การศึกษาสมบัติการตรวจวัดแก๊สไฮโดรเจนและเอทานอลของฟิล์มเซนเซอร์ซิงก์ออกไซด์ ทีเจือด้วยแพลเลเดียม

จินตพร ยิ้มช้อย

Abstract


งานวิจัยนี มีวัตถุประสงค์เพือพัฒนาแก๊สเซนเซอร์ (gas sensors) ทีประดิษฐ์จากสารกึงตัวนำโลหะ-
ออกไซด์ (metal oxide semiconductor) สำหรับนำไปประยุกต์ใช้ในการตรวจวัดแก๊สไฮโดรเจน (H2) และ
เอทานอล (C2H5OH) โดยเลือกใช้อนุภาคซิงก์ออกไซด์ และอนุภาคซิงก์ออกไซด์ทีเจือด้วยแพลเลเดียม ใน
ปริมาณ 0.25, 0.50, 0.75 และ 1.0 mol% ซึงได้จากการสังเคราะห์ด้วยเทคนิคเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส (flame
spray pyrolysis : FSP) ในส่วนของฟิล์มเซนเซอร์เตรียมได้จากการนำส่วนผสมระหว่างอนุภาคนาโนและ
สารละลายหนืด (binder) ไปเคลือบแบบหมุนเหวียง (spin coating) ลงบนซับสเตรทอะลูมินาทีพิมพ์ลาย
อิเล็กโทรดด้วยทอง และทำการควบคุมความหนาของฟิ ล์มเซนเซอร์จากจำนวนครังของการสปิ นโคทติง
หลังจากนัน ทำการทดสอบแก๊สไฮโดรเจนและเอทานอล ภายใต้อุณหภูมิดำเนินการ (operating
temperature) 200-3500C เพือหาปริมาณสารเจือแพลเลเดียมและความหนาของฟิล์มทีเหมาะสมต่อการ
ตรวจวัดแก๊สทังสองชนิด โดยการเปรียบเทียบค่าสภาพความไว (sensitivity) ของเซนเซอร์ซิงก์ออกไซด์และ
เซนเซอร์ซิงก์ออกไซด์ทีเจือด้วยแพลเลเดียม ทีความหนาต่าง ๆ
จากผลการวิจัยพบว่า เซนเซอร์ทีมีความหนาของชันฟิ ล์มน้อยทีสุดเท่ากับ 11 μm มีค่าการตอบ-
สนองต่อแก๊สได้ดีทีสุด เมือเปรียบเทียบกับเซนเซอร์ทีมีความหนาของชันฟิ ล์มเพิมขึน อีกทัง เมือพิจารณา
ปริมาณของสารเจือแพลเลเดียมต่อการตอบสนองของเซนเซอร์ พบว่า เซนเซอร์ซิงก์ออกไซด์ทีเจือด้วย

แพลเลเดียมในปริมาณ 0.75 mol% แสดงค่าสภาพความไวในการตรวจวัดแก๊สไฮโดรเจนและเอทานอลได้
สูงทีสุด


Keywords


ซิงก์ออกไซด์, เฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส, แก๊สเซนเซอร์

Full Text:

Untitled

References


H. Nanto, S. Tsubakino, T. Kawai, M. Ikeda, S. Kitagawa, M. Habara. (1994). Zinc oxide thin-film

chemical sensors in conjunction with neural network pattern recognition for trimethylamine

and dimethylamine gases. J. Mater. Sci. 29, 6529-6532.

L.J. Bie, X.N. Yan, J. Yin, Y.Q. Duan, Z.H. Yuan. (2007). Nanopillar ZnO gas sensor for hydrogen

and ethanol. Sens. Actuators B. 126, 604-608.

V.R. Shinde, T.P. Gujar, C.D. Lokhande. (2007). LPG sensing properties of ZnO films prepared by

spray pyrolysis method: Effect of molarity of precursor solution. Sens. Actuators B. 120, 551-

E. Gyorgy, J. Santiso, A. Figueras, A. Giannoudakos, M. Kompitsas, I.N. Mihailescu, C. Ducu. (2006).

Au cluster growth on ZnO thin films by pulsed laser deposition. Appl. Surf. Sci. 252, 4429-4432.

P. Bhattacharyya, P.K. Basu, C. Lang, H. Saha, S. Basu. (2008). Noble metal catalytic contacts to solgel

nanocrystalline zinc oxide thin films for sensing methane. Sens. Actuators B. 129, 551-557.

J X Wang, X W Sun, Y Yang, H Huang , Y C Lee, O K Tan and L Vayssieres. (2006). Hydrothermally

grown oriented ZnO nanorod arrays for gas sensing applications. INSTITUDE OF PHYSICS

PUBLISHING. 17, 4995-4998.

Yu-Jin Chen, Chun-Ling Zhu and Gang Xiao. (2008). Ethanol sensing characteristics of ambient

temperature sonochemically synthesized ZnO nanotubes. Sensors and Actuators B. 129, 639-

Chaikarn Liewhiran and Sukon Phanichphant. (2007). Influence of Thickness on Ethanol Sensing

Characteristics of Doctor-bladed Thick Film from Flame-made ZnO Nanoparticles. Sensors. 7,

-201.

Rout CS, Raju AR, Govindaraj A, Rao CN. (2007). Ethanol and hydrogen sensors based on ZnO

nanoparticles and nanowires. J.Nanosci Nanotechnol. 7(6), 1923-9.

Q. G. Al-zaidi, Abdulla. M. Suhail, Wasan R. Al-azawi. (2011). Palladium-Doped ZnO Thin Film

Hydrogen Gas Sensor. Applied Physics Research. 3(1).


Refbacks

  • There are currently no refbacks.