نویسندگان

1 پژوهشگاه مواد انرژی، پژوهشکده فناوری نانو ومواد پیشرفته، کرج، ایران

2 پژوهشکده نیمه هادیها، پژوهشگاه مواد و انرژی، مشکین دشت ، البرز، ایران

چکیده

در این مقاله، نانوکامپوزیت‌های‌ هسته– پوسته/ZnO 2SnO به روش سونوشیمیایی سنتز شده است. برای دستیابی به این هدف ابتدا نانوذرات اکسید روی با روش اولتراسونیک تهیه و سپس در مرحله‌ بعدی نانوکامپوزیت‌های هسته پوسته در حضور ذرات ZnO (تهیه شده در مرحله قبل) و اضافه نمودن پیش ماده ‌O2H5.4SnCl به سل در حین اعمال امواج اولتراسونیک تهیه شدند. پس از سنتز این نانوکامپوزیت‌ها، ویژگی‌های آن‌ها با استفاده از آنالیزهایXRD، TG-DTA و TEM مورد بررسی قرار گرفت. نانوکامپوزیتهای‌ هسته– پوسته/ZnO 2SnO سنتز شده دارای ساختار آمورف می‌باشند که پس از عملیات کلسیناسیون در دمای 650 درجه سانتی‌گراد به مدت 1 ساعت، ساختار آمورف آنها به کریستالی تبدیل شد. همچنین ویژگی حسگری گاز نانوکامپوزیتهای هسته - پوسته/ZnO 2SnO نیز مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام تست‌های حسگری ذرات سنتز شده به روش پرس پودر به صورت قرص تهیه و تست حسگری پودرها نسبت به گازهای متانول، منوکسید کرین و هیدروژن انجام شد. نتایج نشان داد که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد ذرات نیمه‌هادی هسته– پوسته در مکانیزم جدایش بار، ویژگی حسگر گازی نانوکامپوزیت‌های‌ هسته– پوسته از ذرات اکسیدی خالص بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Synthesis of SnO2/ ZnO Core- Shell Nanocomposites via Sonochemical Method and Evaluation of their Gas Sensing Properties

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Vaezi 1
  • Ashgar Kazemzadeh 2

1 Materials and Energy Research Center, Division Of Advance Materials and Nanotechnology, Karaj,Iran.

2 ِDepartment of Semiconductors,, Materials and Energy Research Center, MeshkinDasht, Alborz, Iran.

چکیده [English]

In this paper, SnO2/ZnO core - shell nanocomposites were synthesized via sonochemical processing. To achieve this, ZnO nanoparticles were prepared by ultrasonic method. In the next stage, the core-shell nanocomposites in the presence of ZnO particles (prepared in the previous step) and adding precursor SnCl4.5H2O was prepared by ultrasonic. After synthesizing the nanocomposites, their properties were studied by XRD, TG-DTA and TEM analyses. The synthesized SnO2/ZnO core - shell nanocomposites have amorphous structure that can be changed to crystalline structure    after calcination at 650ºC for 1 hour. Also, the gas sensing characteristics of SnO2/ZnO core- shell nanocomposite was studied. For evaluating the gas sensing properties, the synthesized particles were prepared by pressing the powder into pills and gas sensing test was performed with respect to the various gases such as methanol, CO, and H2. Due to the unique properties of the core - shell semiconductor particles in the mechanism of charge separation, the gas sensing properties of core - shell particles are higher than those of pure oxides

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanocomposite
  • Core/ Shell
  • ultrasonic
  • SnO2/ZnO
  • Gas Sensing
  1. Yang, Y. , Chen, O. ,Angerhofer, A., Cao, Y. C. , American Chemistry Soc, 128, 2006, 574.
  2. Liao, M. H. , Hsu, C. H., Chen, D. H., Solid State Chemistry, 179, 2006, 2020.
  3.   Wang, Y.D. , Ma, C. L., Li, H. D., Zhang, S., materials chemistry and physics, 107, 2008, 248.
  4.  Meng, S., Cao, Z., Fu, X., Chen, S., Applied Surface Science, 24, 2015, 188.
  5.     Dong, W., Pan, F., Xu, L., Zheng, M., Haur Sow, C., Wu, K., Qin Xu, G., Chen, W.,  Applied Surface Science, 349, 2015, 279.
  6. Della Pelle, A. M. , Maliakal, A., Sidorenko, A.,  Thayumanavan, S., Thin Solid Films, 520, 2012, 6262.
  7.     Zhang, Y.F. , Qiu, L.G. , Yuan, Y.P. , Zhu, J. ,  Jiang, X., Xiao, J.D. , Applied Catalysis B: Environmental, 144, 2014, 863.
  8.    Yu, Q. , Zhu, J. , Xu, Z. , Huang, X. , Sensors and Actuators B: Chemical, 213, 2015, 27.
  9.   Kim, H. , Jin, C. , Park, S., Lee, C., Materials Research Bulletin, 47, 2012, 2708.
  10.   Park, S., Ko, H., Lee, S., Kim, H., Lee, C., Thin Solid Films, 570, 2014, 298.
  11.   Park, S., Ko, H., Kim, S., Lee, C., Ceramics International, 40, 2014, 8305.
  12.  Hyodo, T., Yuzuriha, Y., Nakagoe, O., Sasahara, T., Tanabe, S., Shimizu, Y., Sensors and Actuators B: Chemical, 202, 2014, 748.
  13.  Vaezi, M.R. , Sadrnezhaad, S.K. , Materials Science & Engineering B, 140, 2007, 73.
  14.  Culity, B.D. , “Elements of X-ray diffraction”, 2nd Edition, Addison-Wesley Company, U.S.A., 1978.