Sensor oksida logam dibuat menggunakan timah dioksida berukuran nano yang diperoleh dengan metode sol-gel. Lapisan sensor yang peka terhadap gas diresapi dengan PdCl2 solusi konsentrasi yang berbeda untuk meningkatkan sensitivitas sensor yang diusulkan. Pengaruh kondisi suhu yang berbeda dari pembentukan sensor pada sifat sensor dipelajari. Ditemukan bahwa penurunan durasi perawatan sensor suhu tinggi mencegah pembesaran partikel bahan sensitif gas. Terlihat bahwa sensor berdasarkan bahan dengan ukuran partikel yang lebih kecil menunjukkan respons sensor yang lebih tinggi hingga 40 ppm H2 . Hasil yang diperoleh dijelaskan dalam hal pengaruh substansial dari panjang batas umum antara partikel material timah dioksida dan paladium pada sifat sensitif gas dari sensor. Sensor yang diperoleh memiliki respons dan waktu pemulihan yang cepat serta menunjukkan karakteristik yang stabil selama operasi jangka panjangnya.
Saat ini, hidrogen banyak digunakan untuk sintesis kimia di industri dan sebagai sumber energi yang ramah lingkungan [1,2,3]. Hidrogen adalah gas yang mudah meledak, oleh karena itu, kontrol H2 konten di area penggunaan, transportasi, dan penyimpanannya diperlukan. Perangkat analisis gas berdasarkan sensor oksida logam bisa menjanjikan untuk mewujudkan kontrol tersebut [4,5,6].
Telah diketahui bahwa material berukuran nano memiliki beberapa sifat fisikokimia yang unik, yaitu optoelektronik [7], magnetik [8], dan katalitik [9]. SnO2 adalah bahan perspektif untuk membuat sensor oksida logam karena kelembaman kimianya, stabilitas termal, dan kemampuannya untuk menyerap oksigen secara kimiawi. Oleh karena itu nanomaterial berbahan dasar timah dioksida sangat menarik untuk dipelajari sebagai lapisan sensor yang peka terhadap gas untuk mengukur H2 di udara. Meningkatkan respons sensor terhadap hidrogen dapat dicapai dengan penambahan lapisan peka gas pada sensor aditif aktif katalitik termasuk Pd yang merupakan salah satu katalis paling aktif dalam reaksi oksidasi hidrogen [6, 10].
Komposisi bahan sensor, metode preparasinya, dan kondisi pembentukan bahan dapat mempengaruhi ukuran partikel [11,12,13] dan dengan demikian pada sifat bahan yang peka terhadap gas.
Morfologi bahan lapisan sensitif sensor termasuk ukuran partikel dan distribusinya sangat penting untuk membuat sensor oksida logam yang sangat efisien [14,15,16]. Diketahui bahwa penurunan ukuran partikel bahan lapisan sensitif sensor akan meningkatkan respon sensor [17]. Pada saat yang sama, diketahui bahwa pembuatan sensor memerlukan sintering suhu tinggi. Namun, sintering suhu tinggi menyebabkan pembesaran partikel nanomaterial. Itulah sebabnya kondisi proses sintering suhu tinggi sensor harus mencegah pembesaran partikel dan memberikan kekuatan mekanis sensor dan konduktivitasnya secara simultan melalui pembentukan kontak antara partikel nano dari bahan yang sensitif terhadap gas. lapisan [18].
Suhu optimal dari sensor sintering yang harus memenuhi kondisi yang tercantum di atas dapat dicapai dengan nilai suhu yang diperlukan dan durasi waktu tahapan tertentu dari sensor suhu tinggi sintering. Kondisi pembentukan nanomaterial sensor juga harus memberikan penyelesaian penuh kristalisasi dan stabilisasi nanopartikel.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh kondisi pembentukan Pd/SnO2 nanomaterial dengan kandungan paladium berbeda pada sifat sensor semikonduktor hingga hidrogen.
