Золь-гель метод получения газочувствительных слоев диоксида олова

Июль 29, 2022

Главная
Химия
Золь-гель метод получения газочувствительных слоев диоксида олова

Содержание

2. Актуальность работы В настоящее время в системах безопасности применяются газочувствительные сенсоры, работающие на различных физических принципах.
3. Цель работы: Создание газочувствительных сенсоров, на основе диоксида олова, с помощью золь-гель технологии.
4. Задачи 1. Модернизировать установку для создания и получения пленки диоксида олова, золь-гель методом; 2. Получить пленки
5. Золь-гель технология Золь-гель процесс – технология материалов и нано-материалов, включающая получение золя с последующим переводом его
6. Модернизация установки 1 – истинный раствор; 2 – дистиллированная вода; 3 – магнитная мешалка; 4 –
7. Компоненты для проведения золь-гель технологии Исходные компоненты: хлорида олова (ч.д.а.); изопропилового спирта (ч.д.а.); раствора аммиака (ч.).
8. Технология 1) – перемешивание исходных компонентов (5 г. хлорида олова и 50 мл. изопропилового спирта; NH4OH
9. Процесс нанесения коллоидного раствора SnO2 на подложку 1 – обезжиривание поликоровой подложки (CCl4 в течение 10
10. Стабилизирующий отжиг образцов T=800°C t=3 ч. O2
11. Установка РVD600 Вид внутреннего пространства вакуумной камеры
12. Свойства полученных пленок диоксида олова Металлографический микроскоп Альтами МЕТ1М Пленки диоксида олова, полученные золь-гель методом
13. Результаты измерений Измерение толщины Частоте вращения: 145 Гц. Время: 30с. Толщина: 3,6 мкм.
14. Результаты измерений Измерение микроструктуры Средний размер кристаллитов: 33 нм. Среднеквадратическое отклонение: 12 нм.
15. Результаты измерений Измерение сопротивления Сопротивление до отжига: 1 МОм – 4 МОм. Сопротивление после отжига: 3
16. Автоматизированный измерительный комплекс Измерительная схема установки Измерение газочувствительности
17. Автоматизированный измерительный комплекс
18. Исследование отклика на воздействие паров этанола
19. Вывод Освоена технология получения газочувствительных сенсоров на основе диоксида олова, золь гель методом. В ходе работы
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Актуальность работы
В настоящее время в системах безопасности применяются газочувствительные сенсоры, работающие

на различных физических принципах. Большой интерес имеют полупроводниковые хемосорбционные газовые сенсоры на основе оксидов металлов, достоинствами которых являются: малые размеры, высокая чквствительность, широкий диапазон детектируемых газов, низкая стоимость.
Один из способов получения таких сенсоров является золь-гель метод, преимуществами которого являются: высокая химическая однородность синтезируемых многокомпонентных систем на молекулярном уровне, простота технологического оборудования и самого процесса, возможность плавного управления свойствами материалов.

Слайд 3

Цель работы:
Создание газочувствительных сенсоров, на основе диоксида олова, с помощью золь-гель

технологии.

Слайд 4

Задачи
1. Модернизировать установку для создания и получения пленки диоксида олова, золь-гель методом;
2.

Получить пленки на основе диоксида олова золь-гель методом;
3. Исследовать свойства полученной пленки, на основе диоксида олова;
4. Измерить газочувствительность полученной пленки диоксида олова.

Слайд 5

Золь-гель технология
Золь-гель процесс – технология материалов и нано-материалов, включающая получение золя

с последующим переводом его в гель –коллоидную систему, состоящую из жидкой дисперсионной среды, заключенной в пространственную сетку, образованную соединившимися частицами дисперсной фазы.

Слайд 6

Модернизация установки
1 – истинный раствор; 2 – дистиллированная вода; 3 –

магнитная мешалка; 4 – нагреватель; 5 – датчик температуры.

Слайд 7

Компоненты для проведения золь-гель технологии
Исходные компоненты:
хлорида олова (ч.д.а.);
изопропилового спирта (ч.д.а.);

раствора аммиака (ч.).

