دوره 27، شماره 2 - ( 4-1398 )
جلد 27 شماره 2 صفحات 486-475 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Ghaleghafi E, Rahmani M. Fabrication, characterization and investigation of gas sensing properties of MoO3 thin films. www.ijcm.ir 2019; 27 (2) :475-486
URL: http://ijcm.ir/article-1-1281-fa.html
URL: http://ijcm.ir/article-1-1281-fa.html
قلعه قافی الهه، رحمانی محمدباقر. ساخت، مشخصه یابی و بررسی ویژگیهای حسگری گازی لایههای نازک MoO3. مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران. 1398; 27 (2) :475-486
1- دانشگاه صنعتی شاهرود
چکیده: (2905 مشاهده)
در این پژوهش، لایههای نازک اکسید مولیبدن (α-MoO3) بر زیرلایههای شیشهای به روش اسپری پایرولیزیز لایهنشانی شد. ازM 05/0 آمونیوم هپتامولیبدات تتراهیدرات به عنوان پیشماده و از آب مقطر به عنوان حلال استفاده گردید. اثر فشار گاز حامل طی افشاندن محلول بر ویژگیهای ساختاری، نوری، ریخت‌شناسی و حسگری گازی لایه‌ها بررسی شد. تحلیل الگوی پراش پرتو X (XRD) رشد ترجیحی در راستای [020] و تشکیل فاز آلفای اکسید مولیبدن را نشان داد. شدیدترین قله ها در الگوی XRD نمونه تهیه شده در فشار bar۲ دیده شد که نشان دهنده بلورینگی بهتر این نمونه است. افزون بر این، طیف رامان این نمونه نتایج XRD را تایید نمود. نتایج طیف سنجی UV-Vis نشان داد که نمونه تهیه شده با فشار گاز حاملbar ۸/۱ بیشترین میزان جذب اپتیکی و کمترین گاف نواری (eV 48/3 ~ ) را دارد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ساختار لایه ای نمونه-ها را نشان داد. علاوه بر این، قطعات حسگر گازی بر پایه نمونههای تهیه شده در فشارهای مختلف گاز حامل ساخته و عملکرد حسگری آن ها بررسی شد. نتایج نشان داد که دمای کار بهینه (یعنی کمترین دما با بیشترین پاسخ حسگری در غلظت مشخص ppm ۲۰۰ بخار اتانول) مقدار ºC 200 و مربوط به نمونه تهیه شده در فشار گاز حامل bar 8/1 است. همچنین بررسی اثر غلظت بخار اتانول در حضور این حسگر، افزایش حساسیت را به ترتیب از مقدار ۴۲/۱ تا ۶۲/۱۵ درصد برای غلظت بخار از ۱۰۰ تا ppm ۱۰۰۰ نشان داد.
واژه‌های کلیدی: اکسید مولیبدن، اسپری پایرولیزیز، ویژگی ساختاری و نوری، میکروسکوپ الکترونی، حسگر گازی.
فهرست منابع
1. [1] Qadri MU., "Tungsten oxide nanostructures and thin films for optical gas sensors", Universitat Rovira i Virgili; 2014.
2. [2] Liu Y., Feng P., Wang Z., Jiao X., Akhtar F., "Novel Fabrication and Enhanced Photocatalytic MB Degradation of Hierarchical Porous Monoliths of MoO3 Nanoplates", Scientific Reports 7 (2017) 1-12. [DOI:10.1038/s41598-016-0028-x]
3. [3] Liu Y., Yang S., Lu Y., Podval'naya NyV., Chen W., Zakharova GS., "Hydrothermal synthesis of h-MoO3 microrods and their gas sensing properties to ethanol", Applied Surface Science 359 (2015) 114-9. [DOI:10.1016/j.apsusc.2015.10.071]
4. [4] Mane AA., Moholkar AV., "Orthorhombic MoO3 nanobelts based NO2 gas sensor", Applied Surface Science 405 (2017) 427-40. [DOI:10.1016/j.apsusc.2017.02.055]
5. [5] Li Z., Song P., Yang Z., Wang Q., "In situ formation of one-dimensional CoMoO4/MoO3 heterojunction as an effective trimethylamine gas sensor", Ceramics International 44 (2018) 3364-3370. [DOI:10.1016/j.ceramint.2017.11.126]
6. [6] Cai L., McClellan CJ., Koh AL., Li H., Yalon E., Pop E., Zheng X., "Rapid Flame Synthesis of Atomically Thin MoO3 down to Monolayer Thickness for Effective Hole Doping of WSe2", Nano Letters 17 (2017) 3854-3861. [DOI:10.1021/acs.nanolett.7b01322]
7. [7] Wang Y., He R., Su M., Xie W., "Synthesis of the few layered two-dimensional molybdenum oxide atomic crystal. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering", IOP Publishing 167 (2017). 12020-12027. [DOI:10.1088/1757-899X/167/1/012020]
8. [8] Wang Z., Madhavi S., Lou XW., "Ultralong α-MoO3 nanobelts: synthesis and effect of binder choice on their lithium storage properties", The Journal of Physical Chemistry C 116 (2012) 12508-12513. [DOI:10.1021/jp304216z]
9. [9] Sui L., Zhang X., Cheng X., Wang P., Xu Y., Gao S., Zhao H., Huo L., "Au-Loaded Hierarchical MoO3 Hollow Spheres with Enhanced Gas-Sensing Performance for the Detection of BTX (Benzene, Toluene, And Xylene) And the Sensing Mechanism", ACS applied materials & interfaces 9 (2017) 1661-1670. [DOI:10.1021/acsami.6b11754]
10. [10] Chiu H-C., Yeh C-S., "Hydrothermal synthesis of SnO2 nanoparticles and their gas-sensing of alcohol", The Journal of Physical Chemistry C 111 (2007) 7256-7259. [DOI:10.1021/jp0688355]