Sintesis SnO berukuran nano2 bahan dilakukan dengan metode sol-gel. Contoh SnCl4 ·5H2 O (m = 1,5 g) dilarutkan dalam 15 ml etilen glikol. Solusi yang diperoleh diuapkan pada 110-120 °C. Setelah penguapan etilen glikol, gel coklat gelap terbentuk. Gel yang dihasilkan dikeringkan pada suhu 150 °C untuk membentuk xerogel. Xerogel digiling dan diletakkan di atas piring keramik. Untuk mendapatkan SnO berukuran nano2 , dekomposisi termal xerogel dilakukan di udara menggunakan tungku suhu tinggi Gero (Jerman). SnO berukuran nano2 , karboksimetil selulosa, dan PdCl2 digunakan untuk mendapatkan bahan yang peka terhadap gas.
Sensor adsorpsi-semikonduktor dibuat dengan pengendapan pasta bahan peka gas pada pelat keramik sensor yang telah mengukur kontak listrik dan pemanas [19]. Pasta dibuat dengan mencampurkan SnO2 nanomaterial dan larutan berair (3 wt%) karboksimetilselulosa. Volume pasta tertentu (3 μL) ditempatkan pada pelat keramik sensor menggunakan jarum suntik Hamilton 85 RN SYR (5 L) untuk memberikan ketebalan lapisan sensor yang sama. Menurut data SEM, ketebalan lapisan sensor sekitar 70 m (File tambahan 1:Gambar S1, Bagian Informasi Pendukung). Sensor dikeringkan pada suhu 90 °C selama 1 jam di udara. Pengenalan paladium ke lapisan peka gas sensor dilakukan dengan menghamilinya dengan larutan paladium klorida konsentrasi tertentu (CPdCl2 = 0.05 × 10 −2 –0,15 M). Setelah impregnasi, sensor dikeringkan dan disinter dalam tungku suhu tinggi menggunakan dua mode suhu berbeda yang mencakup pemanasan bertahap sensor (Gbr. 1a, b). Sensor dan bahan peka gas yang diperoleh dengan mode pemanasan suhu 1 atau 2 diberi nama S1 atau S2 masing-masing.
Skema pemanasan suhu sensor berdasarkan SnO2 . a Mode 1. b Modus 2
Untuk mengukur nilai sinyal sensor, sensor ditempatkan ke dalam bilik dan dihubungkan ke stand listrik khusus [20]. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan analisis aliran gas dengan laju 400 ml/menit. Suhu sensor yang dibutuhkan dipastikan dengan nilai tegangan yang pasti pada sensor pemanas. Pengukuran suhu sensor dilakukan dengan menggunakan pirometer Optris Laser Sight (Optris, Jerman). Sensor distabilkan dengan penuaan pada suhu 400 °C selama 1 minggu di udara dengan perawatan sensor secara berkala oleh campuran hidrogen-udara dengan 1000 ppm H2 sebelum mengukur sifat peka gas.
Rasio nilai hambatan listrik sensor di udara (R 0 ) ke nilai hambatan listriknya dengan adanya 40 ppm H2 (R H2 ) dipilih sebagai ukuran respon sensor. Waktu respons sensor (t 0,9 ) diperkirakan sebagai waktu yang dibutuhkan sensor untuk mencapai 90% dari nilai sinyal kesetimbangan ketika udara digantikan oleh gas yang dianalisis. Waktu pemulihan (τ 0,1 ) diperkirakan sebagai waktu yang dibutuhkan sensor untuk kembali ke 10% di atas sinyal awal di udara saat gas yang dianalisis digantikan oleh udara.
Karakteristik sensor dipelajari menggunakan campuran hidrogen-udara dengan berbagai konsentrasi H2 . Campuran udara dengan H2 , CO, CH4 , dan H2 dan CO atau H2 dan CH4 digunakan untuk memperkirakan selektivitas sensor yang diperoleh. Semua campuran gas yang dianalisis disiapkan dan diuji di Pusat Sertifikasi dan Metrologi Ukraina.
Stabilitas respons terhadap 40 ppm H2 untuk sensor S2 (S-67 dan S-69) selama 6 bulan operasi mereka dipelajari.
Penentuan permukaan material sensor spesifik dilakukan dengan metode Brunauer-Emmett-Teller (BET).
Kandungan paladium dalam bahan sensor ditentukan dengan metode serapan atom menggunakan spektrofotometer AAS1N Carl Zeiss (Jena, Jerman) dengan alat penyemprot menyala. Atomisasi paladium dilakukan dalam nyala udara asetilen (2350 °C).
