Ҳамчун сенсорҳои асосии гази сахт, сенсорҳои гази нимноқилҳои оксиди нанометаллӣ дар истеҳсолоти саноатӣ, мониторинги муҳити зист, ҳифзи саломатӣ ва дигар соҳаҳо барои ҳассосияти баланд, арзиши пасти истеҳсолӣ ва ченкунии оддии сигнал васеъ истифода мешаванд.Дар айни замон, тадқиқот оид ба беҳтар кардани хосиятҳои ҳассосии гази маводи ҳассосии оксиди нанометаллӣ асосан ба таҳияи оксидҳои металлии наномикёс, ба монанди наносохтор ва тағир додани допинг нигаронида шудааст.

Нано-металлӣ маводи ҳассос нимноқилҳои оксиди оксиди асосан SnO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2, ва ғайра. Дар ҷузъҳои санҷандаҳо ҳанӯз ба таври васеъ истифодашаванда санҷандаҳоро газ муқовимат, санҷандаҳоро газҳои ғайридавлатӣ муқовимат низ тезтар таҳия карда мешавад.

Дар айни замон, самти асосии тадқиқот омода кардани наноматериалҳои сохторӣ бо масоҳати махсуси рӯизаминӣ, аз қабили нанотубаҳо, массивҳои нанородӣ, мембранаҳои нанопороз ва ғайра барои баланд бардоштани қобилияти адсорбсияи газ ва суръати диффузияи газ ва ба ин васила беҳтар кардани ҳассосият ва суръати аксуламал мебошад. ба гази масолех.Допинги элементарии оксиди металлӣ ё сохтани системаи нанокомпозитӣ, ҷузъҳои воридшуда ё таркибӣ метавонад нақши каталитикӣ бозад ва инчунин метавонад як интиқолдиҳандаи ёрирасон барои сохтани наноструктура гардад ва ба ин васила кори умумии ҳассосии газро беҳтар созад. масолех.

1. Маводҳои ҳассосии газ, ки Oxide Nano Tin (SnO2) истифода мешаванд

Оксиди қалъа (SnO2) як навъ маводи умумии ҳассос ба газ аст.Он ба газҳо, аз қабили этанол, H2S ва CO ҳассосияти хуб дорад. Ҳассосияти гази он аз андозаи зарраҳо ва майдони мушаххаси сатҳи рӯи он вобаста аст.Назорати андозаи нанохокаи SnO2 калиди беҳтар кардани ҳассосияти газ мебошад.

Тадқиқотчиён дар асоси хокаҳои оксиди қалъаи нанопороз ва макропороз сенсорҳои ғафси ғафсро омода карданд, ки барои оксидшавии CO фаъолнокии баландтари каталитикӣ доранд, ки ин маънои баландтари ҳассосияти газро дорад.Илова бар ин, сохтори нанопороз аз сабаби SSA-и калон, паҳншавии газ ва каналҳои интиқоли масса ба як нуқтаи доғ дар тарҳрезии маводи ҳассосии газ табдил ёфтааст.

2. Маводҳои ҳассосии газ истифодашуда Оксиди нано оҳан (Fe2O3)

Оксиди оҳан (Fe2O3)ду шакли булӯр дорад: алфа ва гамма, ки ҳардуро ҳамчун маводи ҳассоси газ истифода бурдан мумкин аст, аммо хосиятҳои ҳассосии гази онҳо фарқиятҳои калон доранд.α-Fe2O3 ба сохтори корунд тааллуқ дорад, ки хосиятҳои физикии он устуворанд.Механизми ҳассосии гази он дар рӯи замин идора карда мешавад ва ҳассосияти он паст аст.γ-Fe2O3 ба сохтори шпинел тааллуқ дорад ва метастабил аст.Механизми ҳассосии гази он асосан назорати муқовимати бадан аст. Он ҳассосияти хуб дорад, аммо устувории бад дорад ва ба осонӣ ба α-Fe2O3 иваз карда мешавад ва ҳассосияти газро коҳиш медиҳад.

Тадқиқоти ҷорӣ ба оптимизатсияи шароити синтез барои назорати морфологияи нанозарраҳои Fe2O3 ва сипас скрининг барои маводҳои мувофиқ ба газ ҳассос, ба монанди нанобебаҳои α-Fe2O3, нанородеҳои қафаси α-Fe2O3, наносохторҳои монодисперсии α-Fe2O3, α-F3e тамаркуз мекунанд. наноматериалхо ва гайра.

3. Маводҳои ҳассосии газ, ки нанооксиди руҳ (ZnO) истифода мешаванд
Оксиди руҳ (ZnO)маводи маъмулии аз рӯи сатҳ идорашаванда ба газ ҳассос аст.Сенсори газ дар асоси ZnO дорои ҳарорати баланди корӣ ва интихоби суст аст, ки он нисбат ба нанохокаҳои SnO2 ва Fe2O3 хеле камтар истифода мешавад.Аз ин рӯ, омодасозии сохтори нави наноматериалҳои ZnO, тағир додани допинги нано-ZnO барои паст кардани ҳарорати корӣ ва беҳтар кардани интихобӣ меҳвари тадқиқот оид ба маводи ҳассосии гази нано ZnO ​​мебошад.

Дар айни замон, коркарди элементи гази нано-ZnO як кристаллӣ яке аз самтҳои сарҳадӣ, ба монанди сенсорҳои гази нанокристалии ZnO мебошад.

