Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của Nguyên tố Thiếc đến Tính Chất Cấu Trúc, Quang Học và Đặc Tính Cảm Biến Độ Ẩm của Các Hạt Nano Oxit Cerium
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, các hạt nano oxit cerium nguyên chất và được thay thế bởi thiếc (NPs) có tên Ce1−xSnxO2, với x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, đã được tổng hợp bằng phương pháp vi sóng đơn giản để nghiên cứu tính năng cảm biến độ ẩm. Các phương pháp đặc trưng khác nhau như kính hiển vi điện tử quét, kính hiển vi điện tử truyền qua và phân tích phổ năng lượng tán xạ tia X đã chứng minh sự hình thành của các hạt nano hình cầu với kích thước tinh thể khoảng 5–10 nm, thành phần hóa học mong muốn và sự hiện diện của các khuyết tật oxy. Ngoài ra, kết quả đo quang học đã chỉ ra rằng khoảng cách băng năng lượng tăng lên trong các hạt nano được thay thế bằng thiếc do sự hình thành các mức năng lượng trung gian là kết quả của việc thay thế thiếc. Hơn nữa, các nghiên cứu cảm biến độ ẩm cho thấy sự phản ứng cao của các cảm biến được chế tạo đối với độ ẩm do kích thước hạt rất nhỏ cùng với sự hiện diện của thiếc trong các hạt nano oxit cerium. Cuối cùng, các cảm biến độ ẩm được chế tạo cho thấy khả năng tái tạo rất tốt lên đến 95%. Kết quả của nghiên cứu này xác nhận khả năng hiện thực hóa các cảm biến độ ẩm nhạy cảm cao dựa trên các hạt nano oxit cerium thay thế thiếc cho ứng dụng trong các môi trường thực tế.
Từ khóa
#Oxit Cerium #Hạt Nano #Cảm Biến Độ Ẩm #Thiếc #Kính Hiển Vi Điện Tử #Phân Tích Phổ năng lượngTài liệu tham khảo
A. Arumugam, C. Karthikeyan, A.S. Haja Hameed, K. Gopinath, S. Gowri, and V. Karthika, Mater. Sci. Eng., C 49, 408 (2015).
S.B. Khan, M. Faisal, M.M. Rahman, and A. Jamal, Sci. Total Environ. 409, 2987 (2011).
T.S. Sreeremya, K.M. Thulasi, A. Krishnan, and S. Ghosh, Ind. Eng. Chem. Res. 51, 318 (2012).
E.K. Goharshadi, S. Samiee, and P. Nancarrow, J. Colloid Interface Sci. 356, 473 (2011).
S. Thakur and P. Patil, Sens. Actuators B Chem. 194, 260 (2014).
Y. Lu, Z. Wang, S. Yuan, L. Shi, Y. Zhao, and W. Deng, RSC Adv. 3, 11707 (2013).
D. Bauskar, B.B. Kale, and P. Patil, Sens. Actuators B Chem. 161, 396 (2012).
X.Q. Fu, C. Wang, H.C. Yu, Y.G. Wang, and T.H. Wang, Nanotechnology. 18, 14 (2007).
V. Manikandan, X. Li, R.S. Mane, and J. Chandrasekaran, J. Electron. Mater. 47, 3403 (2018).
S.B. Bošković, D.R. Djurović, S.P. Zec, B.Z. Matović, M. Zinkevich, and F. Aldinger, Ceram. Int. 34, 2001 (2008).
C. Peng and Z. Zhang, Ceram. Int. 33, 1133 (2007).
M. Palard, J. Balencie, A. Maguer, and J.F. Hochepied, Mater. Chem. Phys. 120, 79 (2010).
V.R. Khadse, S. Thakur, K.R. Patil, and P. Patil, Sens. Actuators B Chem. 203, 229 (2014).
N. Parvatikar, S. Jain, S.V. Bhoraskar, and M.V.N. Ambika Prasad, J. Appl. Polym. Sci. 102, 5533 (2006).
A. Kumar, S. Babu, A.S. Karakoti, A. Schulte, and S. Seal, Langmuir 25, 10998 (2009).
M. Guo, J. Lu, Y. Wu, Y. Wang, and M. Luo, Langmuir 27, 3872 (2011).
B. Choudhury and A. Choudhury, Curr. Appl. Phys. 13, 217 (2013).
V.N. Morris, R.A. Farrell, A.M. Sexton, and M.A. Morris, J. Phys: Conf. Ser. 26, 119 (2006).
A.I.Y. Tok, S.W. Du, F.Y.C. Boey, and W.K. Chong, Mater. Sci. Eng., A 466, 223 (2007).
S. Phoka, P. Laokul, E. Swatsitang, V. Promarak, S. Seraphin, and S. Maensiri, Mater. Chem. Phys. 115, 423 (2009).
M. Darroudi, S.J. Hoseini, R. Kazemi Oskuee, H.A. Hosseini, L. Gholami, and S. Gerayli, Ceram. Int. 40, 7425 (2014).
V. Manikandan, A. Vanitha, E. Ranjith Kumar, and J. Chandrasekaran, J. Magn. Magn. Mater. 432, 477 (2017).
V. Manikandan, S. Sikarwar, B.C. Yadav, and R.S. Mane, Sensors Actuators A. Phys. 272, 267 (2018).
A.A. Ansari, J. Labis, M. Alam, S.M. Ramay, N. Ahmad, and A. Mahmood, Phase Transit. 89, 261 (2016).
V. Manikandan, I. Petrila, S. Vigneselvan, R. Dharmavarapu, S. Juodkazis, S. Kavita, and J. Chandrasekaran, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 29, 18660 (2018).
I. Petrila, K. Popa, and F. Tudorache, Sens. Actuators A Phys. 247, 156 (2016).
S. Sikarwar, B.C. Yadav, S. Singh, G.I. Dzhardimalieva, S.I. Pomogailo, N.D. Golubeva, and A.D. Pomogailo, Sens. Actuators B Chem. 232, 283 (2016).
S. Sikarwar and B.C. Yadav, Sens. Actuators A Phys. 233, 54 (2015).
B.C. Yadav, S. Sikarwar, A. Bhaduri, and P. Kumar, Int. Adv. Res. J. Sci. Eng. Technol. 2, 105 (2015). https://doi.org/10.17148/IARJSET.2015.21122.
T. Thiwawong, K. Onlaor, and B. Tunhoo, Adv. Mater. Sci. Eng. 2013, 640428 (2013). https://doi.org/10.1155/2013/640428.
N.D. Md Sin, S. Ahmad, M.F. Malek, M.H. Mamat, and M. Rusop, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 46, 012005 (2013).
M. Ghadiry, M. Gholami, C.K. Lai, H. Ahmad, and W.Y. Chong, PLoS ONE 11, e0153949 (2016).
Karunesh Tiwari, Res. J. Nanosci. Nanotechnol. 7, 10 (2017).
A. Panwar, N.K. Pandey, and S.K. Misra, IJESRT 7, 179 (2018).
Pranlekha Traiwatcharanon, Kriengkri Timsorn, and Chatchawal Wongchoosuk, Mater. Res. Express 4, 085038 (2017).