Studi komposisi fasa dilakukan dengan menggunakan difraktometer Bruker D &Advance (radiasi CuKα ). Identifikasi fase sampel dilakukan dengan membandingkan hasil yang diperoleh dan data kristalografi yang dipublikasikan.
Kajian morfologi material sensor dengan metode TEM dilakukan menggunakan mikroskop elektron transmisi SELMI PEM-125 K dengan tegangan akselerasi 100 kV. Analisis ukuran partikel berdasarkan citra TEM dilakukan dengan menggunakan program Kappa Image Base. Untuk mendapatkan informasi tentang distribusi ukuran partikel untuk nanomaterial yang diperoleh, sekitar 300 partikel dalam citra TEM diperhitungkan.
Sampel nanomaterial yang diperoleh dipelajari dengan metode FESEM menggunakan mikroskop elektron pemindaian emisi medan JEOL JSM-6700F (JEOL Ltd., Jepang) dan metode HRTEM menggunakan mikroskop elektron transmisi JEM-2100F (JEOL Ltd., Jepang).
Ketebalan lapisan sensor diperkirakan menggunakan mikroskop elektron pemindaian JEOL JSM-6060LA (JEOL Ltd., Jepang) dengan tegangan kerja 30 kV.
Nanomaterial yang disintesis berdasarkan SnO2 [21] dengan ukuran partikel rata-rata 8 nm digunakan untuk membuat sensor dan mempelajari pengaruh kondisi pemanasan suhu yang berbeda dari preparasi sensor pada properti yang peka terhadap gas.
Ditemukan sebelumnya [19, 22, 23] bahwa pembentukan lapisan peka gas dari sensor yang telah disiapkan menggunakan mode pemanasan suhu 1 dengan suhu akhir dalam kisaran 590–620 °C selama 180 menit telah menyebabkan membentuk partikel dengan ukuran dari 5 hingga 30 nm (ukuran rata-rata 17 nm). Gambar TEM dari sensor nanomaterial S1 diperoleh dengan menggunakan mode pemanasan suhu 1 dengan suhu akhir 590 °C disajikan pada Gambar. 2a. Tanggapan (R 0 /R H2 ) dari sensor berdasarkan bahan sama dengan 6.7. Meningkatkan respon sensor dapat diberikan dengan menggunakan bahan dengan ukuran partikel yang lebih kecil. Partikel tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan mode pemanasan suhu dengan durasi yang lebih sedikit pada suhu akhir sensor sintering. Ditemukan bahwa penurunan durasi pemanasan sensor dari 180 menjadi 80 menit pada suhu akhir mode pemanasan 1 (590 °C) telah menyebabkan terbentuknya nilai respons sensor yang sangat kecil hingga 40 ppm H2 (R 0 /R H2 ~ 2) dan nilai tinggi dari sensor hambatan listrik di udara (>500 MOhm) untuk sebagian besar sensor yang dibuat. Kondisi sintering sensor ini mungkin tidak mengarah pada pembentukan jumlah kontak yang cukup antara partikel material untuk memungkinkan aliran arus listrik melalui sensor.
Gambar TEM dari bahan nano peka gas a S1 dan b S2
Untuk memberikan pembentukan konduktivitas sensor dan kekuatan mekaniknya, durasi pemanasan sensor dikurangi hingga 80 menit dengan peningkatan suhu akhir sintering sensor menjadi 620 °C. Selanjutnya, durasi pemanasan sensor dalam mode suhu ini ditingkatkan menjadi 80 menit di daerah suhu rendah sintering, yaitu pada 280 dan 410 °C, yang sesuai dengan suhu CMC dan dekomposisi paladium klorida [24,25 ,26]. Perubahan di daerah suhu rendah dari pembentukan sensor ini disebabkan oleh kebutuhan pembentukan sejumlah besar kontak dalam bahan sensor. Peningkatan ukuran partikel material di daerah bersuhu rendah seharusnya tidak terlalu intens seperti pada 620 °C. Skema mode pemanasan suhu yang lebih lembut 2 dari sensor sintering disajikan pada Gambar. 1b.
