ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

กระบวนการผลิตอนุภาคนาโนพื้นที่ผิวจำเพาะสูงของทินไดออกไซด์บริสุทธิ์ และเจือด้วยโลหะมีตระกูล (ทอง, แพลเลเดียม, แพลตินัม, รูติเนียม) โดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส เพื่อใช้เป็นเซนเซอร์สำหรับการตรวจจับแก๊สในสภาวะแวดล้อม

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : กระบวนการผลิตอนุภาคนาโนพื้นที่ผิวจำเพาะสูงของทินไดออกไซด์บริสุทธิ์ และเจือด้วยโลหะมีตระกูล (ทอง, แพลเลเดียม, แพลตินัม, รูติเนียม) โดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส เพื่อใช้เป็นเซนเซอร์สำหรับการตรวจจับแก๊สในสภาวะแวดล้อม
นักวิจัย : ชัยกานต์ เลียวหิรัญ
คำค้น : Environmental gases , Flame spray pyrolysis , Noble metals , Sensors , SnO2 , ทินไดออกไซด์ , เซนเซอร์ , เฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส , แก๊สสภาวะแวดล้อม , โลหะมีตระกูล
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2555
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5380009 , http://research.trf.or.th/node/6549
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

The unloaded and noble metal (NM: Au, Pd, Pt, Ru) - loaded SnO2 nanoparticles containing 0.2-3 wt%NM were successfully produced by Flame Spray Pyrolysis (FSP) technique with controlled size and a pure crystallinity in one step. It is a very promising technique for sensor material fabrication since it enables primary particle and crystal size control, which is important to improve the sensitivity, as well as controlling in situ deposition of noble metal clusters. The functionalized nanoparticle properties were further analyzed by XRD, BET, SEM, TEM, and EDS analyses. The sensing films were prepared by mixing the nanoparticles into an organic paste composed of vehicle binder and solvent. The resulting paste was spin-coated onto the Al2O3 substrates interdigitated with Au electrodes. The environmental gas sensing properties including the change in resistance, sensitivity, selectivity, dynamic range, time factor, and efficiency were significantly performed at the operating temperature ranging from 200-350°C with various low and high gas concentrations in dry air. The sensors was tested with environmantal gases including reducing (i.e. CO, H2, C2H2, SO2, H2S, NH3) and oxidizing (i.e. NO2) gases. After sensing test, the morphology and the cross-sectional sensing film were analyzed by SEM and EDS analyses. Addition of all noble metals in the sensing layers mostly results in excellent sensing characteristics for gas monitoring. In additions, a well-dispersed of 0.2 wt%NM/SnO2 sensing films were promoted extremely high sensitivity and very fast response time (within seconds) than unloaded sensor espectially H2 sensors. Therefore, the spin-coated flame-spray-made NM/SnO2 sensor is one of the most promising candidates for highly sensitive and selective detection of flammable H2 gas. อนุภาคนาโนทินไดออกไซด์บริสุทธิ์และเจือด้วยโลหะมีตระกูลชนิด ทอง, แพลเลเดียม, แพลตินัม และ รูติเนียมปริมาณ 0.2-3 ร้อยละโดยน้ำหนัก ถูกผลิตอย่างสมบูรณ์ด้วยเทคนิคเฟลมเสปรย์ไพโรลิซิส โดยการควบคุมขนาดและความบริสุทธิ์ของผลึกได้ในขึ้นตอนเดียว เทคนิคนี้ ถูกใช้ในกระบวนการผลิตวัสดุทางด้านเซนเซอร์ได้เป็นอย่างดี เนื่องจาก สามารถผลิตผลึกเดี่ยว ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูง อีกทั้ง ยังสามารถควบคุมกระบวนการการผลิตวัสดุที่การเจือได้ด้วย โดยเฉพาะการเจือชนิดโลหะมีตระกูล ซึ่งมีส่วนที่สำคัญในการปรับปรุงคุณสมบัติการตอบสนองของเซนเซอร์ได้ องค์ประกอบของคุณสมบัติอนุภาคนาโน ถูกวิเคราะห์โดยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์, การวิเคราะห์ค่าพื้นที่ผิวจำเพาะโดยวิธีการบีอีที, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน และ การวิเคราะห์การกระจายตัวของรังสีเอกซ์ ในส่วนของฟิล์มตอบสนองถูกเตรียมโดยวิธีเหวี่ยงกระจายเคลือบ หรือ สปินโคตติง โดยการผสมอนุภาคนาโนกับสารยึดเหนี่ยวและตัวทำละลายสารยึดเหนี่ยว จากนั้น นำสารผสมหนืดทำการเหวี่ยงกระจายเคลือบลงบนซับ สเตรทชนิดอะลูมินาฉาบวงจรอิเล็กโทรดด้วยทองบริสุทธิ์ เซนเซอร์ที่เตรียมได้ ถูกทดสอบคุณสมบัติการตอบสนองต่อแก๊สสภาวะแวดล้อมในส่วนของ การเปลี่ยนแปลงความต้านทาน, สภาพความไว, การคัดสรรจำเพาะ, พิสัยการวัด, ปัจจัยทางเวลา และ ประสิทธิภาพของเซนเซอร์ ซึ่งถูกแสดงผลอย่างมีนัยสำคัญในช่วงอุณหภูมิการทดสอบ 200-350 องศาเซลเซียส ที่ค่าความเข้มข้นต่ำและสูง ภายใต้บรรยากาศ เซนเซอร์ถูกทดสอบต่อแก๊สสภาวะแวดล้อมทั้งแก๊สชนิดรีดิวซ์ ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์, ไฮโดรเจน, อะเซทิลีน, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ไฮโดรเจนซัลไฟด์, แอมโมเนีย และ แก๊สชนิดออกซิไดซ์ ได้แก่ ไนโตรเจนไดออกไซด์ ภายหลังการทดสอบการตอบสนองต่อแก๊ส สัณฐานวิทยา และ รูปแบบภาคตัดขวางของฟิล์มตอบสนอง ถูกวิเคราะห์โดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และ การกระจายตัวของรังสีเอกซ์ จากการวิจัยพบว่า ในการเติมตัวเจือโลหะมีตระกูลในฟิล์มตอบสนอง ส่วนใหญ่แล้วสามารถเพิ่มคุณสมบัติการตอบสนองต่อการตรวจจับแก๊สได้ดีเยี่ยม มากไปกว่านั้นยังพบว่า ฟิล์มตอบสนองทินไดออกไซด์เจือด้วยโลหะมีตระกูลในปริมาณกระจายตัวของการเจือดีที่สุด คือ 0.2 ร้อยละโดยน้ำหนัก ถูกเพิ่มศักยภาพในการแสดงค่าของภาพความไวในการตอบสนองที่สูงมากเป็นพิเศษ และ มีความรวดเร็วมากในการตอบสนอง (ประมาณ 2-3 วินาที) ต่อแก๊สไฮโดรเจน ซึ่งแสดงผลได้ดีกว่าในกรณีไม่มีการเจือ ดังนั้น เซนเซอร์ที่ถูกเตรียมได้โดยวิธีเหวี่ยงกระจายเคลือบของวัสดุนาโนทินไดออกไซด์เจือด้วยโลหะมีตระกูลที่สังเคราะห์โดยวิธีการเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส นับว่าเป็นหนึ่งในเซนเซอร์มีความเหมาะสมเป็นอย่างมากที่จะนำไปประยุกต์ใช้ในการตรวจจับเฉพาะแก๊สติดไฟได้ชนิดไฮโดรเจนได้อย่างดี

