Astım Hastalığının Tayininde Kullanılan Elektronik Burun Sistemi İçin Yüksek Duyarlıklı Kompakt Zeolit Modifiyeli Gaz Sensörünün Tasarımı, Üretimi Ve Karakterizasyonu

TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2015 - 2017

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
Başlama Tarihi: Kasım 2015
Bitiş Tarihi: Kasım 2017
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Proje Özeti

Bu proje çalışmasında, astım hastalığının teşhisinde kullanılan elektronik burun sistemleri için sensör olarak kullanılacak algılayıcı yüzey metal oksit yapılar büyütüldü ve karakterizasyonu yapıldı. Katkı oranına ve SILAR döngü sayısına bağlı olarak gaz algılama özellikleri üzerindeki etkilerini inceleyebilmek için farklı döngülerde bakır, nikel ve kalay ile katkılanan ZnO yapıları Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) tekniği ile büyütüldü. 20, 30 ve 40 SILAR döngüsünde büyütülen sensörlerin yapısal ve optik özellikleri X-ışını Kırınım Cihazı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), Optik Soğurma yöntemleri kullanılarak incelendi. Üretilen yapıların gaz sensörü olarak çalışma sıcaklıklarının belirlenmesi için 30-135?C sıcaklık aralığında gaz algılama ölçümleri yapıldı. Katkılama oranına ve döngü sayısına bağlı olarak NO gaz algılama özellikleri incelendi. NO gaz algılama özelliklerinden sonra seçicilik ölçümleri yapıldı. Böylelikle üretilen sensörlerin diğer hedef gazlara karşı gösterdiği duyarlılıklar incelendi. Üretilen sensörlerin eniyileme çalışmaları sonucunda 40 döngü olarak üretilen sensörlerin maksimum duyarlılık sergilediği görüldü. 40 döngü olarak üretilen sensörler 300 ?C sıcaklıkta azot gazı ortamında tavlandı. Böylelikle tavlamanın NO gaz algılama özellikleri üzerindeki etkileri incelendi. Tavlama işleminden sonra sensörlerin yapısal ve optik özellikleri X-ışını Kırınım Cihazı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), Optik Soğurma ile tekrar incelendi. Eniyilenen numuneler için NO gaz algılama ve seçicilik ölçümleri tekrarlandı. Temel Bileşen Analizi ile tavlanan sensörlerin tekrarlanabilirlik özellikleri incelendi. Farklı katkılamalarla üretilen sensörler içerisinde, Zn0,75Sn0,25O, Zn0.90Ni0.10O ve Zn0.90Cu0.10O sensörlerinin en yüksek duyarlılık sergiledikleri belirlendi. Üretilen tüm sensörler arasında en yüksek duyarlılık ise Zn0,75Sn0,25O sensöründe elde edildi. Seçiciliği arttırmak için, eniyilenen Zn0,75Sn0,25O sensör üzerine zeolit A filtre kaplanarak seçicilik özellikleri incelendi. Sensörlerin en yüksek duyarlılık gösterdiği NO gazının yanı sıra kaplamadan önce kabul edilebilir düzeyde duyarlılık gösteren CO ve NH3 gazlarına karşı da gaz algılama ölçümleri yapıldı. Zeolit A filtre kaplanarak yapılan ölçümler sonucunda sensörün NO gazına karşı yüksek duyarlılık sergilerken, CO ve NH3 gazlarını elimine ettiği görüldü. Zn0,75Sn0,25O sensörüne gümüş ve bakır iyon/nanoparçacık ile modifiye edilerek seçicilik özellikleri üzerinde etkileri incelendi