Araştırma Makalesi

Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları

Cilt: 24 Sayı: 3 1 Eylül 2021
PDF İndir
TR EN

Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları

Öz

Son zamanlarda, dizel, benzin ve propan gazı gibi fosil kaynaklardan gelen enerjinin yerini alabilecek alternatif bir enerji kaynağı olarak hidrojen gazının uygulanması için çalışmalar hızla önem kazanmaya başlamıştır. Bu nedenle, hidrojen gazı, vaat edilen alternatif bir enerji kaynağı olmanın ötesine geçtiği başlıca enerji kaynaklarından biri olarak kabul edilmektedir. Ancak, hidrojen gazı patlayıcıdır ve büyük bir yangına neden olabilir. Bu gazın rengi, kokusu ve tadı olmadığından, güvenlik için minimum miktarda hidrojen gazı algılayabilen çok hassas bir gaz sensörü üretimi yapılmalıdır. Dahası, hidrojen gazı son derece hafiftir ve atmosfere kolayca yayılır. Gaz konsantrasyonu % 4'ün üzerinde olduğunda bir patlama meydana gelebilir; bu nedenle ppm ölçekli hidrojen gazı algılayabilen sensörler geliştirilmelidir.
Bu çalışmada Tungten (W) katkılı ZnO ince filmler kimyasal banyolama tekniği ile %1 ve % 2 katkılı olarak büyütüldü ve Hidrojen gaz (H2) algılama özellikleri incelendi. Üretilen numunenin farklı sıcaklıklarda (30°C-160°C) ve 5 ppm-100 ppm gaz konsantrasyonu aralığında elektriksel karakterizasyonu yapıldı. Çalışma sıcaklığı 100 C olarak bulundu. Sensörler, 5 ppm H2 gaz konsantrasyonuna karşı kabul edilebilir düzeyde duyarlılık sergiledi. %1 W-katkılı ZnO ince film 100 °C çalışma sıcaklığında diğer ince filmlere kıyasla daha yüksek algılama performansı gösterdi. %1 W-katkılı ZnO ince film 5 ppm H2 gazına karşı % 28,56 duyarlılık sergilerken, %2 W-katkılı ZnO ince film % 7 duyarlılık sergilediği hesaplandı. Ölçüm sonuçları, numunelerin gaz algılama özelliklerinin katkılamaya bağlı olarak değiştiğini gösterdi. 

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Şennik, E. Yüksek Yönelimli Pirolitik Grafit (HOPG) Kullanılarak Paladyum Nanotel Dizilerinin Üretilmesi Ve Hidrojen Gazını Algılama Özelliklerinin İncelenmesi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 88s, Gebze. (2009).
  2. [2] Favier F., Walter E.C., Zach M.P., Benter T., Penner R.M..Hydrogen Sensors and Switches from Electrodeposited Palladium Mesowire Arrays. Science 293, 2227- 2231,(2001)
  3. [3] Moschogiannaki M., Zouridi L., Sukunta J., Phanichphant S., Gagaoudakis E., Liewhiran C., Kiriakidis G., Binas V., High performance hydrogen gas sensors based on PdO-decorated p-type CoV2O6 nanoparticles. Sensors and Actuators: B. Chemical, 324:128744, (2020).
  4. [4] Cai Z., Park S.,Synthesis of Pd nanoparticle-decorated SnO2 nanowires and determination of the optimum quantity of Pd nanoparticles for highly sensitive and selective hydrogen gas sensor. Sensors and Actuators: B. Chemical, 322, 128651,(2020).
  5. [5] Motaung D.E., Mhlongo G.H., Makgwane P.R., Dhonge B.P., Cummings F.R., Swart H.C., Ray S.S.,Ultra-high sensitive and selective H2 gas sensor manifested by interface of n–n heterostructure of CeO2-SnO2 nanoparticles, Sensors and Actuators B; Chemical, 254: 984-995,(2018).
  6. [6] Kim H., Pak Y., Jeong Y., Kim W., Kim J., Jung G.Y., Amorphous Pd-assisted H2 detection of ZnO nanorod gas sensor with enhanced sensitivity and stability, Sensors and Actuators B 262: 460–468,(2018). [7] Günkaya, G., Nanokristalin SnO2 Sentezlenmesi Ve Elektroforez Kaplama Yöntemiyle Sensör Üretimi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 168s, Eskişehir,(2008).
  7. [8] Karaduman I.,Kompakt zeolit modifiyeli gaz sensörünün tasarımı üretimi ve karakterizasyonu, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi,136s, Ankara,(2017). [9] Kanaparthi S., Govind Singh S., Solvent-free fabrication of a room temperature ammonia gas sensor by frictional deposition of a conducting polymer on paper,Organic Electronics, 68: 108-112,(2019).
  8. [10] Chen W., Deng F., Xu M., Wang J., Wei Z., Wang Y.,GO/Cu2O nanocomposite based QCM gas sensor for trimethylamine detection under low concentrations, Sensors & Actuators: B. Chemical,273: 498-504,(2018).

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Eylül 2021

Gönderilme Tarihi

4 Haziran 2020

Kabul Tarihi

25 Kasım 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 24 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Karaduman Er, İ. (2021). Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları. Politeknik Dergisi, 24(3), 1055-1062. https://doi.org/10.2339/politeknik.747938
AMA
1.Karaduman Er İ. Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları. Politeknik Dergisi. 2021;24(3):1055-1062. doi:10.2339/politeknik.747938
Chicago
Karaduman Er, İrmak. 2021. “Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları”. Politeknik Dergisi 24 (3): 1055-62. https://doi.org/10.2339/politeknik.747938.
EndNote
Karaduman Er İ (01 Eylül 2021) Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları. Politeknik Dergisi 24 3 1055–1062.
IEEE
[1]İ. Karaduman Er, “Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları”, Politeknik Dergisi, c. 24, sy 3, ss. 1055–1062, Eyl. 2021, doi: 10.2339/politeknik.747938.
ISNAD
Karaduman Er, İrmak. “Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları”. Politeknik Dergisi 24/3 (01 Eylül 2021): 1055-1062. https://doi.org/10.2339/politeknik.747938.
JAMA
1.Karaduman Er İ. Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları. Politeknik Dergisi. 2021;24:1055–1062.
MLA
Karaduman Er, İrmak. “Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları”. Politeknik Dergisi, c. 24, sy 3, Eylül 2021, ss. 1055-62, doi:10.2339/politeknik.747938.
Vancouver
1.İrmak Karaduman Er. Düşük Hidrojen Gaz Konsantrasyonunda Tungsten katkılı ZnO İnce filmlerin Gaz Sensörü Uygulamaları. Politeknik Dergisi. 01 Eylül 2021;24(3):1055-62. doi:10.2339/politeknik.747938

Cited By

 
TARANDIĞIMIZ DİZİNLER (ABSTRACTING / INDEXING)
181341319013191 13189 13187 13188 18016 

download Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.