مطالعه کارایی حسگری نانوکامپوزیتهای پلی آنیلین/ دی اکسید تیتانیوم نسبت به گازهای سمی
Keywords:
نانوکامپوزیت, پلی آنیلین/ اکسید تیتانیوم, کارایی حسگری, گازهای سمیAbstract
پایش آلاینده ها و گازهای سمی در فضای اطراف ما، مسئلهای حیاتی و قابل تامل میباشد. از این رو در دهههای گذشته، پژوهشگران با بهرهگیری از روشها و مواد مختلف به دنبال این مهم هستند. در سالهای اخیر، تمرکز در این حوزه به سمت مواد پیشرفته جدید، مانند نانوکامپوزیتها سو گرفته است. در همین راستا، این تحقیق به مطالعه کارایی حسگری نانوکامپوزیتهای پلی آنیلین/دی اکسید تیتانیوم نسبت به گازهای سمی میپردازد.
نمونهها با مقادیر مختلف دی اکسید تیتانیوم، به کمک روش هیدروترمال ساخته و ساختار بلوری و ریخت شناسی سطح آنها با استفاده از پراش پرتو-X (XRD) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد بررسی قرار گرفت. گازهای دی اکسید نیتروژن (NO2)، دی اکسید کربن (CO2)، هیدروژن سولفید (H2S) و دی اکسید سولفور (SO2) به عنوان گازهای هدف در این تحقیق استفاده شدند.
نتایج نشان داد که افزایش سهم دی اکسید تیتانیوم در ساختار پلی آنیلین میتواند کارایی حسگری آن را نسبت به گازهای ذکر شده، بهبود ببخشد. همچنین نانوکامپوزیتهای پلی آنیلین/ دی اکسید تیتانیوم حساسیت بیشتری نسبت به گاز NO2 در مقایسه با سایر گازهای هدف نشان میدهند.
Downloads
References
1. Zhang, Z. (2015). Preparation and Characterization of PANI/TiO2 Nano-composite Fibers. 2nd International Workshop on Materials Engineering and Computer Sciences (IWMECS 2015), Published by Atlantis Press, 263-266.
2. Zhu, C., Cheng, X., Dong, X., Xu. Y.M. (2018). Enhanced Sub-ppm NH3 Gas Sensing Performance of PANI/TiO2 Nanocomposites at Room Temperature. Front. Chem. 6, 493.
3. Huyen, D.N., Tung, N.T., Thien, N.D., Thanh, L.H. (2011). Effect of TiO2 on the Gas Sensing Features of TiO2/PANi Nanocomposites. Sens. 11,1924-1931
4. Sasikumar, M., Subiramaniyam, N.P. (2018). Microstructure, electrical and humidity sensing properties of TiO2/polyaniline nanocomposite films prepared by sol–gel spin coating technique. J. Mater. Sci: Mater. Electron. 29, 7099-7106.
5. Pawar, S.G., Chougule, M.A., Patil, S.L., Raut, B.T., Godse, P.R., Sen, S., Patil, V.B. (2011). Room temperature ammonia gas sensor based on polyaniline-TiO2 nanocomposite. IEEE Sens. J. 11, 3417–3423.
6. Nasirian, S., Milani Moghaddam, H. (2014). Hydrogen gas sensing based on polyaniline/anatase titania nanocomposite. Int. J. Hydrogen Energy 39, 630-642.
7. Milani Moghaddam, H., Nasirian, S. (2014). Hydrogen gas sensing feature of polyaniline/titania (rutile)nanocomposite at environmental conditions. Appl. Surf. Sci. 317, 117-124.
8. Nasirian, S., Milani Moghaddam, H. (2014.) Effect of different titania phases on the hydrogen gas sensing features of polyaniline/TiO2 nanocomposite. Polym. 55,1866-1874.
9. Yoshimura, M., Byrappa, K. (2008). Hydrothermal processing of materials: past, present and future. J. Mater. Sci. 43, 2085–2103.
10. Khojier, K., Savaloni, H. (2015). Improving the H2 gas sensitivity of ZnO thin films by modifying the annealing conditions. J. Electron. Mater. 44(10), 3458-3464.
11. Tai, H., Jiang, Y., Xie, G., Yu, J. (2010). Preparation, characterization and comparative NH3-sensing characteristic studies of PANI/inorganic oxides nanocomposite thin films. J. Mater. Sci. Technol. 26, 605–613
12. Li, J., Zhu, L., Wu, Y., Harima, Y., Zhang, A., Tang, H. (2006). Hybrid composites of conductive polyaniline and nanocrystalline titanium oxide prepared via self-assembling and graft polymerization. Polym. 47, 7361–7367.
