Мирзо улуғбек номидаги
Download 4.9 Mb. Pdf ko'rish
|
Milliy universitet Lobar bilan tezis
|
Фойдаланилган адабиётлар
1. Абдурахманов Э, Султанов М.М., Даминов Г.Н., Тиллайев С.У Ёниш жараёнлари чиқинди газлари таркибидан углерод оксиди ва углеводородларни аниқловчи наноқаватли газ сенсор.//Материалы Республиканской научно-практической конференции: «Современное состояние и перспективы развития коллоидной химии и нанохимии в Узбекистане». Ташкент. 2014. С. 92. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО СЕНСОРА МЕТАНА Холмирзаев Ф.Ф., Эшқобилова М.Э., Уроқов Д.М., Абдурахманов Э. Самаркандский Государственный университет, г. Самарқанд. еrgash50@yandex.ru Метан обладает собственными зависимостями скоростей адсорбции, реакции и десорбции на поверхности полупроводникового слоя от температуры. Изменение сопротивления газочувствительного слоя сенсора метана при заданном режеме изменения температуры должно быть уникально для каждого состава газочувствительного материала [1,2]. В сенсорах метана изменение температуры газочувствительного полупроводникового слоя обеспечивается соответствующим изменением напряжения нагревателя. Результаты определения зависимости потребляемой нагревателем мощности от рабочей температуры сенсора ППС-СН 4 приведены на рис.. 79 Рис. Зависимость температуры ГЧМ от напряжения питания нагревателя ППС-СН 4 . Как следует из рис. в изученном интервале температур, зависимость потребляемой мощности ППС-СН 4 от рабочей температуры сенсора имеет линейный характер. Малый температурный градиент между нагревателем и газочувствительным слоем, обусловленный конструкцией сенсора, позволяет с высокой точностью поддерживать постоянную рабочую температуру сенсора. Оптимальная температура нагрева газочувствительного материала определяется максимальными значениями газочувствительности сенсора к анализируемому газу. В составе лабораторной установки, использованной для исследования влияния температуры на газочувствительность пленочных слоев входят: герметичная испытательная камера, в которой на специальном держателе укреплен исследуемый пленочный образец. Там же размещаются специальные гибкие контакты для снятия электрического сигнала с активного слоя и термопара для регистрации температуры с помощью милливольтметра в термостате. В смесителе обеспечивается смешивание газа из окружающей атмосферы с парами испытуемого вещества (сероводорода). Компрессор предназначен для забора газа из атмосферы, создания необходимого давления в газовой магистрали и доставки испытуемой смеси к поверхности чувствительного слоя. С помощью кранов регулируют скорость потока в магистрали и состав газовой смеси. Осушитель необходим для удаления избыточной влаги, содержащейся в воздухе. Нейтрализатор служит для нейтрализации газового потока, выбрасываемого в атмосферу. Нагреватель - для создания необходимой температуры в измерительной камере. Сопротивление полупроводникового слоя измеряется омметром. Температура ГЧМ, 0 С Пи тани я на гре ва те л я с е н со ра, В 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ряд1 80 Исследование газочувствительности ППС-СН 4 от температуры проводили динамическим методом в диапазоне температур 200 - 500 0 С с интервалом 50 0 С. Опыты проводили в следующей последовательности: 1.Для установление влияния температуры на чувствительность сенсора установление в рабочей камере требуемой температуры и ожидание, пока стабилизации температуры. 2.После стабилизации температуры подача фиксированного потока атмосферного воздуха, открытием вентиля (11) воздуха, и измерение сопротивления наноструктурированного образца при данной температуре. 3. Подача в рабочую камеру порции метана. Для этого закрывается вентиль воздуха и открывается вентиль (11) смеси анализируемого газа. Ожидание стабилизации сопротивления активного слоя при данной концентрации определяемого компонента и фиксация показания прибора. 4. Закрывается вентиль подачи анализируемого газа и открывается вентиль подачи воздуха. Измерение времени восстановления производится с момента отключения источника исследуемого вещества и удаления его содержания из измерительной камеры до того момента, когда сопротивление слоя восстановится до значения первоначального±10 %. Результаты изучения зависимости сопротивления ГЧМ на основе ZnO и CoO от температуры сенсора приведены в таблице. таблица Результаты изучения зависимости сопротивления ГЧМ на основе ZnO и CoO от температуры сенсора № п/п Состав ГЧМ Температура ГЧМ, 0 С 100 0 C 200 0 C 300 0 C 400 0 C 500 0 C Сопротивления ГЧМ на основе ZnO и CoO 1 SiO 2 /ZnO- 3500 3026 2784 2578 2522 2 SiO 2 /ZnO-1%CoO 2920 2316 2010 1755 1654 3 SiO 2 /ZnO-5%CoO 2380 1538 983 715 694 4 SiO 2 /ZnO-10%CoO 1900 1091 656 456 440 Как следует из результатов экспериментов, зависимость сопротивления (проводимости) сенсоров от температуры в изученном диапазоне имеет немонотонный характер. Повышение температуры нагревателя до 370-380 0 С сопровождается снижением сопротивления во всех изученных составах ГЧМ. Дальнейший рост температуры приводит к увеличению сопротивления слоя. В результате экспериментальных исследований зависимости сигнала сенсора на основе SiO 2 /ZnO и оксида кобальта от температуры в присутствии метана было установлено, что оптимальная рабочая температура ППС-СН 4 обеспечивающая наиболее высокий сигнал по метану соответствует 375 0 С. Отклонение температуры от оптимального сопровождается уменьшением величины полезного аналитического 81 сигнала. Очевидно, это связано с тем, что если рабочая температура t раб мала, то продукты реакции не будут десорбироваться, т. е. невозможна регенерация центров адсорбции кислорода и метана. Если t раб велика, становится невозможной адсорбция как кислорода, так и восстановительного газа. Следует отметить, что при высоких температурах нагрева в сенсоре возникают большие градиенты температур, что приводит к деградационным процессам и выходу сенсора из строя. Download 4.9 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|