اہم ٹھوس ریاست گیس سینسر کی حیثیت سے ، نانو میٹل آکسائڈ سیمیکمڈکٹر گیس سینسر صنعتی پیداوار ، ماحولیاتی نگرانی ، صحت کی دیکھ بھال اور ان کی اعلی حساسیت ، کم مینوفیکچرنگ لاگت اور سادہ سگنل کی پیمائش کے لئے دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ فی الحال ، نانو میٹل آکسائڈ سینسنگ مادوں کی گیس سینسنگ خصوصیات کی بہتری پر تحقیق بنیادی طور پر نانوسکل میٹل آکسائڈس ، جیسے نانوسٹریکچر اور ڈوپنگ ترمیم کی نشوونما پر مرکوز ہے۔

نانو میٹل آکسائڈ سیمیکمڈکٹر سینسنگ میٹریل بنیادی طور پر SNO2 ، ZnO ، Fe2O3 ، VO2 ، IN2O3 ، WO3 ، TIO2 ، وغیرہ ہیں۔ سینسر کے اجزاء اب بھی سب سے زیادہ استعمال ہونے والے مزاحم گیس سینسر ہیں ، غیر مزاحم گیس سینسر بھی زیادہ تیزی سے تیار کیے جارہے ہیں۔

فی الحال ، اہم تحقیق کی سمت بڑے مخصوص سطح کے علاقے ، جیسے نانوٹوبس ، نانوروڈ سرنیوں ، نانوپورس جھلیوں وغیرہ کے ساتھ ساختی نانوومیٹریل تیار کرنا ہے۔ دھات کے آکسائڈ کی بنیادی ڈوپنگ ، یا نانوکومپوزائٹ سسٹم کی تعمیر ، متعارف شدہ ڈوپینٹ یا جامع اجزاء ایک اتپریرک کردار ادا کرسکتے ہیں ، اور نانوسٹریکچر کی تعمیر کے لئے ایک معاون کیریئر بھی بن سکتے ہیں ، اس طرح سینسنگ مادوں کی مجموعی طور پر گیس سینسنگ کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔

1. گیس سینسنگ میٹریل نانو ٹن آکسائڈ (SNO2) استعمال کیا گیا

ٹن آکسائڈ (SNO2) عام حساس گیس حساس مواد کی ایک قسم ہے۔ اس میں ایتھنول ، H2S اور CO جیسی گیسوں کے لئے اچھی حساسیت ہے۔ اس کی گیس کی حساسیت ذرہ سائز اور سطح کے مخصوص علاقے پر منحصر ہے۔ گیس کی حساسیت کو بہتر بنانے کی کلید ہے۔

میسوپورس اور میکروپورس نینو ٹن آکسائڈ پاؤڈر کی بنیاد پر ، محققین نے موٹی فلمی سینسر تیار کیے جن میں سی او آکسیکرن کے لئے زیادہ کاتلیٹک سرگرمی ہے ، جس کا مطلب ہے گیس سینسنگ کی اعلی سرگرمی۔ اس کے علاوہ ، نانوپورس ڈھانچہ گیس سینسنگ مواد کے ڈیزائن میں ایک گرم مقام بن گیا ہے جس کی وجہ سے اس کے بڑے ایس ایس اے ، گیس سے بھرپور پھیلاؤ اور بڑے پیمانے پر منتقلی چینلز کی وجہ سے ہے۔

2. گیس سینسنگ میٹریل استعمال شدہ نینو آئرن آکسائڈ (Fe2O3)

آئرن آکسائڈ (Fe2O3)دو کرسٹل شکلیں ہیں: الفا اور گاما ، دونوں کو گیس سینسنگ میٹریل کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے ، لیکن ان میں گیس سینسنگ کی خصوصیات میں بڑے فرق ہیں۔ α-FE2O3 کا تعلق کورنڈم ڈھانچے سے ہے ، جن کی جسمانی خصوصیات مستحکم ہیں۔ اس کا گیس سینسنگ میکانزم سطح پر قابو پایا جاتا ہے ، اور اس کی حساسیت کم ہے۔ γ-FE2O3 اسپنل ڈھانچے سے تعلق رکھتا ہے اور میٹاسٹیبل ہے۔ اس کا گیس سینسنگ میکانزم بنیادی طور پر جسم کے خلاف مزاحمت کا کنٹرول ہے۔ اس میں اچھی حساسیت ہے لیکن ناقص استحکام ہے ، اور اس میں α-FE2O3 میں تبدیل کرنا اور گیس کی حساسیت کو کم کرنا آسان ہے۔

