The uniformly distributed In2O3 mic

The uniformly distributed In2O3 microtubes in ethanol solution were repeatedly spin-coated on the sensor substrates to obtain various thickness of sensing layer. The abundant nanopores of In2O3 microtubes offer the advantage of relatively high sensitivity, thus leading to the enhanced selectivity by simple means, such as gas-specific diffusion or filtering
(Wagner et al., 2013; Ho, 2011; Chen et al., 2013). The fabricated electronic nose was successfully applied to distinguish four alcohols at the same concentration, and further used for the discrimination of 14 VOCs at their IDLH and PEL concentrations (Lin et al., 2011; Janzen et al., 2006; Liu et al., 2009). A clear discrimination was obtained, and the limit of detection for the electronic nose was extrapolated. This method demonstrates excellent application potential for an electronic nose with only one type of SMO material and can be extended for alternative SMO nanomaterials as well.
2. Material and methods 2.1. Materials In2O3powder (metal basis, 99.99%) was purchased from Alfa Aesar. Methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, acetone, acetic acid, ethyl acetate, formaldehyde, toluene, o-xylene, ethylbenzene,
1.2.4-trimethylbenzene, acetonitrile, and chloroform were obtained from Sinopharm chemical reagent Co. Ltd., China. All the reagents were analytically pure, and were used without further purification.
2.2. Preparation of porous In2O3microtubes The porous In2O3 microtubes were prepared according to previous report (Schwenzer et al., 2004;Liu et al., 2011). In detail, 1 g of In2O3powder was dispersed in ethanol and coated on the wall of quartz boat (5 cm
2.8 cm
1.4 cm) followed by air drying. The quartz boat was then placed in the heating zone of quartz tube in a tube furnace (Taisite, SRJX-2-13, China). The quartz tube was pumped to vacuum and thenfilled with pure NH3. After repeating the operation for three times, the quartz tube was heated to 690°C in 30 min under a pure ammonia flow of 150 standard cubic centimeters per minute (sccm) at normal pressure. The quartz tube was kept at this temperature for 5 h, and then naturally cooled down. Subsequently, the large amount of generated brown indium nitride in the quartz boat was heated to 610°C for 4 h under air atmosphere, and then naturally cooled again. The asobtained In2O3materials were dispersed in ethylene glycol. After centrifuging at 1500 rpm for 5 min, the precipitation (microtubes) was washed with ethanol and then heated to 250°C to remove residual ethanol and ethylene glycol. 2.3. Characterization X-ray diffraction (XRD) was performed on Rigaku D/Max 2500 diffractometer with a CuKα1(λ¼1.5406 Å) radiation source. The as-obtained sample was scanned at a rate of 5°/min over the 2θ range of 20–70°. The microstructures and morphologies of products were characterized byfield-emission SEM (Nova NanoSEM 450, FEI) with an accelerating voltage of 3 kV and TEM (Technai G2 Spirit, FEI) with an accelerating voltage of 300 kV. 2.4. Fabrication of porous In2O3microtubes-based sensor
An Al2O3 ceramic tube (4 mm in length, 1.2 mm in external diameter, and 0.8 mm in internal diameter) with a pair of Au
electrodes wasfixed on the sensor base, and a Ni–Cr heating wire was inserted into the ceramic tube to form an indirect-heated gas sensor (see the Supplementary Information (SI), Fig. S1). The obtained porous In2O3 microtubes were dispersed uniformly in ethanol, and 5μL of this dispersion was dropped onto the sensor ceramic tube. A peristaltic pump (Longer, YZ1515X, China) was utilized to drive the sensor-base rotate at 10 rpm. After solvent evaporation, a porous In2O3 microtubes layer formed on the surface of the sensor. The sensors with different layers were fabricated by repeating above solvent-casting procedure for corresponding number of times.
2.5. Gas sensing The response of porous In2O3 microtubes-based sensors to
target gases were performed with a static test process in a WS-30A system (Weisheng Instruments Co. Ltd., China). The circuit voltage was constant (Vc¼5 V). Output voltage (Vout) was the terminal voltage of the load resistor (RL¼47 kΩ). By monitoring Vout, the resistance changes of each individual sensing unit in air or the target gases can be measured (Rsensor¼(VcVout)RL /Vout) (see SI,Fig. S2). To improve the stability of the devices and the steadystate conductivity of the gas sensors, the electronic nose was aged at Vh¼5 V for 3 days. Then certain amount of corresponding organic solvent was injected onto the surface of metal heater in the gas testing chamber and evaporated completely by heating.
