 70 0 21 0 الکتروریسی شدند پس از الکتروریسی با استفاده از آنالیز حرارتی TGA DTA دمای مناسب کلسیناسیون نانو الیاف هیبریدی برای حذف پلیمر پلیوینیل الکل و همچنین احیا حرارتی اکسید گرافن تعیین شد به منظور مشخصهیابی نانو الیاف هیبریدی ساخته شده از تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM و تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM برای بررسی اندازه و توزیع قطر الیاف حدود001 500 نانومتر قبل از کلسیناسیون و حدود07 300 نانومتر بعد از کلسیناسیون آنالیز پراش پرتو ایکس XRD و طیف فروسرخ با تبدیل فوریه FTIR برای تایید ساختار مورد نظر قبل و بعد از کلسیناسیون استفاده شد پس از تایید ساختار خواص الکتریکی نانو الیاف به منظور کاربرد در حسگر گاز برای تشخیص گاز استون مورد بررسی قرار گرفت نتایج آزمونهای الکتریکی برای نمونههای بدون گرافن نشان داد که بیشترین حساسیت مربوط به کسر وزنی ZnAc PVA برابر با 4 است در ادامه با افزودن اکسید گرافن دمای کاری حسگر حدود 002 درجه سانتیگراد پایین آمد همچنین حساسیت حسگر با افزودن اکسید گرافن تا کسر وزنی GO PVA برابر 70 0 افزایش یافت اما پس از آن افزودن بیشتر اکسیدگرافن موجب کاهش حساسیت شد کلمات کلیدی حسگرگاز اکسید گرافن نانوالیاف سرامیکی اکسید روی اکسید فلزی نیمههادی الکتروریسی احیای حرارتی
چكيده انگليسي :
89 Fabrication and characterization of a hybrid gas resistivity sensor from ZnO RGO nanofibers Talieh Salehi January 8 2019 Degree M Sc Language PersianSupervisors Dr Aboozar Taherizadeh Assis Prof supervisor email a taheri@cc iut ac irDr Abbas Bahrami Assis Prof supervisor email a n bahrami@cc iut ac irDr Vahid Ghafarinia Assis Prof Adviser email ghafarinia@cc iut ac irDr Alireza Allafchian Assis Prof Adviser email allafchian@cc iut ac irAbstractThe purpose of the present study was to fabrication a thin layer about 4 m of ZnO RGOnanofibers and to characterize it for use in sensor gas and acetone gas for diagnosis ofdiabetes Semiconductor metal oxide gas sensors including zinc oxide as a sensitivematerial are widely applied in gas detection systems due to low cost easy manufacturing and simple electronic measurements Many efforts have also been made to improve thesensors of the gas to alter the properties of metal oxide semiconductor sensors in order toincrease the sensitivity and power of choice To this purpose recent studies have been carriedout to synthesize metal graphene oxides hybrids for use in gas sensors Meanwhile the useof one dimensional morphologies including irregular nano fibers shows a highersusceptibility to gas due to the ratio of length to diameter and the interference of the fibers in this study using the experimental design DOE 9 specimens taking into account theweight fraction of zinc acetate compared to poly vinyl alcohol ZnAc PVA equal to 1 2 5 4 and fraction the weight of GO was adjusted to poly vinyl alcohol GO PVA by0 01 0 07 0 12 After electrospinning the temperature of the calcification of hybrid nano fibers was determined by the use of thermal analysis TGA DTA to remove polymer andalso thermal reduction of graphene oxide In order to characterize the hybrid nano fibers ascanning electron microscopy SEM image and a field scattering scanning electronmicroscopy FESEM image were used to check the diameter of the fibers about 500 100nm before calcining and about 300 70 nm after Calcination X ray diffraction XRD andFourier transform infrared spectrum FTIR were used to confirm the desired structurebefore and after calcination After confirming the structure the electrical properties ofnanofibers were investigated for use in the gas sensor for the detection of acetone gas Theresults of electrical tests for graphene samples showed that the highest sensitivity of ZnAc PVA weight fraction was 4 After adding graphene oxide the sensor s working temperaturedropped to about 200 C The sensitivity of the sensor was also increased by addinggraphene oxide to the weight of the GO PVA equal to 0 07 but after that the addition ofgraphene oxide decreased the sensitivity keywords Gas sensor Graphene oxide Ceramic nanofibers Zinc oxide Semiconductormetal oxide Electrospinning Thermal reduction
استاد راهنما :
ابوذر طاهري زاده، عباس بهرامي
استاد مشاور :
وحيد غفاري نيا، عليرضا علافچيان
استاد داور :
فتح اله كريم زاده، مهشيد خرازيها
