منصة الرسائل والاطاريح: توليف و خصائص و تطبيقات التحسسية لأغشية ZnO/MWCNTs باستخدام تقنية

الخلاصة

الدراسة الحالية تتضمن دراسة الخواص البصرية والكهربائية والتركيبية لمتراكب أوكسيد الخارصين والكاربون الانبوبي النانوي لتطبيقه في مجال المتحسسات الغازية للكشف عن بعض الغازات الملوثة. الفصل الأول من الاطروحة يتضمن عرض جميع الدراسات السابقة المتعلقة بالموضوع لفهم طبيعة و خواص أوكسيد الخارصين وكذلك الكاربون الانبوبي النانوي . يركز الفصل الثاني على الخلفية النظرية للموضوع لكل المعادلات والعلاقات الرياضية المرتبطة بالبحث والمستخدمة لتحليل النتائج وفهمها. تم في الفصل الثالث توضيح الجزء العملي من الاطروحة من خلال استعراض الأجهزة والتقنيات المستخدمة وكذلك المواد وطرق تحضيرها من خلال المخططات التوضيحية التي اتبعت في هذه الاطروحة. في الفصل الرابع، كل النتائج التي تم الحصول عليها وتفسيراتها دُرست بشكل تفصيلي. ويمكن تلخيص اهم الخطوات واهم النتائج المستحصلة بالآتي: تم تحضير متراكب أوكسيد الخارصين و الكاربون الانبوبي النانوي بطريقة الــ sol-gelالمحسنة باستخدام أسيتات الخارصين المهدرجة وانابيب الكاربون النانوية متعددة الجدران. تغير اللون في المحلول أكد استحصال جسيمات نانوية غروية. تم ترسيب أغشية رقيقة من المواد المحضرة بطريقة الرش الكيميائي على ركائز زجاجية تارة و كذلك أقطاب متداخلة تارة أخرى لدراسة الخواص الكهربائية. تم تسخين النماذج بواسطة فرن مبرمج لدرجات حرارة ( 250و )500درجة مئوية لدراسة تأثير درجة حرارة التلدين. بينت النتائج ان النماذج الملدنة بدرجة حرارة ( )500درجة مئوية اعطت نتائج جيدة. تم دراسة الخواص البصرية وحسابات فجوة الطاقة البصرية ووجد ان فجوة الطاقة تتراوح من ( )2.63-3.28الكترون - فولت. تم في هذه الاطروحة دراسة اعتمادية التوصيلية على زيادة درجة الحرارة باستخدام جهاز فحص اشباه الموصلات. وقد تبين ان أوكسيد الخارصين لا يتحقق عند درجة حرارة تلدين واطئة ()250 درجة مئوية كما هو الحال عند درجة حرارة أعلى ( )500درجة مئوية ، وتبين ان الأغشية شفافةبصر ًيا وأظهرت نتائج مثيرة للاهتمام وأظهرت ايضاً ان أصغر طاقة تنشيط في العينات التي تحتوي على .CNT تم فحص النماذج باستخدامها لاستشعار بعض الغازات السامة مثل غازات (أكسيد النيتريك، ثنائي ميثيل فورماميد، الإيثانول، الكلوروفورم والأسيتون) باستخدام مشغل يعتمد على المقاومة. ويتبين انها تصلح للكشف عن الملوثات الموجودة في الهواء. وجد ان استجابة النماذج المحضرة كالتالي ؛ ( )٪4.2 ، ٪0.6 ، ٪0.2 ، ٪2.6 ، ٪8.4لكل من غاز (أكسيد النيتريك ، ثنائي ميثيل فورماميد ، الإيثانول ، الكلوروفورم والأسيتون ) على التوالي في حالة أكسيد الخارصين. ومع ذلك ، وجد أن في حالة متراكب أوكسيد الخارصين و الكاربون الانبوبي النانوي ، الاستجابة هي ؛ ( ٪16.98 ، ٪0.05 ، ٪0.24 ، ٪24.7و )٪0.25لنفس الغازات على التوالي. تم حساب زمن الاستجابة و زمن الاسترجاع للغشاء الرقيق لمتراكب أوكسيد الخارصين و الكاربون الانبوبي النانوي ( )ZnO/CNTلغاز NO2ووجد أنه ( )10ثانية و ( )151ثانية على التوالي