Analisis mikrograf TEM dari bahan sensor yang diperoleh S2 (Gbr. 2b) menunjukkan bahwa material ini termasuk partikel yang lebih kecil dari partikel material sensor S1 (Gbr. 2a):ukuran partikel rata-rata timah dioksida untuk kedua mode pemanasan suhu yang dipelajari 1 dan 2 masing-masing adalah 17 dan 11 nm. Penurunan ukuran partikel bahan sensor tersebut S2 berkontribusi pada peningkatan nilai permukaan spesifik timah dioksida menjadi 47 m 2 /g bukannya 39 m 2 /g yang ditemukan untuk bahan sensor S1 .
Ditunjukkan bahwa kandungan paladium dalam Pd/SnO2 nanomaterial diperoleh dengan impregnasi SnO berukuran nano2 dengan solusi PdCl2 meningkat ketika konsentrasi paladium klorida meningkat juga. Khususnya, ketika konsentrasi PdCl2 larutan diubah dari 0,05 mol/L menjadi 15 × 10 −2 mol/L, kandungan aditif paladium dalam nanomaterial diubah dari 0,001 menjadi 0,193 wt%.
Menurut data XRD, timah dioksida yang tidak dimodifikasi dan Pd/SnO2 nanomaterial dengan kandungan paladium berbeda yang diperoleh pada kedua mode suhu memiliki struktur kasiterit dengan parameter kisi yang identik a = 0.4738 nm, b = c = 0,3187 nm [21].
Gambar FESEM dari bahan sensor yang diperoleh (Gbr. 3a) menunjukkan butiran SnO2 nanomaterial dan partikel Pd (ditunjukkan oleh panah pada Gambar 3a). Batas yang jelas antara partikel nanomaterial sensor dapat dilihat pada gambar HRTEM (Gbr. 3b, c).
a FESEM dan b , c Gambar HRTEM dari sensor Pd/SnO2 bahan nano
Ditunjukkan (Gbr. 4a, b) bahwa ketergantungan nilai hambatan listrik di udara dari sensor yang mengandung Pd pada konten paladium pada suhu sensor yang berbeda memiliki karakter yang rumit dengan minimum pada konten paladium rendah dan lebar maksimum pada Pd yang jauh lebih tinggi konten untuk kedua mode pemanasan suhu sensor yang berbeda.
Ketergantungan R 0 nilai sensor a S1 dan b S2 berdasarkan Pd/SnO2 pada konten paladium pada suhu sensor yang berbeda:1 410 °C, 2 382 °C, 3 355 °C, 4 327 °C, 5 295 °C, 6 261 °C, dan 7 225 °C
Untuk menjelaskan hasil yang diperoleh, perlu diperhatikan bahwa nilai hambatan R 0 dan respon sensor dengan penambahan logam (atau oksida) dalam bahan lapisan peka gas disediakan oleh pembentukan batas umum antara partikel aditif aktif dan timah dioksida [19, 27, 28]. Ketika sensor dipanaskan di udara, batas-batas ini mengambil bagian dalam chemisorption oksigen dengan lokalisasi elektron dari pita konduktivitas semikonduktor. Kemisorpsi tersebut berpengaruh terhadap nilai hambatan listrik sensor. Dengan adanya gas yang dianalisis, oksidasi reaksi katalitik heterogen dari gas oleh oksigen chemisorbed berjalan di permukaan semikonduktor. Elektron yang terlokalisasi pada oksigen yang diserap kembali ke pita konduktivitas semikonduktor, dan penurunan hambatan listrik sensor dilakukan. Dalam hal ini, jumlah oksigen stasioner pada permukaan sensor yang terjadi sebagai akibat dari keadaan kesetimbangan dinamis dari reaksi oksidasi akan menentukan nilai resistansi sensor. Perubahan nilai resistansi sensor ketika udara digantikan oleh gas yang dianalisis menentukan nilai respons sensor. Dalam kondisi yang identik (gas yang sama dengan konsentrasi tertentu dan suhu sensor yang sama), nilai hambatan listrik sensor di udara dan perubahannya dengan adanya gas yang dianalisis (respons sensor) akan tergantung pada panjangnya. batas antara paladium dan partikel timah dioksida. Kandungan paladium dalam bahan sensor akan mempengaruhi nilai panjang batas dan dengan demikian akan menentukan sifat-sifat sensor.
