Dynamic resistivity behavior of tin oxide based thick films under reducing and oxidizing conditions
Kalay oksit bazlı kalın filmlerin indirgeyici ve yükseltgeyici ortamlarda direnç davranışları
- Tez No: 119064
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜRKAN KARAKAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kimyasal Sensörler, İletkenlik, Pd/Sn02, alkali, CH4 vı, Chemical Sensors, Pd/Sn02 thick films, alkali promotion, CH4 IV
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
öz KALAY OKSİT BAZLI KALIN FİLMLERİN İNDİRGEYİCİ VE YÜKSELTGEYİCİ ORTAMLARDA DİRENÇ DAVRANIŞLARI Severcan, Işıl Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Tez Yöneticisi: Assoc. Prof. Dr. Gürkan Karakaş Temmuz 2002, 132 sayfa Kimya endüstrisi geliştikçe çevresel kirlilik kontrolü ve atık gazların algılanması önem kazanmaktadır. Günümüzde Sn02 indirgeyici ve yükseltgeyici ortamlarda değişen eletronik yapısı ile yarı iletken metal oksitleri temel alan katı faz gaz sensörlerinde sıkça kullanılan bir metal oksittir. Bununla birlikte, düşük seçicilik bu tip kimyasal sensörlerde sıkça rastlanan bir problemdir. Son yıllarda alkali metallerin katalitik aktiviteyi ve seçiciliği arttıırdığı gözlenmesinden sonra bu metallerin gas sensörlerinde de kullanılması gündeme gelmiştir. Bu çalışmada amaç tin oksit bazlı kalın filmlerin direnç davranışlarının incelenmesidir. Direnç değişimlerinin zamana bağlı tepki eğrileri CH4 ve 02 derişimlerindeki değişimlere gore izlenmiştir. Deneyler 50 ve 200 °C arasındaki değişik sıcaklıklarda tekrar edilmiştir. Sol-gel tekniği ile hazırlanan ağılıkça 1% Pd/Sn02 ve 0.1% Na-Pd/Sn02 filmleri yükseltgenmiş ve ön-indirgenmişhallerinde denenmişlerdir. CH4 gazına olan tepkilerin değişik sıcaklıklarda izlendiği deneylerde tüm filmlerin tepkilerinin 200 °C'de kararlı hale geldiği gözlenmiştir. Bununla birlikte duyarlılıklarında azalma olduğu kaydedilmiştir. İndirgenmiş filmlerden alınan sonuçlar indirgeme işleminin tepki verme sürecini kısalttığı görülmüştür. Alkali metaller Pd/Sn02 filmlerinin yüzeyindeki tepkimelerin aktivasyon enerjisini azaltarak filmlerin CH4'e verdiği tepkileri arttırmıştır. 200 °C'de CH4 derişimlerindeki değişimlerin izlendiği deneylerde en iyi tepkiler yükseltgenmiş Na-Pd/Sn02 filmleriyle elde edilmiştir. 02 gazı ile yapılan deneyler sonucunda indirgenmiş yüzeylerin direnç değişimleri elde etmede daha etkili olduğu gözlenmiştir. 02 ve CH4 gazlarının derişimlerindeki değişikliklerin eş zamanlı ölçüldüğü deneylerde CH4 gazının 200 °C'de yükseltgenme tepkimesine girdiği ve bu tepkime sonucu oluşan ürünlerin film tepkisini etkilediği gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DYNAMIC RESISTIVITY BEHAVIOR OF TIN OXIDE BASED THICK FILMS UNDER REDUCING AND OXIDIZING CONDITIONS Severcan, Işıl M.Sc. in Chemical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Gürkan Karakaş July 2002, 132 pages The specific need for gas detection and monitoring has emerged as the need to protect the environment from the end products of many chemical processes. Today tin oxide (Sn02) is a widely used metal oxide in semiconductive oxide gas sensors due to its change in electronic structure upon contacting an oxidizing or a reducing gas. However, lack of selectivity is still a major problem. In recent years interest in alkali promotion has increased, because alkali can modify the catalyst activity and selectivity. In the current study, the dynamic resistivity behavior of Sn02-based thick films was investigated. Response curves in terms of change in resistivity with respect to time were monitored under step change in concentration of methane (CH4) and oxygen (02). between 50 and 200 °C. 1 wt.% Pd/Sn02 and 0.1 wt% iiiNa-Pd/Sn02, prepared by sol-gel method, were tested in their oxidized and pre- reduced forms. Both Pd/Sn02 and Na-Pd/Sn02 films exhibited their stable responses at 200 °C towards CH4, however a decrease in sensitivity was observed. Reduction of surfaces provided shorter response times. Na promotion enhanced the responses of Pd/Sn02 films by decreasing the activation energy of the reactions. Best responses were achieved on oxidized Na-Pd/Sn02 films at 200 °C under CH4. Experiments performed with 02 showed that reduction of the surface and 02 concentration in the carrier gas have more pronounced effects on resistance than other experimental parameters. For simultaneous 02 and CH4 detection, a detectable change in the sensor response as a result of catalytic oxidation of CH4 and its reaction products occurred.
Benzer Tezler
- Dynamic resistivity behavior of tin oxide based multilayer thin films under reducing conditions
Kalay oksit bazlı çok katlı ince filmlerin indirgeyici ortamlarda direnç tepkileri
BAŞAK KURBANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DOÇ.DR. GÜRKAN KARAKAŞ
- Mikroişlenmiş ivme ölçer üretimi ve optimizasyonu
Fabrication and optimization of micro machined accelerometers
MEHMET MURAT OKYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. HAKAN ÖZDEMİR
- Sillyon arkeolojik kültürel mirasının araştırılması ve korunmasında jeofizik çalışmalar
Geophysical methods in surveying and conservation of the archaeological cultural heritage of sillyon
ENGİN ERÇETİN
Doktora
Türkçe
2023
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZİHNİ MÜMTAZ HİSARLI
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELDA KÜÇÜKDEMİRCİ
- NiMn,NiMnP+ ve CrFe alaşım ince filmlerinde elektron spin rezonans (ESR) ve direnç ölçümleri
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- Geçici elektromanyetik yöntem ile termal ilçesi ve civarının sığ kesimlerinin özdirenç yapısının araştırılması
Investigation of the shallow-resistivity structure of termal district and vicinity with transient electromagnetic method
ESER EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Jeofizik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTAN PEKŞEN