موجودہ تحقیق Fe2O3 نینو پارٹیکلز کی شکل کو کنٹرول کرنے کے لئے ترکیب کے حالات کو بہتر بنانے پر مرکوز ہے ، اور پھر مناسب گیس حساس مواد ، جیسے α-Fe2O3 نانوبیئمز ، غیر محفوظ α-Fe2o3 نانوروڈس ، مونوڈسپرس α-Fe2o3 نانوسٹرکچرز ، میسوپورس ، میسوپورس ، میسوپرس α-Fe2o3 نانوسٹرکچرز کی اسکریننگ

3. گیس سینسنگ میٹریل نانو زنک آکسائڈ (ZnO) استعمال کیا گیا
زنک آکسائڈ (ZnO)ایک عام سطح پر قابو پانے والا گیس حساس مواد ہے۔ زیڈ این او پر مبنی گیس سینسر کا اعلی آپریٹنگ درجہ حرارت اور ناقص انتخاب ہے ، جس کی وجہ سے یہ SNO2 اور Fe2O3 نینوپوڈرز کے مقابلے میں بہت کم استعمال ہوتا ہے۔ لہذا ، آپریٹنگ درجہ حرارت کو کم کرنے اور انتخاب کو بہتر بنانے کے لئے ZnO نانوومیٹریز کے نئے ڈھانچے کی تیاری ، نینو-زیڈنو کی ڈوپنگ ترمیم نانو ZnO گیس سینسنگ مواد پر تحقیق کا محور ہے۔

اس وقت ، سنگل کرسٹل نینو-زنو گیس سینسنگ عنصر کی ترقی سرحدی سمتوں میں سے ایک ہے ، جیسے ZnO سنگل کرسٹل نانوروڈ گیس سینسر۔

4. گیس سینسنگ میٹریل استعمال شدہ نینو انڈیم آکسائڈ (IN2O3)
انڈیم آکسائڈ (IN2O3)ایک ابھرتی ہوئی این قسم کا سیمیکمڈکٹر گیس سینسنگ میٹریل ہے۔ SNO2 ، ZnO ، Fe2O3 ، وغیرہ کے مقابلے میں ، اس میں وسیع بینڈ گیپ ، چھوٹی مزاحمتی اور اعلی کاتالک سرگرمی ، اور CO اور NO2 کے لئے اعلی حساسیت ہے۔ نانو IN2O3 کی نمائندگی کرنے والے غیر محفوظ نانوومیٹریز حالیہ تحقیقی ہاٹ سپاٹ میں سے ایک ہیں۔ محققین نے میسوپورس سلیکا ٹیمپلیٹ کی نقل کے ذریعہ میسوپورس IN2O3 مواد کی ترکیب کی۔ حاصل کردہ مواد میں 450-650 ° C کی حد میں اچھا استحکام ہے ، لہذا وہ اعلی آپریٹنگ درجہ حرارت والے گیس سینسر کے لئے موزوں ہیں۔ وہ میتھین کے لئے حساس ہیں اور حراستی سے متعلق دھماکے کی نگرانی کے لئے استعمال ہوسکتے ہیں۔

5. گیس سینسنگ میٹریل استعمال شدہ نینو ٹنگسٹن آکسائڈ (WO3)
WO3 نینو پارٹیکلزایک منتقلی میٹل کمپاؤنڈ سیمیکمڈکٹر مواد ہے جس کا وسیع پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے اور اس کی اچھی گیس سینسنگ پراپرٹی کے لئے اس کا اطلاق کیا گیا ہے۔ نینو ڈبلیو او 3 میں مستحکم ڈھانچے ہیں جیسے ٹرائکلینک ، مونوکلینک اور آرتھورہومبک۔ محققین نے میسوپورس سی او 2 کو ٹیمپلیٹ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے نانو کاسٹنگ کے طریقہ کار کے ذریعہ ڈبلیو او 3 نینو پارٹیکل تیار کیے۔ یہ پایا گیا تھا کہ اوسط سائز 5 ینیم کے ساتھ مونوکلینک ڈبلیو او 3 نینو پارٹیکلز میں گیس سینسنگ کی بہتر کارکردگی ہے ، اور ڈبلیو او 3 نینو پارٹیکلز کے الیکٹروفوریٹک جمع کے ذریعہ حاصل کردہ سینسر کے جوڑے کو نمبر 2 کی کم تعداد میں زیادہ ردعمل ملتا ہے۔

