مرکزی سالڈ سٹیٹ گیس سینسرز کے طور پر، نینو میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر گیس سینسر صنعتی پیداوار، ماحولیاتی نگرانی، صحت کی دیکھ بھال اور دیگر شعبوں میں ان کی اعلیٰ حساسیت، کم مینوفیکچرنگ لاگت اور سادہ سگنل کی پیمائش کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔اس وقت، نینو میٹل آکسائڈ سینسنگ مواد کی گیس سینسنگ خصوصیات کی بہتری پر تحقیق بنیادی طور پر نانوسکل میٹل آکسائڈز کی ترقی پر توجہ مرکوز کرتی ہے، جیسے کہ نانو اسٹرکچر اور ڈوپنگ ترمیم۔

نینو میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر سینسنگ مواد 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 سینسرز ہیں، غیر مزاحم گیسوں کے سینسر بھی تیزی سے تیار کیے جا رہے ہیں۔

فی الحال، بنیادی تحقیق کی سمت بڑے مخصوص سطح کے رقبے کے ساتھ ساختی نینو میٹریلز تیار کرنا ہے، جیسے کہ نانوٹوبس، نینوروڈ اری، نانوپورس جھلی وغیرہ، تاکہ گیس جذب کرنے کی صلاحیت اور گیس کے پھیلاؤ کی شرح میں اضافہ ہو، اور اس طرح حساسیت اور ردعمل کی رفتار کو بہتر بنایا جا سکے۔ مواد کی گیس کے لئے.دھاتی آکسائیڈ کی ابتدائی ڈوپنگ، یا نانوکومپوزائٹ سسٹم کی تعمیر، متعارف کروائے گئے ڈوپینٹ یا جامع اجزاء ایک اتپریرک کردار ادا کر سکتے ہیں، اور نانو سٹرکچر کی تعمیر کے لیے ایک معاون کیریئر بھی بن سکتے ہیں، اس طرح سینسنگ کی مجموعی گیس سینسنگ کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں۔ مواد.

1. نینو ٹن آکسائیڈ (SnO2) استعمال شدہ گیس سینسنگ مواد

ٹن آکسائیڈ (SnO2) ایک قسم کا عام حساس گیس حساس مواد ہے۔اس میں ایتھنول، H2S اور CO جیسی گیسوں کے لیے اچھی حساسیت ہے۔ اس کی گیس کی حساسیت ذرہ کے سائز اور سطح کے مخصوص رقبے پر منحصر ہے۔SnO2 نینو پاؤڈر کے سائز کو کنٹرول کرنا گیس کی حساسیت کو بہتر بنانے کی کلید ہے۔

میسوپورس اور میکرو پورس نینو ٹن آکسائیڈ پاؤڈرز کی بنیاد پر، محققین نے موٹی فلم کے سینسر تیار کیے جن میں CO آکسیڈیشن کے لیے زیادہ اتپریرک سرگرمی ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے اعلیٰ گیس سینسنگ سرگرمی۔اس کے علاوہ، نینو پورس ڈھانچہ اپنے بڑے SSA، بھرپور گیس کے پھیلاؤ اور بڑے پیمانے پر منتقلی کے چینلز کی وجہ سے گیس سینسنگ مواد کے ڈیزائن میں ایک گرم مقام بن گیا ہے۔

2. نینو آئرن آکسائیڈ (Fe2O3) استعمال شدہ گیس سینسنگ مواد

آئرن آکسائیڈ (Fe2O3)اس کی دو کرسٹل شکلیں ہیں: الفا اور گاما، دونوں کو گیس سینسنگ مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن ان کی گیس سینسنگ خصوصیات میں بڑے فرق ہیں۔α-Fe2O3 کورنڈم کی ساخت سے تعلق رکھتا ہے، جس کی جسمانی خصوصیات مستحکم ہیں۔اس کا گیس سینسنگ میکانزم سطح پر کنٹرول ہے، اور اس کی حساسیت کم ہے۔γ-Fe2O3 ریڑھ کی ہڈی کی ساخت سے تعلق رکھتا ہے اور میٹاسٹیبل ہے۔اس کا گیس سینسنگ میکانزم بنیادی طور پر جسمانی مزاحمتی کنٹرول ہے۔ اس میں اچھی حساسیت ہے لیکن استحکام کمزور ہے، اور اسے 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 لیے ترکیب کے حالات کو بہتر بنانے پر توجہ مرکوز کرتی ہے، اور پھر مناسب گیس سے متعلق حساس مواد، جیسے α-Fe2O3 نانوبیمز، غیر محفوظ α-Fe2O3 نانوروڈز، monodisperse α-Fe2O3، menodisperse α-Fe2O3 nanostructures نینو مواد وغیرہ