Seperti dapat dilihat dari Gbr. 4a, b, pengenalan paladium (hingga 0,05% Pd) mempengaruhi nilai sensor R 0 dengan cara yang sama secara independen dari mode pemanasan suhu sintering sensor. Pengurangan awal yang diamati dari nilai hambatan listrik sensor dapat terjadi sebagai akibat dari adanya logam paladium yang terbentuk pada permukaan sensor sesuai dengan data XPS yang diperoleh [19]. Peningkatan lebih lanjut dari konten paladium menyebabkan sedikit peningkatan nilai resistansi sensor S1 dan S2 karena chemisorption oksigen rendah pada batas panjang yang sangat kecil antara SnO2 dan partikel paladium. Perlu dicatat bahwa nilai resistansi sensor S1 . yang serupa dan S2 dalam kisaran kandungan paladium yang rendah menunjukkan tidak ada pengaruh signifikan paladium pada sifat-sifat sensor yang ditentukan oleh sifat timah dioksida sendiri dalam kondisi ini. Didapatkan nilai hambatan listrik SnO2 praktis tidak bergantung pada suhu sintering sensor dalam kisaran suhu 590–620 °C seperti yang ditemukan di [19,22,, 21–23].
Perubahan mode pemanasan suhu pembuatan sensor S1 dan S2 mempengaruhi nilai resistansinya secara signifikan ketika kandungan paladium ditingkatkan (>0,05% Pd) (Gbr. 4a, b). Memang, resistensi untuk sensor S2 memiliki nilai yang jauh lebih besar daripada nilai untuk sensor S1 dalam kondisi kandungan paladium yang sama dalam kisaran konsentrasi 0,05-0,2% Pd. Hal ini sesuai dengan asumsi tentang peran menstabilkan paladium [29] yang mencegah pembesaran partikel nanomaterial, dan mode pemanasan suhu lembut 2 dari sensor sintering berkontribusi pada proses ini. Panjang batas antara partikel paladium dan timah dioksida di bawah kondisi suhu lunak ini akan lebih panjang untuk material S2 , dan oleh karena itu, karena sejumlah besar oksigen yang diserap secara kimiawi di perbatasan, nilai resistansi untuk sensor S2 harus lebih besar daripada sensor S1 . Hal ini dikonfirmasi dalam sebuah eksperimen (Gbr. 4a, b). Pembentukan partikel yang lebih kecil untuk nanomaterial yang mengandung Pd yang diperoleh dalam kondisi suhu lunak mode pemanasan 2 juga dikonfirmasi dengan metode TEM (Gbr. 2b).
Terakhir, pada kandungan paladium yang sangat tinggi, proses agregasi partikel Pd dapat dimulai dan akan mengurangi panjang batas umum yang mengakibatkan penurunan nilai hambatan listrik sensor (Gbr. 4b).
Secara umum, perubahan respons sensor terhadap hidrogen berkorelasi dengan perubahan hambatan listriknya (Gbr. 4a, b dan 5a, b):peningkatan nilai hambatan listrik sensor menyebabkan peningkatan nilai respons sensornya terhadap H2 . Respons sensor S2 hingga 40 ppm hidrogen lebih tinggi daripada respons sensor S1 (Gbr. 5). Seperti yang dapat dilihat (Gbr. 5), mengurangi respons sensor ke H2 diamati untuk konten aditif Pd tertinggi dibandingkan dengan sensor S2 . Ini mungkin karena agregasi kluster paladium yang menutupi sebagian besar permukaan semikonduktor, dan permukaan timah dioksida menjadi tidak tersedia untuk hidrogen. Itulah sebabnya penurunan respons sensor diamati dalam eksperimen.
Ketergantungan respons sensor terhadap 40 ppm H2 untuk sensor a S1 dan b S2 berdasarkan Pd/SnO2 pada konten paladium pada suhu sensor yang berbeda:1 410 °C, 2 382 °C, 3 355 °C, 4 327 °C, 5 295 °C, 6 261 °C, dan 7 225 °C
Ditemukan bahwa posisi nilai maksimum hambatan listrik sensor (Gbr. 4a, b) dan respons sensor (Gbr. 5a, b) untuk sensor S2 dibandingkan dengan sensor S1 dipindahkan ke wilayah dengan kandungan paladium yang lebih tinggi. Hal ini dapat terjadi karena adanya kandungan paladium yang relatif lebih besar pada permukaan sensor dalam keadaan tidak teragregasi untuk material SnO2 dengan ukuran partikel yang lebih kecil. Keadaan material seperti itu akan mendorong peningkatan nilai hambatan listrik sensor di udara dan respons sensor terhadap hidrogen.
