ក្នុងនាមជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នរដ្ឋរឹងសំខាន់ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន semiconductor អុកស៊ីដដែក nano ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម ការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាន ការថែទាំសុខភាព និងវិស័យផ្សេងទៀតសម្រាប់ភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ ការចំណាយលើការផលិតទាប និងការវាស់វែងសញ្ញាសាមញ្ញ។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ការស្រាវជ្រាវលើការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការចាប់សញ្ញាឧស្ម័ននៃវត្ថុធាតុចាប់សញ្ញាអុកស៊ីដលោហៈណាណូ ផ្តោតជាសំខាន់លើការអភិវឌ្ឍនៃអុកស៊ីដលោហៈ nanoscale ដូចជា nanostructure និងការកែប្រែសារធាតុ doping ។

សមា្ភារៈចាប់សញ្ញា semiconductor អុកស៊ីដលោហៈណាណូមានជាចម្បង SnO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2 ជាដើម។ សមាសធាតុឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅតែជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នធន់ទ្រាំដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នមិនធន់ទ្រាំក៏កំពុងត្រូវបានអភិវឌ្ឍកាន់តែលឿនផងដែរ។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ទិសដៅស្រាវជ្រាវសំខាន់គឺរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធ nanomaterials ជាមួយនឹងផ្ទៃជាក់លាក់ធំ ដូចជា nanotubes, nanorod arrays, nanoporous membranes ជាដើម ដើម្បីបង្កើនសមត្ថភាព adsorption ឧស្ម័ន និងអត្រានៃការសាយភាយឧស្ម័ន ហើយដូច្នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរសើប និងល្បឿននៃការឆ្លើយតប។ ទៅឧស្ម័ននៃសម្ភារៈ។សារធាតុ doping ធាតុនៃអុកស៊ីដលោហៈ ឬការសាងសង់ប្រព័ន្ធ nanocomposite សមាសធាតុ dopant ឬសមាសធាតុផ្សំអាចដើរតួជាកាតាលីករ ហើយក៏អាចក្លាយជាក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនជំនួយសម្រាប់ការសាងសង់រចនាសម្ព័ន្ធណាណូ ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការនៃការបញ្ចេញឧស្ម័នទាំងមូលរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ សម្ភារៈ។

1. សម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័នបានប្រើ Nano Tin Oxide (SnO2)

សំណប៉ាហាំងអុកស៊ីដ (SnO2) គឺជាប្រភេទសម្ភារៈងាយប្រតិកម្មឧស្ម័នទូទៅ។វាមានភាពរសើបល្អចំពោះឧស្ម័នដូចជាអេតាណុល H2S និង CO ភាពប្រែប្រួលនៃឧស្ម័នរបស់វាអាស្រ័យទៅលើទំហំភាគល្អិត និងផ្ទៃជាក់លាក់។ការត្រួតពិនិត្យទំហំនៃ SnO2 nanopowder គឺជាគន្លឹះក្នុងការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពប្រែប្រួលនៃឧស្ម័ន។

ដោយផ្អែកលើម្សៅសំណប៉ាហាំង nano mesoporous និង macroporous អ្នកស្រាវជ្រាវបានរៀបចំឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខ្សែភាពយន្តក្រាស់ដែលមានសកម្មភាពកាតាលីករខ្ពស់សម្រាប់ការកត់សុី CO ដែលមានន័យថាសកម្មភាពចាប់ឧស្ម័នកាន់តែខ្ពស់។លើសពីនេះ រចនាសម្ព័ន្ធ nanoporous បានក្លាយជាចំណុចក្តៅក្នុងការរចនាសម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន ដោយសារតែ SSA ដ៏ធំរបស់វា ការសាយភាយឧស្ម័នដ៏សម្បូរបែប និងបណ្តាញផ្ទេរដ៏ធំ។

2. សម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័នបានប្រើ Nano Iron Oxide (Fe2O3)

អុកស៊ីដជាតិដែក (Fe2O3)មានទម្រង់គ្រីស្តាល់ពីរ៖ អាល់ហ្វា និងហ្គាម៉ា ដែលទាំងពីរនេះអាចត្រូវបានប្រើជាសម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន ប៉ុន្តែលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការចាប់សញ្ញាឧស្ម័នមានភាពខុសគ្នាខ្លាំង។α-Fe2O3 ជាកម្មសិទ្ធិរបស់រចនាសម្ព័ន្ធ corundum ដែលលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តមានស្ថេរភាព។យន្តការចាប់សញ្ញាឧស្ម័នរបស់វាត្រូវបានគ្រប់គ្រងលើផ្ទៃ ហើយភាពប្រែប្រួលរបស់វាទាប។γ-Fe2O3 ជាកម្មសិទ្ធិរបស់រចនាសម្ព័ន្ធ spinel ហើយអាចរំលាយបាន។យន្តការចាប់សញ្ញាឧស្ម័នរបស់វាគឺជាការគ្រប់គ្រងធន់នឹងរាងកាយជាចម្បង។ វាមានភាពរសើបល្អ ប៉ុន្តែមានស្ថេរភាពខ្សោយ ហើយងាយស្រួលក្នុងការផ្លាស់ប្តូរទៅជា α-Fe2O3 និងកាត់បន្ថយភាពប្រែប្រួលនៃឧស្ម័ន។

