പ്രധാന സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഗ്യാസ് സെൻസറുകൾ എന്ന നിലയിൽ, നാനോ മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ് അർദ്ധവിരാവാല, അവരുടെ ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത, കുറഞ്ഞ ഉൽപാദനച്ചെലവ്, ലളിതമായ സിഗ്നൽ അളവ് എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിലവിൽ, നാനോ മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ പ്രധാനമായും ഗവേഷണം പ്രധാനമായും നാനോസ്ട്രക്ചർ, ഡോപ്പിംഗ് പരിഷ്ക്കരണം തുടങ്ങിയ നാനോസ്കെയിൽ മെറ്റൽ ഓക്സൈഡികളിലെ വികസനമാണ്.

നാനോ മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ് അർദ്ധക്ഷാമൻ സെക്സിഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ പ്രധാനമായും സ്നോ 2, ZNO, FEE2O3, VO2, IN2O3, TIO2, തുടങ്ങിയവയാണ് സെൻസർ ഘടകങ്ങൾ ഇപ്പോഴും ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന റെസിഫീവ് ഗ്യാസ് സെൻസറുകളും കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു.

ഇപ്പോൾ, നാനൂട്ബസ്, നാനോറോഡ് അറേകൾ, നാനോപൊടികൾ, നാനോപീസ് മെംബ്രൺ തുടങ്ങിയ വലിയ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, അതിനാൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ പ്രതികരണത്തോടുള്ള പ്രതികരണത്തിന്റെ സംവേദനക്ഷമതയും വേഗതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് പ്രധാന ഗവേഷണ ദിശ. ലോഹ ഓക്സൈഡിന്റെ എലമെൻറൽ ഡോപ്പിംഗ്, അല്ലെങ്കിൽ നാനോകോമ്പോസിറ്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ നിർമ്മാണം, അവതരിപ്പിച്ച പോപന്റ് അല്ലെങ്കിൽ സംയോജിത ഘടകങ്ങൾക്ക് ഒരു കാറ്റലിറ്റിക് പങ്ക് വഹിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ നാനോസ്ട്രക്ചർ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സഹായ കാരിയറും

1. ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ നാനോ ടിൻ ഓക്സൈഡ് (സ്നോ 2)

ടിൻ ഓക്സൈഡ് (സ്നോ 2) ഒരുതരം പൊതുവായ സെൻസിറ്റീവ് ഗ്യാസ് സെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലാണ്. എത്തനോൾ, എച്ച് 2 എസ്, കോ തുടങ്ങിയ വാതകങ്ങളോട് ഇത് നല്ല സംവേദനക്ഷമതയുണ്ട്. അതിന്റെ ഗ്യാസ് സംവേദനക്ഷമത കണിക വലുപ്പത്തെയും നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല പ്രദേശത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. സ്നോ 2 ന്റെ വലുപ്പം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഗ്യാസ് സംവേദനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള താക്കോലാണ്.

മെസോപീഡും മാക്രോപ്പൊസ് നാനോ ടിൻ ഓക്സൈഡ് പവർ ആസ്ഥാനമായി, ഗവേഷകർ കോ ​​ഓക്സിഡേഷന് ഉയർന്ന കാറ്റലിറ്റിക് പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള കട്ടിയുള്ള ചലച്ചിത്ര സെൻസറുകൾ തയ്യാറാക്കി, അതായത് ഉയർന്ന ഗ്യാസ് ഇന്റലിംഗ് പ്രവർത്തനം. കൂടാതെ, നാനോപ്രൊസ് ഘടന ഗ്യാസ് ഇന്റലിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയിലെ ഒരു ചൂടുള്ള സ്ഥലമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

2. ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ നാനോ ഇരുമ്പ് ഓക്സൈഡ് (Fe2o3) ഉപയോഗിച്ചു

ഇരുമ്പ് ഓക്സൈഡ് (Fe2o3)രണ്ട് ക്രിസ്റ്റൽ ഫോമുകളുണ്ട്: ആൽഫയും ഗാമായും, ഇവ രണ്ടും ഗ്യാസ് ഇന്റലിസ്റ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കാം, പക്ഷേ അവയിലെ ഗ്യാസ് ഇന്റലിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ വലിയ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. α fe2o3 കൊറണ്ടം ഘടനയാണ്, ആരുടെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. അതിന്റെ ഗ്യാസ് ഇന്ററിംഗ് സംവിധാനം ഉപരിതല നിയന്ത്രിതമാണ്, അതിന്റെ സംവേദനക്ഷമത കുറവാണ്. γ- Fe2o3 സ്കിനൽ ഘടനയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്, അത് മീറ്റുമാറ്റമാണ്. ഇതിന്റെ ഗ്യാസ് സെൻസറിംഗ് സംവിധാനം പ്രധാനമായും ബോഡി റെസിസ്റ്റൻസ് കൺട്രോൾ ആണ്. ഇതിന് നല്ല സംവേദനക്ഷമതയുണ്ട്, പക്ഷേ മോശം സ്ഥിരതയുണ്ട്, കൂടാതെ α-fe2o 3 ലേക്ക് മാറ്റുന്നത് എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ ഗ്യാസ് സംവേദനക്ഷമത കുറയ്ക്കുക.