4. Маводҳои ҳассосии газ истифодашуда Оксиди наноиндиум (In2O3)
Оксиди индий (In2O3)маводи пайдошавандаи n-намуди нимноқилҳои газ аст.Дар муқоиса бо SnO2, ZnO, Fe2O3 ва ғайра, он дорои фосилаи васеъ, муқовимати хурд ва фаъолияти баланди каталитикӣ ва ҳассосияти баланд ба CO ва NO2.Наноматериалҳои ковок, ки бо nano In2O3 муаррифӣ шудаанд, яке аз нуқтаҳои доғҳои тадқиқоти охирин мебошанд.Тадқиқотчиён маводи фармоишии мезопорози In2O3-ро тавассути репликатсияи қолаби кремнийи мезопорозӣ синтез карданд.Маводҳои ба даст овардашуда дар доираи 450-650 °C устувории хуб доранд, бинобар ин онҳо барои датчикҳои газ бо ҳарорати баландтари корӣ мувофиқанд.Онҳо ба метан ҳассосанд ва метавонанд барои назорати консентратсияи таркиш истифода шаванд.

5. Маводҳои ҳассосии газ истифодашуда Оксиди волфрами нано (WO3)
Нанозаррачаҳои WO3як маводи нимноқилҳои пайвастаи металлии гузариш мебошад, ки барои хосияти хуби ҳассосии газ ба таври васеъ омӯхта ва истифода шудааст.Nano WO3 дорои сохторҳои устувор ба монанди триклиникӣ, моноклиникӣ ва орторомбӣ мебошад.Муҳаққиқон нанозарраҳои WO3-ро бо усули нано-кастинг бо истифода аз мезопороз SiO2 ҳамчун қолаб омода карданд.Муайян карда шуд, ки нанозарраҳои моноклиникии WO3, ки андозаи миёнаашон 5 нм аст, кори беҳтари ҳассосии газ доранд ва ҷуфтҳои датчикҳо, ки тавассути гузоштани электрофорезии нанозарраҳои WO3 ба даст оварда шудаанд, консентратсияи пасти NO2 вокуниши баланд доранд.

Тақсимоти якхелаи нанокластерҳои фазаи шашкунҷаи WO3 бо усули мубодилаи ион-гидротермалӣ синтез карда шуд.Натиҷаҳои санҷиши ҳассосияти газ нишон медиҳанд, ки сенсори гази нанокластерии WO3 дорои ҳарорати пасти корӣ, ҳассосияти баланд ба ацетон ва триметиламин ва вақти беҳтарини барқарорсозии вокуниш мебошад, ки дурнамои хуби истифодаи маводро ошкор мекунад.

6. Маводҳои ҳассосии газ, ки диоксиди нано титан (TiO2) истифода мешаванд
Диоксиди титан (TiO2)маводҳои ҳассосии газ бартариҳои устувории хуби гармӣ ва раванди омодасозии оддӣ доранд ва тадриҷан ба дигар маводи гарм барои тадқиқотчиён табдил ёфтанд.Дар айни замон, тадқиқот оид ба сенсори гази нано-TiO2 ба наноструктура ва функсионализатсияи маводи ҳассосии TiO2 бо истифода аз нанотехнологияи навовар равона шудааст.Масалан, муҳаққиқон тавассути технологияи электроспиннинги коаксиалӣ нахҳои хурди нано-миқёси TiO2 сохтанд.Бо истифода аз технологияи пешакии шӯълаи рукуд, электроди салиб такроран дар як шӯълаи рукуд бо тетраизопроксиди титан ҳамчун пешгузашта ҷойгир карда мешавад ва сипас мустақиман парвариш карда мешавад, то мембранаи рахна бо нанозарраҳои TiO2, ки вокуниши ҳассос ба CO аст, парвариш карда шавад. Ҳамзамон TiO2 -ро афзоиш медиҳад. массиви нанотуба тавассути анодизатсия ва онро барои муайян кардани SO2 истифода мебарад.

7. Композитҳои нанооксиди барои маводи ҳассосии газ
Хусусиятҳои ҳассосии гази хокаҳои оксидҳои нанометаллӣ тавассути допинг беҳтар карда мешавад, ки на танҳо гузарониши барқи маводро танзим мекунад, балки устуворӣ ва интихобиро беҳтар мекунад.Допинги унсурҳои металлҳои қиматбаҳо як усули маъмул аст ва унсурҳо ба монанди Au ва Ag аксар вақт ҳамчун допантҳо барои беҳтар кардани қобилияти ҳассосии гази хокаи оксиди нано руҳ истифода мешаванд.Маводҳои ҳассоси гази таркибии нанооксиди нанооксиди асосан аз Pd doped SnO2, Pt-doped γ-Fe2O3 ва бисёрэлементҳои иловашудаи In2O3 маводи ҳассосии сфераи нахӯрад иборатанд, ки онҳоро тавассути назорати иловаҳо ва ҳассоси ҳарорат барои амалӣ кардани муайянкунии интихобии NH3, H2S ва CO амалӣ кардан мумкин аст. Илова бар ин, филми нано WO3 бо қабати V2O5 тағир дода мешавад, то сохтори сатҳи ковокии филми WO3 беҳтар карда шавад ва ба ин васила ҳассосияти он ба NO2 беҳтар карда шавад.

Дар айни замон, композитҳои оксиди графен/нанометаллӣ ба нуқтаи доғ дар маводи сенсори газ табдил ёфтаанд.Нанокомпозитҳои графен/SnO2 ҳамчун маводи муайянкунандаи аммиак ва NO2 ба таври васеъ истифода мешаванд.