Nanostructured ZnO chemical gas sen

Nanostructured ZnO chemical gas sensors.
In the past decades, transition metal oxide materials have attracted great attention. Their specific physical and chemical properties opened great perspectives for their applications in environmental monitoring and catalysis [1], [2], [3], [4], [5] and [6]. Among different transition oxides, ZnO, endowed of a wide direct band gap (3.37 eV) high exciton energy (60 meV), is one of the most studied materials due to its mixed covalent/ionic chemical bonds [7]. Because of its thermal/chemical stability [1], ZnO has been investigated for the fabrication of chemical sensors. The sensing mechanism of ZnO conductometric gas sensors is based on the variation of their electrical conductivity in presence of reducing and oxidizing gases. At certain temperatures, oxygen adsorbs on the surface of ZnO as O− ions extracting electrons from ZnO conduction band and inducing a depletion layer, which leads to a decrease in the conductivity of the material [7], [8] and [9]. In the presence of reducing gases in the atmosphere, they react with adsorbed O− ions on the surface of ZnO crystals, acting as donors. Consequently, the concentration of O− ions decreases, enhancing the conductivity of ZnO [7] and [8]. The resistance change mechanism for the detection of explosive, hazardous and toxic gases is at the base of the working principle of metal oxide chemical sensors [1]. To enhance the interaction between ZnO and oxidizing or reducing gases and to improve its response, the material is heated up to 500 °C [10] and [11]. Since the response of the chemical sensor depends on the surface reaction between structure and gas molecules, the structure shape and the size are critical parameters for sensing materials [12], [13] and [14]. Numerous studies have been carried out to find the optimal morphology and the crystallographic structure of ZnO-based chemical sensors, using different preparation techniques [12], [13], [15], [16] and [17]. Investigations showed that ZnO has a very high sensitivity, mainly towards ethanol and acetone [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24] and [25]. Due to this reason, the enhancement of the sensitivity of ZnO towards H2, CH4, H2S, NO2, etc. remains a big challenge. Literature showed that the increase in the surface area the functionalization with noble metals and the doping of nanostructured ZnO have proven to be beneficial for the improvement of its sensitivity [13], [22], [26], [27], [28], [29], [30], [31] and [32].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Nanostructured ZnO เคมีก๊าซเซนเซอร์In the past decades, transition metal oxide materials have attracted great attention. Their specific physical and chemical properties opened great perspectives for their applications in environmental monitoring and catalysis [1], [2], [3], [4], [5] and [6]. Among different transition oxides, ZnO, endowed of a wide direct band gap (3.37 eV) high exciton energy (60 meV), is one of the most studied materials due to its mixed covalent/ionic chemical bonds [7]. Because of its thermal/chemical stability [1], ZnO has been investigated for the fabrication of chemical sensors. The sensing mechanism of ZnO conductometric gas sensors is based on the variation of their electrical conductivity in presence of reducing and oxidizing gases. At certain temperatures, oxygen adsorbs on the surface of ZnO as O− ions extracting electrons from ZnO conduction band and inducing a depletion layer, which leads to a decrease in the conductivity of the material [7], [8] and [9]. In the presence of reducing gases in the atmosphere, they react with adsorbed O− ions on the surface of ZnO crystals, acting as donors. Consequently, the concentration of O− ions decreases, enhancing the conductivity of ZnO [7] and [8]. The resistance change mechanism for the detection of explosive, hazardous and toxic gases is at the base of the working principle of metal oxide chemical sensors [1]. To enhance the interaction between ZnO and oxidizing or reducing gases and to improve its response, the material is heated up to 500 °C [10] and [11]. Since the response of the chemical sensor depends on the surface reaction between structure and gas molecules, the structure shape and the size are critical parameters for sensing materials [12], [13] and [14]. Numerous studies have been carried out to find the optimal morphology and the crystallographic structure of ZnO-based chemical sensors, using different preparation techniques [12], [13], [15], [16] and [17]. Investigations showed that ZnO has a very high sensitivity, mainly towards ethanol and acetone [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24] and [25]. Due to this reason, the enhancement of the sensitivity of ZnO towards H2, CH4, H2S, NO2, etc. remains a big challenge. Literature showed that the increase in the surface area the functionalization with noble metals and the doping of nanostructured ZnO have proven to be beneficial for the improvement of its sensitivity [13], [22], [26], [27], [28], [29], [30], [31] and [32].