ہیکساگونل فیز ڈبلیو او 3 نانوکلسٹرز کی یکساں تقسیم کو آئن ایکسچینج ہائیڈروتھرمل طریقہ سے ترکیب کیا گیا تھا۔ گیس کی حساسیت کے ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ڈبلیو او 3 نانو کلسٹرڈ گیس سینسر میں کم آپریٹنگ درجہ حرارت ، ایسٹون اور ٹرائیمیتھیلامین کے لئے اعلی حساسیت اور مثالی ردعمل کی بازیابی کا وقت ہوتا ہے ، جس سے مواد کی اچھی درخواست کا امکان ظاہر ہوتا ہے۔

6. گیس سینسنگ میٹریل نانو ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (TIO2) استعمال کیا گیا
ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (TIO2)گیس سینسنگ میٹریل میں اچھ thermal ی تھرمل استحکام اور آسان تیاری کے عمل کے فوائد ہیں ، اور آہستہ آہستہ محققین کے لئے ایک اور گرم مواد بن گئے ہیں۔ اس وقت ، نینو-ٹیو 2 گیس سینسر پر تحقیق ابھرتی ہوئی نانو ٹکنالوجی کا استعمال کرکے TIO2 سینسنگ مواد کی نانوسٹریکچر اور فنکشنلائزیشن پر مرکوز ہے۔ مثال کے طور پر ، محققین نے سماکشیی الیکٹرو اسپننگ ٹکنالوجی کے ذریعہ مائیکرو نانو پیمانے پر کھوکھلی ٹیو 2 ریشوں کو بنایا ہے۔ پریمکسڈ اسٹگنٹ شعلہ ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ، کراس الیکٹروڈ کو بار بار ٹائٹینیم ٹیٹرایسوپروپوکسائڈ کے ساتھ پیشگی کے طور پر ٹائٹینیم ٹیٹرایسوپروپوکسائڈ کے ساتھ ایک پریمکسڈ اسٹگنٹ شعلہ میں رکھا جاتا ہے ، اور پھر براہ راست اس نے ٹیو 2 نانو پارٹیکلز کے ذریعہ غیر محفوظ جھلی کی تشکیل کی ، جو آرڈرڈ ٹیئو 2 کے ساتھ حساس ردعمل ہے۔ ایس او 2۔

7. گیس سینسنگ میٹریل کے لئے نینو آکسائڈ کمپوزٹ
نانو میٹل آکسائڈس پاؤڈرز سینسنگ میٹریل کی گیس سینسنگ خصوصیات کو ڈوپنگ کے ذریعہ بہتر بنایا جاسکتا ہے ، جو نہ صرف مادے کی برقی چالکتا کو ایڈجسٹ کرتا ہے ، بلکہ استحکام اور انتخاب کو بھی بہتر بناتا ہے۔ قیمتی دھات کے عناصر کی ڈوپنگ ایک عام طریقہ ہے ، اور نینو زنک آکسائڈ پاؤڈر کی گیس سینسنگ کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے او اور اے جی جیسے عناصر اکثر ڈوپینٹ کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ نینو آکسائڈ کمپوزٹ گیس سینسنگ مواد میں بنیادی طور پر PD ڈوپڈ اسنو 2 ، Pt-doped γ-Fe2O3 ، اور ملٹی عنصر شامل IN2O3 کھوکھلی دائرہ سینسنگ مواد شامل ہیں ، جو این ایچ 3 ، H2s اور Co. کے انتخابی پتہ لگانے کے ل add ایک پرت کو بہتر بنانے کے ل proction ایک پرت کو بہتر بنانے کے لئے محسوس کیا جاسکتا ہے۔ WO3 فلم کی ، اس طرح اس کی حساسیت کو NO2 میں بہتر بناتا ہے۔

فی الحال ، گرافین/نینو میٹل آکسائڈ کمپوزٹ گیس سینسر مواد میں ہاٹ سپاٹ بن چکے ہیں۔ گرافین/اسنو 2 نانوکومپوزائٹس کو بڑے پیمانے پر امونیا کا پتہ لگانے اور NO2 سینسنگ میٹریل کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