ការស្រាវជ្រាវបច្ចុប្បន្នផ្តោតលើការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពលក្ខខណ្ឌនៃការសំយោគដើម្បីគ្រប់គ្រង morphology នៃ Fe2O3 nanoparticles ហើយបន្ទាប់មកពិនិត្យសម្រាប់សម្ភារៈដែលងាយនឹងប្រតិកម្មឧស្ម័នដូចជា α-Fe2O3 nanobeams, porous α-Fe2O3 nanorods, monodisperse α-Fe2O3 nanostructures, mesopores α-Fe2O3 ។ nanomaterials ជាដើម។

3. សម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័នបានប្រើ Nano Zinc Oxide (ZnO)
ស័ង្កសីអុកស៊ីដ (ZnO)គឺ​ជា​វត្ថុធាតុ​ងាយ​ស្រួល​នឹង​ឧស្ម័ន​ដែល​គ្រប់​គ្រង​លើ​ផ្ទៃ​ធម្មតា។ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នដែលមានមូលដ្ឋានលើ ZnO មានសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការខ្ពស់ និងការជ្រើសរើសមិនល្អ ដែលធ្វើឱ្យវាមិនសូវត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាង nanopowders SnO2 និង Fe2O3 ។ដូច្នេះ ការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធថ្មីនៃសម្ភារៈណាណូ ZnO ការកែប្រែសារធាតុ doping នៃ nano-ZnO ដើម្បីកាត់បន្ថយសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការ និងកែលម្អការជ្រើសរើសគឺជាការផ្តោតសំខាន់នៃការស្រាវជ្រាវលើសម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន nano ZnO ។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃធាតុចាប់សញ្ញាឧស្ម័នគ្រីស្តាល់ណាណូ-ZnO តែមួយ គឺជាទិសដៅមួយក្នុងចំនោមទិសដៅខាងមុខ ដូចជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នគ្រីស្តាល់ណាណូរ៉ូតតែមួយ ZnO ។

4. សម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័នបានប្រើ Nano Indium Oxide (In2O3)
អុកស៊ីដឥណ្ឌា (In2O3)គឺជាសម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន semiconductor n-ប្រភេទដែលកំពុងលេចចេញ។បើប្រៀបធៀបជាមួយ SnO2, ZnO, Fe2O3 ជាដើម វាមានចន្លោះធំទូលាយ ធន់តូច និងសកម្មភាពកាតាលីករខ្ពស់ និងភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ចំពោះ CO និង NO2 ។សារធាតុ nanomaterials porous តំណាងដោយ nano In2O3 គឺជាចំណុចក្តៅមួយនៃការស្រាវជ្រាវថ្មីៗនេះ។អ្នកស្រាវជ្រាវបានសំយោគវត្ថុធាតុ In2O3 mesoporous ដែលត្រូវបានបញ្ជាដោយមធ្យោបាយនៃការចម្លងគំរូស៊ីលីកា mesoporous ។សមា្ភារៈដែលទទួលបានមានស្ថេរភាពល្អក្នុងចន្លោះពី 450-650 ° C ដូច្នេះពួកវាគឺសមរម្យសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នដែលមានសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការខ្ពស់ជាង។ពួកវាងាយនឹងមេតាន ហើយអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យការផ្ទុះដែលទាក់ទងនឹងការប្រមូលផ្តុំ។

5. សម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័នបានប្រើ Nano Tungsten Oxide (WO3)
ភាគល្អិតណាណូ WO3គឺជាវត្ថុធាតុ semiconductor សមាសធាតុលោហៈអន្តរកាល ដែលត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងទូលំទូលាយ និងបានអនុវត្តសម្រាប់លក្ខណៈសម្បត្តិចាប់ឧស្ម័នដ៏ល្អរបស់វា។Nano WO3 មានរចនាសម្ព័ន្ធស្ថេរភាពដូចជា triclinic, monoclinic និង orthorhombic ។អ្នកស្រាវជ្រាវបានរៀបចំ WO3 nanoparticles ដោយវិធីសាស្រ្ត nano-casting ដោយប្រើ mesoporous SiO2 ជាគំរូ។វាត្រូវបានគេរកឃើញថា nanoparticles monoclinic WO3 ដែលមានទំហំមធ្យមនៃ 5 nm មានដំណើរការចាប់សញ្ញាឧស្ម័នប្រសើរជាងមុន ហើយគូឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលទទួលបានដោយការទម្លាក់ electrophoretic នៃ WO3 nanoparticles កំហាប់ទាបនៃ NO2 មានការឆ្លើយតបខ្ពស់។