3. نینو زنک آکسائیڈ (ZnO) استعمال شدہ گیس سینسنگ مواد
زنک آکسائیڈ (ZnO)ایک عام سطح پر قابو پانے والا گیس حساس مواد ہے۔ZnO پر مبنی گیس سینسر میں اعلی آپریٹنگ درجہ حرارت اور ناقص انتخاب ہے، جس کی وجہ سے یہ SnO2 اور Fe2O3 نینو پاؤڈرز کے مقابلے میں بہت کم استعمال ہوتا ہے۔لہذا، ZnO نینو میٹریلز کے نئے ڈھانچے کی تیاری، آپریٹنگ درجہ حرارت کو کم کرنے اور سلیکٹیوٹی کو بہتر بنانے کے لیے نینو-ZnO کی ڈوپنگ ترمیم نینو ZnO گیس سینسنگ مواد پر تحقیق کا مرکز ہے۔

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

4. نینو انڈیم آکسائیڈ (In2O3) استعمال شدہ گیس سینسنگ مواد
انڈیم آکسائیڈ (In2O3)ایک ابھرتا ہوا این قسم کا سیمی کنڈکٹر گیس سینسنگ مواد ہے۔SnO2، ZnO، Fe2O3، وغیرہ کے مقابلے میں، اس میں وسیع بینڈ گیپ، چھوٹی مزاحمتی صلاحیت اور اعلی اتپریرک سرگرمی، اور CO اور NO2 کے لیے اعلیٰ حساسیت ہے۔نینو In2O3 کی طرف سے نمائندگی کرنے والے غیر محفوظ نینو میٹریلز حالیہ تحقیق کے ہاٹ سپاٹ میں سے ایک ہیں۔محققین نے میسوپورس سلیکا ٹیمپلیٹ کی نقل کے ذریعہ ترتیب شدہ میسوپورس In2O3 مواد کی ترکیب کی۔حاصل کردہ مواد میں 450-650 ° C کی حد میں اچھی استحکام ہے، لہذا وہ اعلی آپریٹنگ درجہ حرارت کے ساتھ گیس سینسر کے لئے موزوں ہیں.وہ میتھین کے لیے حساس ہیں اور ارتکاز سے متعلق دھماکے کی نگرانی کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔

5. نینو ٹنگسٹن آکسائیڈ (WO3) استعمال شدہ گیس سینسنگ مواد
WO3 نینو پارٹیکلزایک ٹرانزیشن میٹل کمپاؤنڈ سیمی کنڈکٹر مواد ہے جس کا وسیع پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے اور اس کی اچھی گیس سینسنگ پراپرٹی کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔نینو ڈبلیو او 3 میں مستحکم ڈھانچے ہیں جیسے ٹرائی کلینک، مونوکلینک اور آرتھرومبک۔محققین نے میسوپورس سی او 2 کو بطور ٹیمپلیٹ استعمال کرتے ہوئے نینو کاسٹنگ کے طریقہ کار سے WO3 نینو پارٹیکلز تیار کیے۔یہ پایا گیا کہ 5 nm کے اوسط سائز کے ساتھ مونوکلینک WO3 نینو پارٹیکلز کی گیس سینسنگ کی کارکردگی بہتر ہے، اور WO3 نینو پارٹیکلز کے الیکٹروفوریٹک جمع کے ذریعے حاصل کیے گئے سینسر کے جوڑے NO2 کے کم ارتکاز میں زیادہ ردعمل رکھتے ہیں۔