Untuk sensor paling sensitif S2 berdasarkan 0,09% Pd/SnO2 nanomaterial, sifat sensor lainnya dipelajari. Ditemukan bahwa sensor ini sensitif terhadap hidrogen dalam berbagai konsentrasinya pada suhu operasi sensor yang berbeda (Gbr. 6). Ketergantungan konduktivitas sensor pada H2 konsentrasi praktis linier dalam rentang uji H2 konsentrasi (2–1000 ppm H2 ) pada suhu sensor yang berbeda (327 dan 382 °C) (Gbr. 6). Konduktivitas sensor non-linier dalam rentang luas H2 konsentrasi pada 261 °C mungkin terkait dengan berbagai ikatan energi oksigen yang diserap secara kimia pada permukaan sensor. Ditemukan bahwa batas deteksi H2 pengukuran untuk sensor yang paling sensitif sama dengan 2 ppm di udara. Perubahan konduktivitas sensor yang mencapai 44–52% untuk konsentrasi hidrogen rendah tersebut tergantung pada suhu sensor. Perlu diperhatikan bahwa respons terhadap 2 ppm H2 (R 0 /R H2 = 2.1 pada 261 °C) untuk sensor yang dibuat lebih tinggi daripada respons terhadap H2 yang sama konsentrasi (R 0 /R H2 = 1,3 pada 265 °C) untuk sensor berdasarkan SnO berukuran nano2 dipelajari di [30].
Ketergantungan konduktivitas sensor S2 berdasarkan 0,09% Pd/SnO2 nanomaterial pada konsentrasi hidrogen pada suhu sensor yang berbeda:1 261 °C, 2 327 °C, 3 382 °C
Ditunjukkan bahwa sensor berdasarkan S2 bahan (0,09% Pd/SnO2 ) memiliki respon yang cepat (t 0,9 = 3 s) dan pemulihan (τ 0,1 = 12 s) pada 261 °C (Gbr. 7). Perlu dicatat bahwa sensor yang dibuat juga memiliki respons sensor yang tinggi (R 0 /R H2 = 19,5) ke mikrokonsentrasi (40 ppm H2 ) dari hidrogen. Ini jauh lebih baik dibandingkan dengan karakteristik sensor yang sesuai berdasarkan Pd/SnO2 nanomaterial dipelajari di [31] di mana respons sensor terhadap 50 ppm H2 sama dengan R 0 /R H2 = 15.9 dan waktu respon dan pemulihan sama dengan t 0,9 = 120 s dan τ 0,1 = 15 mnt.
Perubahan konduktivitas versus waktu untuk sensor yang didoping-Pd optimal (0,09% Pd/SnO2 ) pada suhu sensor 261 °C
Hasil penelitian selektivitas pada H2 untuk sensor S2 mengandung 0,09 berat% Pd (T = 261 °C) dengan adanya CO dan CH4 ditunjukkan pada Gambar. 8. Perbandingan respons sensor terhadap H2 , CH4 , atau CO dengan konsentrasi yang sama (500 ppm) menunjukkan bahwa respons sensor terhadap H2 jauh lebih tinggi daripada CH4 atau CO. Itulah sebabnya keberadaan CH4 atau CO konsentrasi 500 ppm dalam campuran gas yang dianalisis dengan 500 ppm H2 praktis tidak mempengaruhi pengukuran hidrogen (Gbr. 8). Pengaruh tersebut juga tidak ada untuk pengukuran mikrokonsentrasi H2 (20 ppm) dalam hal campurannya dengan 500 ppm CH4 atau CO. Perilaku sensor tersebut dapat dijelaskan dengan nilai yang berbeda dari suhu sensor optimal yang diperlukan untuk memberikan nilai respons sensor yang maksimal untuk setiap gas yang diuji. Suhu optimal sensor untuk mengukur H2 jauh lebih rendah (261 °C) dibandingkan dengan CH4 (382 °C) dan CO (327 °C). Suhu sensor rendah untuk mengukur H2 dijelaskan oleh aktivitas H2 . yang lebih tinggi dibandingkan dengan CH4 dan aktivitas CO dalam reaksi oksidasi pada permukaan sensor. Praktis tidak adanya gangguan dari CH4 dan CO untuk respons sensor terhadap H2 (Gbr. 8) dalam kondisi yang dipelajari juga dapat dijelaskan oleh reaksi oksidasi hidrogen dominan yang terjadi di permukaan karena reaktivitas H2 yang lebih tinggi dibandingkan dengan CO dan CH4 .