ការចែកចាយដូចគ្នានៃដំណាក់កាល hexagonal WO3 nanoclusters ត្រូវបានសំយោគដោយវិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង-hydrothermal method ។លទ្ធផលតេស្តភាពរសើបនៃឧស្ម័នបង្ហាញថាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន nanoclustered WO3 មានសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការទាប ភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ចំពោះអាសេតូន និងទ្រីមេទីឡាមីន និងពេលវេលានៃការស្តារការឆ្លើយតបដ៏ល្អ បង្ហាញពីការរំពឹងទុកនៃការអនុវត្តដ៏ល្អនៃសម្ភារៈ។

6. សម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័នបានប្រើ Nano Titanium Dioxide (TiO2)
ទីតាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត (TiO2)សម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័នមានគុណសម្បត្តិនៃស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ និងដំណើរការរៀបចំដ៏សាមញ្ញ ហើយបានក្លាយជាសម្ភារៈក្តៅមួយទៀតសម្រាប់អ្នកស្រាវជ្រាវបន្តិចម្តងៗ។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ការស្រាវជ្រាវលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន nano-TiO2 ផ្តោតលើរចនាសម្ព័ន្ធណាណូ និងមុខងារនៃសម្ភារៈចាប់សញ្ញា TiO2 ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាណាណូដែលកំពុងរីកចម្រើន។ជាឧទាហរណ៍ អ្នកស្រាវជ្រាវបានបង្កើតសរសៃ TiO2 ប្រហោងក្នុងខ្នាតមីក្រូណាណូ ដោយបច្ចេកវិទ្យា coaxial electrospinning ។ដោយប្រើបច្ចេកវិជ្ជាអណ្តាតភ្លើងជាប់គាំងជាមុន អេឡិចត្រូតឈើឆ្កាងត្រូវបានដាក់ម្តងហើយម្តងទៀតក្នុងអណ្ដាតភ្លើងនៅទ្រឹងដែលមានជាតិទីតានីញ៉ូម tetraisopropoxide ជាសារធាតុមុន ហើយបន្ទាប់មកលូតលាស់ដោយផ្ទាល់ដើម្បីបង្កើតជាភ្នាស porous ជាមួយភាគល្អិតណាណូ TiO2 ដែលជាការឆ្លើយតបរសើបទៅនឹង CO ។ ក្នុងពេលដំណាលគ្នានឹងលូតលាស់ TiO2 ដែលបានបញ្ជាទិញ។ អារេ nanotube ដោយ anodization និងអនុវត្តវាទៅការរកឃើញនៃ SO2 ។

7. សមាសធាតុ Nano oxide សម្រាប់សម្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន
លក្ខណៈសម្បត្តិនៃការចាប់សញ្ញាឧស្ម័ននៃវត្ថុធាតុចាប់សញ្ញាម្សៅអុកស៊ីដលោហៈណាណូអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយសារធាតុ doping ដែលមិនត្រឹមតែកែតម្រូវចរន្តអគ្គិសនីនៃសម្ភារៈប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាថែមទាំងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាព និងការជ្រើសរើសផងដែរ។ការដាក់សារធាតុលោហធាតុដ៏មានតម្លៃគឺជាវិធីសាស្ត្រទូទៅមួយ ហើយធាតុដូចជា Au និង Ag ជារឿយៗត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុ dopants ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការចាប់សញ្ញាឧស្ម័ននៃម្សៅស័ង្កសីអុកស៊ីដណាណូ។សមា្ភារៈចាប់សញ្ញាឧស្ម័នផ្សំណាណូអុកស៊ីដ ភាគច្រើនរួមមាន Pd doped SnO2, Pt-doped γ-Fe2O3 និងពហុធាតុបន្ថែម In2O3 hollow Sphere sensing material ដែលអាចដឹងបានដោយការគ្រប់គ្រងសារធាតុបន្ថែម និងសីតុណ្ហភាពចាប់សញ្ញា ដើម្បីដឹងពីការរកឃើញជ្រើសរើសនៃ NH3, H2S និង CO លើសពីនេះទៀត ខ្សែភាពយន្ត WO3 nano ត្រូវបានកែប្រែជាមួយនឹងស្រទាប់នៃ V2O5 ដើម្បីកែលម្អរចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃ porous នៃខ្សែភាពយន្ត WO3 ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពប្រែប្រួលរបស់វាទៅនឹង NO2 ។

នាពេលបច្ចុប្បន្ន សមាសធាតុអុកស៊ីដ graphene/nano-metal បានក្លាយជាចំណុចក្តៅនៅក្នុងសម្ភារៈឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន។Graphene/SnO2 nanocomposites ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ​ជា​វត្ថុ​រាវ​រក​អាម៉ូញាក់​និង​វត្ថុ​ធាតុ​ចាប់​អារម្មណ៍ NO2។