ساخت و بررسي حسگر پوشيدني(انعطاف پذير) گاز هيدروژن بر پايه لايه نازك پالاديوم

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، عملكرد لايه‌هاي نازك پالاديوم ايجاد شده به روش كندوپاش جريان مستقيم بر روي بستر انعطاف‌پذير منسوج بي‌بافت، در شش ضخامت مختلف مورد بررسي قرار گرفت. به منظور تحليل ساختاري و عملكرد حسگري اين نمونه‌ها، آزمون‌هاي پراش پرتو ايكس (XRD:X-ray Diffraction)، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FESEM:Field Emission Scanning Electron Microscopy)، آزمون‌هاي حسگري در دماهاي محيط، 50.100 و 150 درجه سانتي‌گراد، و نيز آزمون رطوبت در دماي اتاق انجام شد. نتايج حاصل نشان داد كه برخي لايه‌هاي نازك در زمان‌هاي رشد طولاني‌تر دچار اكسيداسيون شده و در آزمون‌هاي حسگري پاسخ‌هاي متفاوتي ارائه داده‌اند. تصاوير FESEM نشان داد كه نمونه‌ها پس از قرارگيري در معرض گاز هيدروژن دچار تردي هيدروژني يا تشكيل هيدريد پالاديوم شده‌اند كه اين امر منجر به ترك‌خوردگي و شكست در ساختار آن‌ها گرديد. در ميان نمونه‌هاي مورد بررسي، نمونه با ضخامت 5 نانومتر در دماي اتاق و در غلظت 10 درصد هيدروژن، زمان پاسخ 16 ثانيه و زمان بازيابي 18 ثانيه از خود نشان داد. با اين حال، نمونه با ضخامت 35 نانومتر به عنوان نمونه بهينه اين تحقيق شناسايي شد چرا كه توانايي تشخيص تمامي غلظت‌هاي هيدروژن را داشت. با افزايش دما و رطوبت، سرعت پاسخ‌دهي و درصد پاسخ‌دهي نمونه‌ها كاهش چشمگيري يافت. بر اين اساس، مي‌توان نتيجه گرفت كه لايه نازك پالاديوم بر روي بستر منسوج بي‌بافت در شرايط دماي اتاق و رطوبت پايين، عملكرد حسگري مطلوب‌تري از خود نشان مي‌دهد.

236970

ماده چگال

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان