Egoera solidoko gas-sentsore nagusi gisa, nano metal oxido erdieroaleen gas sentsoreak oso erabiliak dira industria-ekoizpenean, ingurumen-jarraipenean, osasun-laguntzan eta beste alorretan, sentsibilitate handiagatik, fabrikazio kostu baxuagatik eta seinalearen neurketa sinpleagatik.Gaur egun, nano metal oxidoa detektatzeko materialen gas sentsorearen propietateen hobekuntzari buruzko ikerketak, batez ere, nanoeskalako metal oxidoen garapenean oinarritzen dira, hala nola nanoegitura eta dopinaren aldaketa.

Nano metal oxidoaren erdieroaleak detektatzeko materialak SnO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2 eta abar dira batez ere. Sentsoreen osagaiak gas erresistenteen sentsorerik erabilienak dira oraindik, gas erresistentziarik gabeko sentsoreak ere azkarrago garatzen ari dira.

Gaur egun, ikerketaren norabide nagusia azalera espezifiko handia duten nanomaterial egituratuak prestatzea da, hala nola nanohodiak, nanorod-matrizeak, mintz nanoporosoak, etab. gasa xurgatzeko ahalmena eta gasaren difusio-tasa areagotzeko, eta horrela sentikortasuna eta erantzun-abiadura hobetzeko. materialen gasari.Metal oxidoaren dopa elementalak edo sistema nanokonpositearen eraikuntzak, sartutako dopatzaileak edo osagai konposatuak eginkizun katalitikoa izan dezakete, eta nanoegitura eraikitzeko eramaile laguntzaile ere bihur daiteke, eta, horrela, sentsorearen gas sentsorearen errendimendu orokorra hobetuz. materialak.

1. Gasa detektatzeko materialak erabiltzen dira Nano Tin Oxido (SnO2)

Eztain oxidoa (SnO2) gas sentikor orokorreko material mota bat da.Etanola, H2S eta CO bezalako gasekiko sentikortasun ona du. Bere gasaren sentikortasuna partikulen tamainaren eta azalera espezifikoaren araberakoa da.SnO2 nanohautsaren tamaina kontrolatzea da gasaren sentsibilitatea hobetzeko gakoa.

Nano eztainu-oxido-hauts mesoporoso eta makroporotsuetan oinarrituta, CO oxidaziorako jarduera katalitiko handiagoa duten film lodiko sentsoreak prestatu zituzten ikertzaileek, eta horrek gas sentsore jarduera handiagoa esan nahi du.Horrez gain, egitura nanoporosoa puntu bero bat bihurtu da gasa hautemateko materialen diseinuan, bere SSA handiagatik, gas difusio aberatsagatik eta masa transferitzeko kanalengatik.

2. Gasa hautemateko materialak erabiltzen diren Nano Burdin Oxidoa (Fe2O3)

Burdin oxidoa (Fe2O3)bi kristal-forma ditu: alfa eta gamma, biak gasak hautemateko material gisa erabil daitezke, baina horien gas sentsazio-propietateek alde handiak dituzte.α-Fe2O3 korindonaren egiturari dagokio, eta bere propietate fisikoak egonkorrak dira.Bere gasa hautemateko mekanismoa gainazalean kontrolatzen da, eta bere sentsibilitatea baxua da.γ-Fe2O3 espinelaren egiturari dagokio eta metaegonkorra da.Bere gasa hautemateko mekanismoa gorputzaren erresistentzia kontrola da batez ere. Sentsibilitate ona du baina egonkortasun eskasa, eta erraza da α-Fe2O3ra aldatzea eta gasaren sentsibilitatea murriztea.

Oraingo ikerketak Fe2O3 nanopartikulen morfologia kontrolatzeko sintesi-baldintzak optimizatzera bideratzen du, eta, ondoren, gasarekiko sentikorrak diren material egokiak aztertzen ditu, hala nola, α-Fe2O3 nanoizpiak, α-Fe2O3 nanohatz porotsuak, α-Fe2O3 nanoegitura monodispertsuak, mesoporoak α-F. nanomaterialak, etab.

3. Gasa hautemateko materialak erabilitako nano zink oxidoa (ZnO)
Zink oxidoa (ZnO)Gainazaletik kontrolatutako gasarekiko sentikorra den material tipikoa da.ZnO-n oinarritutako gas-sentsoreak funtzionamendu-tenperatura altua eta selektibitate eskasa ditu, SnO2 eta Fe2O3 nanohautsak baino askoz ere gutxiago erabiltzen da.Hori dela eta, ZnO nanomaterialen egitura berria prestatzea, nano-ZnO-ren dopa aldatzea funtzionamendu-tenperatura murrizteko eta selektibitatea hobetzeko nano ZnO gasa detektatzeko materialen ikerketaren ardatza da.

Gaur egun, kristal bakarreko nano-ZnO gas sentsore elementuaren garapena mugako norabideetako bat da, hala nola ZnO kristal bakarreko nanorod gas sentsoreak.

4. Nano indio oxidoa (In2O3) erabilitako gasak hautemateko materialak
Indio oxidoa (In2O3)sortzen ari den n motako gas erdieroaleen detektatzeko materiala da.SnO2, ZnO, Fe2O3, etab.ekin alderatuta, banda-hutsune zabala, erresistentzia txikia eta jarduera katalitiko handia eta CO eta NO2arekiko sentikortasun handia ditu.Nano In2O3-k irudikatzen dituen nanomaterial porotsuak azken ikerketa-guneetako bat dira.Ikertzaileek In2O3 material mesoporoso ordenatuak sintetizatu zituzten silize mesoporosoaren txantiloiaren erreplikazioaren bidez.Lortutako materialek egonkortasun ona dute 450-650 °C arteko tartean, beraz, funtzionamendu-tenperatura handiagoak dituzten gas sentsoreetarako egokiak dira.Metanoarekiko sentikorrak dira eta kontzentrazioarekin lotutako leherketak kontrolatzeko erabil daitezke.

5. Gasa hautemateko materialak Nano Tungsteno Oxidoa (WO3) erabiltzen dira
WO3 nanopartikulaktrantsizio metalezko material erdieroale konposatu bat da, gasak hautemateko propietate onagatik oso aztertu eta aplikatu dena.Nano WO3-k egitura egonkorrak ditu, hala nola triklinikoak, monoklinikoak eta ortorrombikoak.Ikertzaileek WO3 nanopartikulak nanogaldaketa metodoaren bidez prestatu zituzten SiO2 mesoporosoa txantiloi gisa erabiliz.5 nm-ko batez besteko tamaina duten WO3 nanopartikula monoklinikoek gas-sentsorearen errendimendu hobea dutela ikusi zen, eta WO3 nanopartikulen deposizio elektroforetikoaren bidez lortutako sentsore-pareek NO2-ren kontzentrazio baxuek erantzun handia dute.

WO3 fase hexagonalaren banaketa homogeneoa ioi-truke-metodo hidrotermalaren bidez sintetizatu zen.Gasaren sentikortasunaren emaitzek erakusten dute WO3 nanoclustered gas sentsoreak funtzionamendu-tenperatura baxua duela, azetona eta trimetilaminarekiko sentsibilitate handia eta erantzuna berreskuratzeko denbora aproposa duela, materialaren aplikazio-aurreikuspen ona erakusten duela.

6. Nano titanio dioxidoa (TiO2) erabilitako gasak hautemateko materialak
Titanio dioxidoa (TiO2)gasa hautemateko materialek egonkortasun termiko onaren eta prestaketa prozesu sinplearen abantailak dituzte, eta pixkanaka ikertzaileentzako beste material bero bat bihurtu da.Gaur egun, nano-TiO2 gas sentsoreari buruzko ikerketak TiO2 sentsore materialen nanoegituran eta funtzionalizazioan oinarritzen dira, sortzen ari diren nanoteknologiak erabiliz.Esaterako, ikertzaileek TiO2 mikro-nano-eskalako zuntz hutsak egin dituzte elektrospinning koaxialaren teknologiaren bidez.Aurrenahastutako sugar geldoaren teknologia erabiliz, elektrodo gurutzatua behin eta berriz jartzen da titanio tetraisopropoxidoarekin aitzindari gisa nahastutako su geldi batean, eta gero zuzenean hazten da TiO2 nanopartikulekin mintz porotsua osatzeko, hau da, COarekiko erantzun sentikorra dena. Aldi berean hazten da ordenatutako TiO2. nanohodi-matrizea anodizazio bidez eta SO2 detektatzeko aplikatzen du.

7. Gasa hautemateko materialetarako nano oxido konposatuak
Nano metal oxidoen hautsak hautemateko materialen gas sentsorearen propietateak dopinaren bidez hobetu daitezke, eta horrek materialaren eroankortasun elektrikoa doitzeaz gain, egonkortasuna eta selektibitatea hobetzen ditu.Metal preziatuen elementuen dopatzea ohiko metodoa da, eta Au eta Ag bezalako elementuak maiz erabiltzen dira dopatzaile gisa nano zink oxidoaren hautsaren gas sentsorearen errendimendua hobetzeko.Nano oxidozko gas konposatuen detektatzeko materialen artean, batez ere, Pd dopatutako SnO2, Pt dopatutako γ-Fe2O3 eta elementu anitzeko gehitutako In2O3 esfera hutsen detektatzeko materiala daude, gehigarriak eta tenperatura sentsatzea NH3, H2S eta CO detekzio hautazkoa lortzeko. Horrez gain, WO3 nano filma V2O5 geruza batekin aldatzen da, WO3 filmaren gainazaleko egitura porotsua hobetzeko, eta horrela NO2arekiko duen sentikortasuna hobetzen da.

Gaur egun, grafeno/nano-metal oxido konposatuak gas sentsoreen materialen puntu bero bihurtu dira.Grafeno/SnO2 nanokonposatuak oso erabiliak izan dira amoniakoa detektatzeko eta NO2 detektatzeko material gisa.