ہیکساگونل فیز WO3 نانوکلسٹرز کی یکساں تقسیم کو آئن ایکسچینج ہائیڈرو تھرمل طریقہ سے ترکیب کیا گیا تھا۔گیس کی حساسیت کے ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ WO3 نانوکلسٹرڈ گیس سینسر کا آپریٹنگ درجہ حرارت کم ہے، ایسیٹون اور ٹرائیمتھائلامین کے لیے زیادہ حساسیت اور مثالی ردعمل کی وصولی کا وقت ہے، جو مواد کے استعمال کے اچھے امکانات کو ظاہر کرتا ہے۔

6. نینو ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (TiO2) استعمال شدہ گیس سینسنگ مواد
ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (TiO2)گیس سینسنگ مواد میں اچھے تھرمل استحکام اور سادہ تیاری کے عمل کے فوائد ہیں، اور آہستہ آہستہ محققین کے لیے ایک اور گرم مواد بن گئے ہیں۔اس وقت، نینو-TiO2 گیس سینسر پر تحقیق ابھرتی ہوئی نینو ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے TiO2 سینسنگ مواد کے نانو اسٹرکچر اور فنکشنلائزیشن پر مرکوز ہے۔مثال کے طور پر، محققین نے کواکسیئل الیکٹرو اسپننگ ٹیکنالوجی کے ذریعے مائیکرو نینو پیمانے پر کھوکھلی TiO2 ریشے بنائے ہیں۔پری مکسڈ اسٹگننٹ شعلہ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، کراس الیکٹروڈ کو بار بار ایک پری مکسڈ ساکن شعلے میں ٹائٹینیم ٹیٹراسوپروپوکسائیڈ کے ساتھ پیشگی کے طور پر رکھا جاتا ہے، اور پھر اسے براہ راست بڑھا کر TiO2 نینو پارٹیکلز کے ساتھ غیر محفوظ جھلی کی شکل دی جاتی ہے، جو CO کے لیے حساس ردعمل ہے۔ اینوڈائزیشن کے ذریعہ nanotube سرنی اور اسے SO2 کی کھوج پر لاگو کرتا ہے۔

7. گیس سینسنگ مواد کے لیے نینو آکسائیڈ کمپوزٹ
نینو میٹل آکسائڈ پاؤڈر سینسنگ مواد کی گیس سینسنگ خصوصیات کو ڈوپنگ کے ذریعے بہتر بنایا جا سکتا ہے، جو نہ صرف مواد کی برقی چالکتا کو ایڈجسٹ کرتا ہے، بلکہ استحکام اور انتخاب کو بھی بہتر بناتا ہے۔قیمتی دھاتی عناصر کی ڈوپنگ ایک عام طریقہ ہے، اور نینو زنک آکسائیڈ پاؤڈر کی گیس سینسنگ کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے AU اور Ag جیسے عناصر کو اکثر ڈوپینٹس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔نینو آکسائیڈ کمپوزٹ گیس سینسنگ مواد میں بنیادی طور پر Pd doped SnO2، Pt-doped γ-Fe2O3، اور ملٹی ایلیمنٹ شامل In2O3 ہولو اسفیئر سینسنگ میٹریل شامل ہیں، جو NH3، H2S اور CO کی انتخابی شناخت کا احساس کرنے کے لیے اضافی کو کنٹرول کرنے اور درجہ حرارت کو سینس کر کے محسوس کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، WO3 نینو فلم کو V2O5 کی پرت کے ساتھ تبدیل کیا گیا ہے تاکہ WO3 فلم کی غیر محفوظ سطح کی ساخت کو بہتر بنایا جا سکے، اس طرح NO2 کے لیے اس کی حساسیت کو بہتر بنایا جا سکے۔

اس وقت، گرافین/نینو میٹل آکسائیڈ مرکبات گیس سینسر مواد میں ایک ہاٹ سپاٹ بن چکے ہیں۔گرافین/SnO2 نانوکومپوزائٹس کو امونیا کا پتہ لگانے اور NO2 سینسنگ مواد کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