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อิเล็กทรอนิคส์ ZnO เซ็นเซอร์ก๊าซสารเคมี.
ในทศวรรษที่ผ่านมา, วัสดุโลหะทรานซิออกไซด์ได้ดึงดูดความสนใจที่ดี คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของพวกเขาที่เฉพาะเจาะจงเปิดมุมมองที่ดีสำหรับการใช้งานในการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมและการเร่งปฏิกิริยา [1], [2], [3] [4] [5] และ [6] ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันออกไซด์, ซิงค์ออกไซด์กอปรของวงกว้างช่องว่างตรง (3.37 EV) พลังงาน exciton สูง (60 MeV) เป็นหนึ่งในวัสดุการศึกษามากที่สุดเนื่องจากโควาเลนต์ / พันธะเคมีของผสมไอออนิก [7] เพราะความร้อนของความมั่นคง / สารเคมี [1], ซิงค์ออกไซด์ได้รับการตรวจสอบสำหรับการผลิตของเซ็นเซอร์เคมี กลไกการตรวจจับของซิงค์ออกไซด์ก๊าซเซ็นเซอร์ conductometric จะขึ้นอยู่กับรูปแบบของการนำไฟฟ้าของพวกเขาในการปรากฏตัวของการลดและออกซิไดซ์ก๊าซ ที่อุณหภูมิบางออกซิเจนดูดซับบนพื้นผิวของ ZnO เป็น O- ไอออนสกัดอิเล็กตรอนจาก ZnO การนำวงดนตรีและการกระตุ้นให้เกิดการสูญเสียชั้นซึ่งนำไปสู่การลดลงของการนำของวัสดุ [7] ที่ [8] และ [9] ในการปรากฏตัวของการลดการปล่อยก๊าซในชั้นบรรยากาศที่พวกเขาทำปฏิกิริยากับไอออน O- ดูดซับบนพื้นผิวของผลึกซิงค์ออกไซด์ทำหน้าที่เป็นผู้บริจาค ดังนั้นความเข้มข้นของไอออน O- ลดลงเพิ่มการนำของซิงค์ออกไซด์ [7] และ [8] กลไกการต้านทานการเปลี่ยนแปลงสำหรับการตรวจจับก๊าซระเบิดที่เป็นอันตรายและเป็นพิษอยู่ที่ฐานของหลักการทำงานของเซ็นเซอร์เคมีออกไซด์ของโลหะ [1] เพื่อเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างซิงค์ออกไซด์และออกซิไดซ์หรือก๊าซลดและเพื่อปรับปรุงการตอบสนองของวัสดุที่มีความร้อนสูงถึง 500 องศาเซลเซียส [10] และ [11] เนื่องจากการตอบสนองของเซ็นเซอร์เคมีขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของพื้นผิวระหว่างโครงสร้างและก๊าซโมเลกุลรูปร่างโครงสร้างและขนาดที่มีค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับวัสดุการตรวจวัด [12] [13] และ [14] การศึกษาจำนวนมากได้รับการดำเนินการเพื่อหาสิ่งที่ดีที่สุดและการเปลี่ยนรูปร่างของโครงสร้างผลึกของเซ็นเซอร์เคมี ZnO-based โดยใช้เทคนิคการเตรียมความพร้อมที่แตกต่างกัน [12] [13] [15] [16] และ [17] การสืบสวนพบว่า ZnO มีความไวสูงมากส่วนใหญ่ที่มีต่อเอทานอลและอะซีโตน [18] [19] [20] [21] [22] [23], [24] และ [25] เพราะเหตุนี้การเพิ่มประสิทธิภาพของความไวของ ZnO ต่อ H2, CH4, H2S, NO2 ฯลฯ ยังคงเป็นความท้าทายใหญ่ วรรณกรรมแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิว functionalization ด้วยโลหะมีเกียรติและยาสลบของ ZnO อิเล็กทรอนิคส์ที่มีการพิสูจน์แล้วว่าเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงความไวของ [13] [22] [26] [27], [28] [29], [30], [31] และ [32]