บรรณานุกรม :
ชัยกานต์ เลียวหิรัญ . (2555). กระบวนการผลิตอนุภาคนาโนพื้นที่ผิวจำเพาะสูงของทินไดออกไซด์บริสุทธิ์ และเจือด้วยโลหะมีตระกูล (ทอง, แพลเลเดียม, แพลตินัม, รูติเนียม) โดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส เพื่อใช้เป็นเซนเซอร์สำหรับการตรวจจับแก๊สในสภาวะแวดล้อม.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ชัยกานต์ เลียวหิรัญ . 2555. "กระบวนการผลิตอนุภาคนาโนพื้นที่ผิวจำเพาะสูงของทินไดออกไซด์บริสุทธิ์ และเจือด้วยโลหะมีตระกูล (ทอง, แพลเลเดียม, แพลตินัม, รูติเนียม) โดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส เพื่อใช้เป็นเซนเซอร์สำหรับการตรวจจับแก๊สในสภาวะแวดล้อม".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ชัยกานต์ เลียวหิรัญ . "กระบวนการผลิตอนุภาคนาโนพื้นที่ผิวจำเพาะสูงของทินไดออกไซด์บริสุทธิ์ และเจือด้วยโลหะมีตระกูล (ทอง, แพลเลเดียม, แพลตินัม, รูติเนียม) โดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส เพื่อใช้เป็นเซนเซอร์สำหรับการตรวจจับแก๊สในสภาวะแวดล้อม."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2555. Print.
ชัยกานต์ เลียวหิรัญ . กระบวนการผลิตอนุภาคนาโนพื้นที่ผิวจำเพาะสูงของทินไดออกไซด์บริสุทธิ์ และเจือด้วยโลหะมีตระกูล (ทอง, แพลเลเดียม, แพลตินัม, รูติเนียม) โดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส เพื่อใช้เป็นเซนเซอร์สำหรับการตรวจจับแก๊สในสภาวะแวดล้อม. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2555.