നിലവിലെ ഗവേഷണങ്ങൾ fe2o3 നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ മോർഫോളജിയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും അനുയോജ്യമായ ഗ്യാപറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും, തുടർന്ന് α-fe2o3 നാനോബീമുകൾ, പോറസ് α-Fee2o3 നാനോറോഡുകൾ, മെസോപോർസ് α-fe2o3 നാനോമെറ്ററുകൾ, മുതലായവ.

3. ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ നാനോ സിങ്ക് ഓക്സൈഡ് (ZNO) ഉപയോഗിച്ചു
സിങ്ക് ഓക്സൈഡ് (ZNO)ഒരു സാധാരണ ഉപരിതല നിയന്ത്രണത്തിലുള്ള ഗ്യാസ് സെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലാണ്. ZNO അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഗ്യാസ് സെൻസറിന് ഉയർന്ന പ്രവർത്തന താപനിലയും മോശം സെലക്ടീവിനുമുണ്ട്, സ്നോ 2, fe2o3 നാനോപോഴ്സ് എന്നിവയേക്കാൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഓപ്പറേറ്റിംഗ് താപനില കുറയ്ക്കുന്നതിനും സെലേഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും നാനോ-Zno യുടെ പുതിയ ഘടന തയ്യാറാക്കൽ, നാനോ ZNO ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണ കേന്ദ്രമാണ്.

നിലവിൽ, സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ നാനോ ഗ്യാസ് ഇന്റലിംഗ് എലമെന്റിന്റെ വികസനം, Zno ഒറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ നാനോറോഡ് ഗ്യാസ് സെൻസറുകൾ പോലുള്ള അതിർത്തി ദിശകളിൽ ഒന്നാണ്.

4. ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ നാനോ ഇൻഡിയം ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ചു (In2o3)
ഇൻഡിയം ഓക്സൈഡ് (IN2O3)വളർന്നുവരുന്ന എൻ-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാരണ ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയൽ. സ്നോ 2, zno, fe2o 3 മുതലായവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഇതിന് വൈഡ് ബാൻഡ് വിടവ്, ചെറിയ പ്രതിരോധിക്കൽ, ഉയർന്ന കാറ്റലിറ്റിക് പ്രവർത്തനം, കൂടാതെ 2, നമ്പർ 2 എന്നിവയ്ക്കുള്ള ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമതയുണ്ട്. സമീപകാല ഗവേഷണ ഹോട്ട്സ്പോട്ടുകളിൽ ഒന്നാണ് നാനോ ഇൻക്സ്റ്റോ 3 പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന പോറസ് നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾ. മെസോപോർസ് സിലിക്ക ടെംപ്ലേറ്റ് റെപ്ലിക്കേഷൻ വഴി ഓർഡർ ചെയ്ത മെസോപീഡീസ് ഇൻ 2o3 മെറ്റീരിയലുകൾ ഗവേഷകർ സമന്വയിപ്പിച്ചു. ലഭിച്ച മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് 450-650 ° C പരിധിയിൽ നല്ല സ്ഥിരതയുണ്ട്, അതിനാൽ ഉയർന്ന പ്രവർത്തന താപനിലയുള്ള ഗ്യാസ് സെൻസറുകൾക്ക് അവ അനുയോജ്യമാണ്. അവർ മീഥെയ്ൻ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്, മാത്രമല്ല ഏകാഗ്രവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സ്ഫോടന നിരീക്ഷണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാം.

5. ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ നാനോ ടംഗ്സ്റ്റൺ ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ചു (Wo3)
WO3 നാനോപാർട്ടീക്കലുകൾഒരു സംക്രമണ മെറ്റൽ സംയുക്തം അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളാണ്, അത് നല്ല ഗ്യാസ് ഇന്റലിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടിക്ക് വ്യാപകമായി പഠിക്കുകയും പ്രയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നാനോ വോ 3 ട്രൈക്ലിനിക്, മോണോക്ലിനിക്, ഓർത്തോമിക് തുടങ്ങിയ സ്ഥിരതയുള്ള ഘടനകളുണ്ട്. ടെംപ്മെന്റായി മെസോപീപ്പിൾ സിയോ 2 ഉപയോഗിച്ച് നാനോ കാസ്റ്റിംഗ് രീതി നാനോ കാസ്റ്റിംഗ് രീതി ഗവേഷകർ തയ്യാറാക്കി. ശരാശരി വലുപ്പത്തിലുള്ള 5 എൻഎന്റെ ശരാശരി വലുപ്പത്തിലുള്ള മോണോക്ലിനിക് വോ 3 നാനോപാർട്ടീക്കുകൾക്ക് മികച്ച ഗ്യാസ് ഇന്റലിംഗ് പ്രകടനവും വോ 3 നാനോപർട്ടീറ്റിക്കിളുകളുമായി ലഭിച്ച സെൻസർ ജോഡികളും ഇല്ലെന്നും കണ്ടെത്തി.

അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച്-ഹൈഡ്രോതർമൽ രീതി പ്രകാരം ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ഘട്ട വോയിൽ നാനോക്ലസ്റ്റേഴ്സിനെ സമന്വയിപ്പിച്ചു. ഗ്യാസ് സെൻസിറ്റിവിറ്റി ടെസ്റ്റ് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് Wo3 നാനോക്ലാസെറ്റർഡ് ഗ്യാസ് സെൻസറിന് കുറഞ്ഞ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് താപനിലയുണ്ട്, അസെറ്റോണിനോടും ട്രിമെനിമൈനത്തോടും അനുയോജ്യമായ പ്രതികരണ വീണ്ടെടുക്കൽ സമയത്താണെന്നും അനുയോജ്യമായ പ്രതികരണ സമയം.

6. ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ നാനോ ടൈറ്റാനിയം ഡൈ ഓക്സൈഡ് (ടിയോ 2) ഉപയോഗിച്ചു
ടൈറ്റാനിയം ഡൈ ഓക്സൈഡ് (TIO2)ഗ്യാസ് ഇന്റലിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് നല്ല താപ സ്ഥിരതയും ലളിതമായ തയ്യാറെടുപ്പും പ്രയോജനങ്ങളുണ്ട്, മാത്രമല്ല ഗവേഷകർക്കായി ക്രമേണ മറ്റൊരു ഹോട്ട് മെറ്റീരിയലായി മാറുകയും ചെയ്തു. നിലവിൽ, നാനോ-ടിയോ 2 ഗ്യാസ് സെൻസറിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ ഉയർന്നുവരുന്ന നാനോടെക്നോളജി ഉപയോഗിച്ച് ടിയോ 2 സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ നാനോസ്ട്രക്ചറിലും പ്രവർത്തനക്ഷമമാച്ചും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഗവേഷകർ മൈക്രോ നാനോ-സ്കെയിൽ പൊള്ളയായ ടിയോ 2 നാരുകൾ ചേർത്തു. പ്രീമിക്സ് സ്റ്റാഗ്നാന്റ് ഫ്ലെം ടെക്നോളജി ഉപയോഗിച്ച്, ക്രോസ് ഇലക്ട്രോഡ് ടൈറ്റാനിയം ടെട്രൂപോപ്രോപോക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച്, അത് കോറിഹാരിയം inday- ൽ സ്ഥാപിക്കുകയും, അത് കോഡിനൈസേഷൻ ആണെങ്കിൽ, അത് ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് SO2.

7. ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലിനായി നാനോ ഓക്സൈഡ് കമ്പോസിറ്റുകൾ
നാനോ മെറ്റൽ ഓക്സൈഡുകളുടെ ഗ്യാസ് സെൻസിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ ഡോപ്പിംഗ് വഴി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, ഇത് മെറ്റീരിയലിന്റെ വൈദ്യുത പ്രവർത്തനക്ഷമതയെ ക്രമീകരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല സ്ഥിരതയും തിരഞ്ഞെടുത്തവയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. വിലയേറിയ മെറ്റൽ ഘടകങ്ങളുടെ ഡോപ്പിംഗ് ഒരു സാധാരണ രീതിയാണ്, കൂടാതെ നാനോ സിങ്ക് ഓക്സൈഡ് പൗഡറിന്റെ ഗ്യാസ് ഇന്ററിംഗ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് പലപ്പോഴും എയു, എജി തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളാണ്. നാനോ ഓക്സൈഡ് കമ്പോസിറ്റ് ഗ്യാസ് ഇന്റലിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ പ്രധാനമായും പിഡി ഡോപ്ഡ് സ്നോ 2, പി.ഡി. വോ 3 ഫിലിമിന്റെ ഘടന, അതുവഴി നമ്പർ 2 ലേക്ക് സംവേദനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തൽ.

നിലവിൽ, ഗ്രാഫൈൻ / നാനോ-മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ് കമ്പോസിറ്റുകൾ ഗ്യാസ് സെൻസർ മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഒരു ഹോട്ട്സ്പോട്ടായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഗ്രാഫൈൻ / സ്നോ 2 നാനോകോംപോസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോംസ്പോസ്പോംസ്സിറ്റുകൾ അമോണിയ കണ്ടെത്തലും നമ്പർ 2 സെൻസിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.