Geri Dön

Metal-oxide nano structures for gas sensing applications

Gaz algılama uygulamaları için metal-oksit nano yapılar

  1. Tez No: 383972
  2. Yazar: ENİS EKMEL TURAL
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. YAVUZ BAYAM
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Çevre Mühendisliği, Science and Technology, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gediz Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Nanoteknoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 104

Özet

Bu yüksek lisans tezinde, doğrudan üretilmiş çinko oksit (ZnO) nanoçubuk tabanlı aygıt ve bir gaz sensör uygulaması olarak uyarlanması bildirilmiştir. ZnO nanoçubuk gaz sensör uygulaması oksijen (O2), karbon monoksit (CO), karbon dioksit (CO2), etanol (C2H5OH), izopropanol (C3H7OH), kloroform (CHCl3) ve dikloromethan (CH2Cl2) gazlarını içerir. Bu ZnO nanoçubuk tabanlı sensör aslında cam üzerinde klasik fotolitografi yöntemiyle hazırlanmış altın elektrot yapılarını içerir. Nanoçubuklar sonokimyasal büyütme tekniği ile oda sıcaklığında büyütülmüşlerdir. Geliştirilen ZnO sensörün asıl amacı hedef gazlar altında fiziksel sinyalleri belirlemek ve değişimlerin elektriksel dirençlerine olan etkisini incelemektir. N-tip metal oksit sensor oksijen ortamında olduğunda ortamdaki O2 moleküllerini adsorbe eder. Bu moleküller iletim bandındaki elektronları alarak O-, O2- iyonlarını oluşturur. Bu işlemin sonucu olarak sensörün direnci artmış olur. Daha sonra sensör indirgen gazlar altında olduğunda, meydana gelen O-, O2- iyonlarıyla reaksiyona girip iletim bandına elektron verir. Böylece, sensörün direnci düşmüş olur. Cihazın optik yapısal ve elektriksel özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS), Raman Spektroskopisi ve Gaz Soğurma Ölçüm Sistemi yardımıyla incelenmiştir. Gaz soğurma ölçümü kapalı bir haznede yapılmıştır. SEM ve EDS sonuçları cam yüzeyin ZnO nanoçubuklar ile tamamen kaplı olduğunu göstermektedir. Gaz algılama uygulamalarında sonokimyasal yolla büyütülmüş ZnO nanoçubuk gaz sensörün direnç ve hassasiyet ölçümleri göstermektedir ki sonokimyasal büyütme tekniği sensör uygulamalarında bir boyutlu (1-D) ZnO nanoyapıları büyütmek için çok iyi bir alternatiftir.

Özet (Çeviri)

In this MSc. Thesis, direct growth of Zinc Oxide (ZnO) nanorod and their implementation as gas sensor applications are reported. ZnO nanorod gas sensor application mainly involves detection of oxygen (O2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), ethanol (C2H5OH), isopropanol (C3H7OH), chloroform (CHCl3) and dichloromethane (CH2Cl2) gases. The ZnO nanorod sensor essentially contains an Au interdigitated electrode (IDE) structure, which is deposited by conventional photolithography on a microscope glass. The nanorods are grown by using sonochemical growth technique at room ambient. The main purpose of ZnO sensor development is to detect the physical signals and evaluate changes in electrical resistance under target gases. When the n-type metal oxide sensor is under oxygen ambient, it adsorbs O2 molecules. These molecules receive electrons from the conduction band of the metal oxide and produce O-, O2- ions, this process results increase the resistance of the sensor. Then, when this sensor is under reducing gases, these gases react with the produced O-, O2- ions donate electrons to the conduction band of metal oxides. Therefore, the resistance of the sensor decreases. The optical, structural and electrical properties of the device were examined by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Raman Spectroscopy and Gas Absorption Measurement System. Gas absorption measurement has been done in a closed chamber. SEM and EDS results indicate that the glass substrate is fully covered with ZnO nanorods. The resistivity and sensitivity measurements of sonochemically grown ZnO nanorod gas sensor for gas sensing applications suggest that sonochemical growth technique can be a very good alternative for growth one dimensional (1-D) ZnO nanostructures for sensor applications.

Benzer Tezler

  1. Fabrication of one dimensional TiO2 nanostructures modified with organic materials for device applications

    Organik malzemeler ile modifiye edilmiş bir boyutlu TiO2 nanoyapıların aygıt uygulamaları için üretilmesi

    ONUR ALEV

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK

    DOÇ. DR. NECMETTİN KILINÇ

  2. Organik lif tabanlı metal oksit kaplanmış biyo-sensör geliştirilmesi

    Development of organic fiber based metal oxide coated bio-sensor

    GÖZDE KONUK EGE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Mekatronik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GARİP GENÇ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN YÜCE

  3. MEMS ile entegre mikro ısıtıcı ve IDE mikro sistemlerin fabrikasyonu ve nano kompozit yarı iletken gaz sensör uygulaması

    Fabrication of integrated micro heater and ide micro systems with MEMS and application of nano composite semiconductor GAS sensor

    HALİME İLBEYİİLİNGİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BERNA MOROVA

    DOÇ. DR. CİHAT TAŞALTIN

  4. Ultrasonik sprey piroliz (USP) yöntemi ile nano yapılı kurşun oksit üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of nano structured lead oxide via ultrasonic spray pyrolysis (USP)

    BURAK AŞIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN

  5. Metal yüklenmiş karbon nanotüplerin NO sensörü olarak kullanılabilirliğinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi

    A density functional theory (DFT) study of metal doped carbon nanotubes as NO sensor

    SELİN DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET FERDİ FELLAH