11. [11] Wang Y., Liu C., Wang L., Liu J., Zhang B., Gao Y., Sun P., Sun Y., Zhang T., Lu G., "Horseshoe-shaped SnO2 with annulus-like mesoporous for ethanol gas sensing application", Sensors and Actuators B: Chemical 240 (2017) 1321-1329. [DOI:10.1016/j.snb.2016.07.160]
12. [12] Mousavi-Zadeh S.H., Rahmani M.B., "synthesis and ethanol sensing characteristics of nanostructured MoO3: Zn thin films", Surface Review and Letters 25 (2018) 1850046. [DOI:10.1142/S0218625X18500464]
13. [13] Rahmani MB., Keshmiri SH., Yu J., Sadek AZ., Al-Mashat L., Moafi A., Latham K., Li Y. X., Wlodarski W., Kalantar-zadeh K., "Gas sensing properties of thermally evaporated lamellar MoO3", Sensors and Actuators B: Chemical 145 (2010) 13-19. [DOI:10.1016/j.snb.2009.11.007]
14. [14] Filipovic L., Selberherr S., Mutinati GC., Brunet E., Steinhauer S., Köck A., Teva J., Kraft J., Siegert J., Schrank F., "Methods of simulating thin film deposition using spray pyrolysis techniques", Microelectronic Engineering 117 (2014) 57-66. [DOI:10.1016/j.mee.2013.12.025]
15. [15] Mousavi-Zadeh S.H., Rahmani M.B., "Thin film growth and Zn doping of h-MoO3 hexagonal rods by hydrothermal technique", Modern Physics Letters B 30 (2016) 1650424. [DOI:10.1142/S0217984916504248]
16. [16] Li T., Zeng W., Zhang Y., Hussain S., "Nanobelt-assembled nest-like MoO3 hierarchical structure: Hydrothermal synthesis and gas-sensing properties", Materials Letters 160 (2015) 476-479. [DOI:10.1016/j.matlet.2015.08.031]
17. [17] Hosseinpour R, Izadifard M, Ghazi M., "Study of Structural and Optical Properties of Cu2ZnSnS4 Thin films Synthesized by Spin Sol-Gel.", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 25 (2017) 635-646. [DOI:10.18869/acadpub.ijcm.25.3.635]
18. [18] Noori MS., Kompani A., Khorrami G., Korsand Zak A., "The Effect of calcination temperature on the structure properties of ZrO2 nanoparticles synthesized by modified sol gel ingelatin media", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 24 (2017) 779-788.
19. [19] Khalate S., Kate R., Pathan H., Deokate R., "Structural and electrochemical properties of spray deposited molybdenum trioxide (α-MoO3) thin films", Journal of Solid State Electrochemistry (2017) 1-10. [DOI:10.1063/1.4980506]
20. [20] Jadkar V., Pawbake A., Waykar RV Jadhavar A., Mayabadi A., Date A., Late D., Pathan H., Gosavi S., Jadkar S., "Synthesis of orthorhombic-molybdenum trioxide (α-MoO3) thin films by hot wire-CVD and investigations of its humidity sensing properties", Journal of Materials Science: Materials in Electronics (2017) 1-7. [DOI:10.1002/pssa.201600717]
21. [21] Martínez HM., Torres J., López-Carreño LD., Rodríguez-García ME., "The Effect of Substrate Temperature on the Optical Properties of MoO3 Nano-crystals Prepared Using Spray Pyrolysis", Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 26 (2012) 2485 2488. [DOI:10.1007/s10948-012-1692-0]
22. [22] Bouzidi A., Benramdane N., Tabet-Derraz H., Mathieu C., Khelifa B., Desfeux R., "Effect of substrate temperature on the structural and optical properties of MoO3 thin films prepared by spray pyrolysis technique", Materials Science and Engineering: B 97 (2003) 5-8. [DOI:10.1016/S0921-5107(02)00385-9]
23. [23] Hamze Saravi SM., Esmaeili Ghodsi F., "Investigation of the effect of drying method on the optical properties of nanostructured nickel oxide thin films", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 22 (2014) 207-216
24. [24] Yang S., Liu Y., Chen T., Jin W., Yang T., Cao M., Liu S., Zhou J., Zakharova G., Chen W., "Zn doped MoO3 nanobelts and the enhanced gas sensing properties to ethanol", Applied Surface Science 393 (2017) 377-384. [DOI:10.1016/j.apsusc.2016.10.021]
25. [25] Bulakhe R., Lokhande C., "Chemically deposited cubic structured CdO thin films: Use in liquefied petroleum gas sensor", Sensors and Actuators B: Chemical 200 (2014) 245-250. [DOI:10.1016/j.snb.2014.04.061]
26. [26] Rabiei F., Izadifard M., Ghazi M., "Investigation of sensing properties of cobalt doped nickel-ferrite nanostructures synthesized by microwave method", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 23(2016)689-698.
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
