بررسی نانوکامپوزیت لایه نازک PEDOT:PSS/SnO2 به عنوان حسگر گاز CO

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

محمد دوازده امامی ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی، بخش مهندسی مواد، شیراز، ایران)
راحله معمارزاده ² (استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مرودشت، گروه مکانیک، مرودشت، ایران)
سیروس جوادپور ³ (دانشیار، دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی، بخش مهندسی مواد، شیراز، ایران)

تاریخ دریافت : 1392/10/14 تاریخ پذیرش : 1392/10/14 تاریخ انتشار : 1392/10/01

کلید واژه: نانوکامپوزیت, حسگر گاز, مونواکسید کربن, PEDOT:PSS, اکسید قلع,

چکیده مقاله :

در این مقاله، به بررسی اثر افزودن نانو ذرات اکسید قلع (SnO₂) به پلی(3،4 اتیلن دی اکسی تیوفن) پلی(استیرن سولفونیت) (PEDOT:PSS) جهت تولید نانوکامپوزیت لایه نازک PEDOT:PSS/SnO₂ به عنوان حسگر گاز مونواکسید کربن (CO) پرداخته شده است. تولید لایه نازک این کامپوزیت به­وسیله دستگاه پوشش دهنده چرخشی انجام شده است. نانوکامپوزیت به دست آمده با استفاده از تکنیک­های آزمایشگاهی FTIR، AFM و XPS مورد بررسی قرار گرفته است. بمنظور تعیین دمای کارکرد مناسب، مقدار حساسیت حسگر در دماهای متفاوت بررسی شد. در پایان آزمایش­ها سعی شده است تا مقدار بهینه­ی درصد جرمی نانوذرات SnO₂ در نانوکامپوزیت ساخته شده جهت مناسب­سازی حساسیت و به­گزینی حسگر گاز CO به دست آید. هم­چنین در این آزمایش­ها به بررسی اثر رطوبت بر مقدار پاسخگویی حسگر نسبت به گاز CO پرداخته شده است. از خصوصیت­های این حسگر می­توان به پاسخگویی در دمای محیط، زمان پاسخگویی کوتاه و هم­چنین ساخت آسان اشاره کرد.

چکیده انگلیسی:

The research has been focused on the effects of adding tin oxide nanoparticles (SnO₂) into poly (3, 4-ethylene-dioxythiophene) poly (styrenesulfonate) (PEDOT: PSS) to produce a nanocomposite thin film of PEDOT:PSS/SnO₂ as a carbon monoxide (CO) gas sensor. The composite thin film was produced by a spin coater. The produced nanocomposites were studied by analytical techniques, such as FTIR, AFM, and XPS. In order to determine the appropriate operating temperature, the sensitivity of the sensor was studied at different temperatures. The optimized weight percent of the SnO₂ nanoparticles was determined to the highest sensitivity and selectivity of CO gas sensors. Also, the effect of humidity on the sensor response to CO gas was studied. The advantage of this sensor is short response time, easy fabrication, and operation at room temperature.