Respons sensor S2 mengandung 0,09 berat% Pd (T = 261 °C) setelah terpapar campuran gas udara yang dianalisis dengan 1 20 ppm H2 , 2 500 ppm H2 , 3 500 ppm CH4 , 4 500 ppm CO, 5 20 ppm H2 + 500 ppm CH4 , 6 500 ppm H2 + 500 ppm CH4 , 7 20 ppm H2 + 500 ppm CO, dan 8 500 ppm H2 + 500 ppm CO
Stabilitas respons sensor operasi jangka panjang untuk dua sensor S2 berdasarkan 0,09% Pd/SnO2 nanomaterial selama 6 bulan dipelajari. Ditemukan bahwa sensor S2 tidak kehilangan respons sensornya dan tidak memiliki penyimpangan langsung dari respons sensor setelah 6 bulan pengoperasian sensor (Gbr. 9). Hasil ini menunjukkan kemungkinan untuk menerapkan sensor yang dibuat dalam praktik.
Tanggapan untuk 40 ppm H2 sensor S2 (S-67 dan S-69) berdasarkan 0,09% Pd/SnO2 nanomaterial selama 6 bulan pengoperasiannya pada suhu sensor 261 °C
Perubahan kondisi perlakuan suhu tinggi pada sensor berdasarkan Pd/SnO2 menyebabkan terbentuknya partikel nanomaterial yang lebih kecil dari lapisan sensitif gas sensor yang memungkinkan untuk mencapai nilai respons sensor yang signifikan (R 0 /R H2 = 19,5) hingga konsentrasi mikro hidrogen (40 ppm) pada suhu sensor 261 °C. Sensor yang dibuat dapat mengukur hidrogen dalam berbagai konsentrasinya (2–1089 ppm H2 ), memiliki batas rendah H2 deteksi, dan menunjukkan respon yang cepat dan waktu pemulihan. Sensor yang dibuat stabil selama operasi jangka panjangnya.
bahan nano
Abstrak Anisotropi magnetik tegak lurus (PMA) telah dicapai dalam film Ta/Pd/CoFeMnSi (CFMS)/MgO/Pd, di mana senyawa Heusler CoFeMnSi adalah salah satu kandidat yang paling menjanjikan untuk semikonduktor spin gapless (SGS). PMA yang kuat, dengan konstanta anisotropi efektif K eff dari 5,6 × 105 er
Abstrak Sensor gas berdasarkan film komposit nanotube timah dioksida-karbon dibuat dengan metode spin-coating sol-gel sederhana yang murah menggunakan PEG400 sebagai pelarut. Tembaga berstrukturnano dilapisi pada CNT/SnO2 film, dan kemudian tembaga diubah menjadi oksida tembaga pada 250 °C. Resisti
Abstrak Selama beberapa dekade terakhir, kemajuan dalam perangkat Sistem Mikroelektromekanis (MEMS) sangat dituntut untuk mengintegrasikan sensor mini yang ekonomis dengan teknologi fabrikasi. Sensor adalah sistem yang mendeteksi dan merespon beberapa input fisik dan mengubahnya menjadi bentuk anal
Kami memiliki banyak sensor jarak seperti sensor IR, Laser, ultrasonik, LED time-of-flight (TOF), dll. Oleh karena itu, memilih satu untuk proyek Anda dapat menjadi tantangan. Artikel hari ini membahas berbagai sensor jarak, aplikasi, kelebihan, dan kekurangannya. Ayo pergi. Apa itu Sensor Jarak？
