ساخت و مشخصه‌یابی نانوساختارهای ZnCo2O4 و بررسی تاثیر ریخت بر کارایی حسگری آنها

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
چکیده

در پژوهش حاضر، نانوساختارهای ZnCo2O4 به روش آبی-حرارتی با موفقیت ساخته شدند. به منظور بررسی اثر ریخت این نانوساختارها بر کارایی حسگری گاز آنها، در فرآیند سنتز از سه مقدار متفاوت اوره (5، 10 و 15 میلی‌مول) استفاده شد که منجر به رشد سه ریخت متفاوت ZnCo2O4 گردید. مشخصه‌های ساختاری و ریخت‌شناسی نمونه‌ها به‌ترتیب با تکنیک‌های پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفتند. سپس جهت بررسی پارامترهای حسگری گاز، نانوساختارهای تهیه شده در اتانول پراکنده و بر روی بستری از شیشه با الکترودی از جنس طلا قرار گرفتند. نتایج نشان داد که حسگر حاوی نانوساختارهای ZnCo2O4 که با غلظت اورۀ mmol 5 به‌صورت میکروگل‌های میله‌ای رشد یافته اند مقدار پاسخ قابل توجه 5/9، زمان پاسخ 25 ثانیه و زمان بازیابی 49 ثانیه را برای گاز استون با غلظت ppm 100 در دمای کار oC240 دارد. علاوه بر این، مشاهده شد این حسگر گزینش پذیری خوبی نسبت به گاز استون در مقایسه با گازهای اتانول، متانول، بنزن و تولوئن دارد. پاسخ حسگری بالای میکروگل‌های میله‌ای 5mmol urea ZnCo2O4 را می‌توان به سطح تماس موثر بزرگ و ریخت میله‌ای شکل نمونه و همچنین به پراکندگی یکنواخت نانوساختارهای آن مرتبط دانست.