Слайд 8

Технология
1) – перемешивание исходных компонентов (5 г. хлорида олова и 50

мл. изопропилового спирта;
NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O
2) – добавление 18,2 мл. раствора аммиака (нейтрализация соляной кислоты);
NH4OH7C3 + HCl → NH4Cl + C3H7OH
3) – перемешивание раствора магнитной мешалкой (5 минут при Т = 100°С);
4) – перемешивание раствора магнитной мешалкой (15 минут при Т = 80°С);
5) – созревание раствора (24ч при Т = 24°С).

Слайд 9

Процесс нанесения коллоидного раствора SnO2 на подложку
1 – обезжиривание поликоровой

подложки (CCl4 в течение 10 минут);
2 – нанесение геля на подложку методом центрифугирования (ω = 145Гц, t = 30с.);
3 – высушивание геля (60°С в течение 20 минут).

Слайд 10

Стабилизирующий отжиг образцов
T=800°C
t=3 ч.
O2

Слайд 11

Установка РVD600
Вид внутреннего пространства вакуумной камеры

Слайд 12

Свойства полученных пленок диоксида олова
Металлографический микроскоп Альтами МЕТ1М
Пленки диоксида олова, полученные

золь-гель методом

Слайд 13

Результаты измерений
Измерение толщины
Частоте вращения: 145 Гц.
Время: 30с.
Толщина: 3,6 мкм.

Слайд 14

Результаты измерений
Измерение микроструктуры
Средний размер кристаллитов: 33 нм.
Среднеквадратическое отклонение: 12

нм.

Слайд 15

Результаты измерений
Измерение сопротивления
Сопротивление до отжига: 1 МОм – 4 МОм.
Сопротивление

после отжига: 3 МОм – 7 МОм.

Слайд 16

Автоматизированный измерительный комплекс
Измерительная схема установки
Измерение газочувствительности

Слайд 17

Автоматизированный измерительный комплекс

Слайд 18

Исследование отклика на воздействие паров этанола

Слайд 19

Вывод
Освоена технология получения газочувствительных сенсоров на основе диоксида олова, золь гель

методом.
В ходе работы были получены газочувствительные сенсоры, на основе диоксида олова, золь-гель методом.
Свойства полученных сенсоров газа на основе диоксида олова:
Средний размер кристаллитов – 33,2 нм;
Отклик полученных сенсоров составил до 12 крат.

Золь-гель метод получения газочувствительных слоев диоксида олова

Содержание

Актуальность работыВ настоящее время в системах безопасности применяются газочувствительные сенсоры, работающие

Цель работы: Создание газочувствительных сенсоров, на основе диоксида олова, с помощью золь-гель

Задачи1. Модернизировать установку для создания и получения пленки диоксида олова, золь-гель методом;2.

Золь-гель технологияЗоль-гель процесс – технология материалов и нано-материалов, включающая получение золя

Модернизация установки1 – истинный раствор; 2 – дистиллированная вода; 3 –

Компоненты для проведения золь-гель технологииИсходные компоненты:хлорида олова (ч.д.а.);изопропилового спирта (ч.д.а.);

Технология1) – перемешивание исходных компонентов (5 г. хлорида олова и 50

Процесс нанесения коллоидного раствора SnO2 на подложку 1 – обезжиривание поликоровой

Стабилизирующий отжиг образцовT=800°Ct=3 ч.O2

Установка РVD600Вид внутреннего пространства вакуумной камеры

Свойства полученных пленок диоксида оловаМеталлографический микроскоп Альтами МЕТ1МПленки диоксида олова, полученные

Результаты измерений Измерение толщиныЧастоте вращения: 145 Гц.Время: 30с.Толщина: 3,6 мкм.

Результаты измерений Измерение микроструктурыСредний размер кристаллитов: 33 нм. Среднеквадратическое отклонение: 12

Результаты измерений Измерение сопротивленияСопротивление до отжига: 1 МОм – 4 МОм.Сопротивление

Автоматизированный измерительный комплекс Измерительная схема установкиИзмерение газочувствительности