The evaporated VOC gas thus inducedVout changes. Once Vout reached equilibrium again, the testing chamber was open to release the target gas and the Voutchanged back to the original value. For weakly responding VOCs, since the saturation time was very long, the initial period of exposure to the target VOCs (6 min) was taken to ensure the practical application of the sensor (Yuanet al., 2013). For the VOC gases prepared from liquid, their concentrations in testing chamber were calculated using a gas distribution method (Fan et al., 2008; Sun et al., 2014). The response of each individual gas sensor was defined asS¼Ra/Rg(Ra: resistance in air;Rg: resistance in target gas). All the measurements were carried out at room temperature and 50% relative humidity. 3. Results and discussion
3.1. Characterization of porous In2O3microtubes The porous In2O3 microtubes were prepared according to previous reports based on the Kirkendall effect (Liu et al., 2011; Fan et al., 2007;Schwenzer et al., 2004). As displayed in the SEM
image (Fig. 1a), the obtained microtubes were 5–15μm in length, and the outer diameter was around 1.1–1.7μm. Some of the microtubes were noticed to be broken, which has been proven even better sensitivity than regular microtubes (Du et al., 2007). The TEM image (Fig. 1b) showed the high density of the nanopores with a diameter of about 20 nm. Moreover, the formation of pure In2O3product was manifested by XRD result (Fig. 1c). And all the detectable peaks were indexed as In2O3(JCPDS Card, no. 06-0416)

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Microtubes In2O3 กระจายสม่ำเสมอเมื่อเทียบเคียงในการแก้ปัญหาเอทานอลถูกซ้ำ ๆ หมุนเคลือบบนพื้นผิวเซ็นเซอร์ต่าง ๆ ความหนาของชั้นของการตรวจรับ Nanopores อุดมสมบูรณ์ของ In2O3 microtubes ข้อดีของความไวค่อนข้างสูง จึง นำไปสู่วิธีพิเศษ โดยวิธีที่ง่าย เช่นแพร่เฉพาะก๊าซ หรือกรอง(วากเนอร์ et al., 2013 โฮ 2011 เฉิน et al., 2013) จมูกอิเล็กทรอนิกส์ประกอบถูกนำไปใช้เพื่อแยก alcohols สี่ที่ความเข้มข้นเดียวกัน และใช้เพิ่มเติม สำหรับการแบ่งแยกของ VOCs 14 ที่ของ IDLH และ PEL ความเข้มข้น (Lin et al., 2011 Janzen et al., 2006 หลิว et al., 2009) กล่าวอย่างชัดเจน และข้อจำกัดของการตรวจสอบสำหรับจมูกอิเล็กทรอนิกส์ที่ extrapolated วิธีการนี้แสดงให้เห็นถึงการใช้งานดีเยี่ยมอาจมีจมูกอิเล็กทรอนิกส์กับ SMO วัสดุชนิดเดียว และสามารถขยายสำหรับสำรอง SMO nanomaterials เช่น2. วัสดุและวิธี 2.1 In2O3powder วัสดุ (โลหะพื้นฐาน 99.99%) ถูกซื้อจากอัลฟ่า Aesar เมทานอล เอทานอล isopropanol เอ็นบิวทานอ อะซิโตน กรดอะซิติก เอทิล acetate ฟอร์มาลดีไฮด์ โทลูอีน โอพารา เอทิล1.2.4-trimethylbenzene, acetonitrile และคลอโรฟอร์มได้รับมาจาก Sinopharm เคมีรีเอเจนต์ จำกัด จีน Reagents ทั้งหมดถูก analytically บริสุทธิ์ และถูกใช้โดยไม่ต้องฟอกเพิ่มเติม2.2 การเตรียมการของ porous In2O3microtubes porous In2O3 microtubes ได้เตรียมรายงานก่อนหน้า (Schwenzer et al., 2004หลิว et al., 2011) รายละเอียด g 1 ของ In2O3powder กระจายในเอทานอล และเคลือบบนผนังเรือควอตซ์ (5 ซม. 2.8 ซม.ซม. 1.4) ตาม ด้วยอากาศแห้ง เรือควอตซ์ถูกแล้วอยู่ในโซนร้อนหลอดควอตซ์ในเตาหลอด (Taisite, SRJX-2-13 จีน) หลอดควอตซ์ถูกสูบสุญญากาศและ thenfilled กับ NH3 บริสุทธิ์ หลังจากการทำซ้ำการดำเนินการสำหรับสามครั้ง ควอตซ์ หลอดมีความร้อนถึง 690° C ใน 30 นาทีภายใต้แอมโมเนียบริสุทธิ์ไหล 150 มาตรฐานลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาที (sccm) ที่ความดันปกติ หลอดควอตซ์ถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมินี้สำหรับ 5 h แล้ว ธรรมชาติระบายความร้อนด้วยลง ในเวลาต่อมา nitride อินเดียมสร้างน้ำตาลในเรือควอตซ์จำนวนมากคืออุณหภูมิ 610° C สำหรับ h 4 ภายใต้บรรยากาศอากาศ แล้ว ธรรมชาติระบายความร้อนด้วยอีก Asobtained In2O3materials มีกระจายในเอทิลีนเอทิ หลังจาก centrifuging ที่ 1500 รอบต่อนาทีในนาทีที่ 5 ฝน (microtubes) ถูกล้าง ด้วยเอทานอลแล้ว อุณหภูมิ 250° C เพื่อลบเหลือเอทานอลและเอทิลีนเอทิ 2.3 การจำแนกเอกซเรย์การเลี้ยวเบน (XRD) ทำตาม diffractometer Rigaku D/สูง สุด 2500 กับ CuKα1 (λ¼1.5406 Å) แหล่งรังสี ตัวอย่างที่ได้เป็นถูกสแกนในอัตรา 5/min ช่วง 2θ ของ 20 – 70° Microstructures และ morphologies ของผลิตภัณฑ์มี SEM ลักษณะ byfield-มลพิษ (โนวา NanoSEM 450 เฟย) กับแรงดันไฟฟ้าที่เป็นปัจจุบัน 3 kV และยการ (วิญญาณ G2 Technai เฟย) ด้วยแรงปัจจุบัน 300 kV 2.4 การประดิษฐ์ของเซ็นเซอร์ตาม In2O3microtubes porousมี Al2O3 เซรามิคท่อ (4 มม.ความยาว 1.2 mm เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และ 0.8 mm เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน) กับคู่ของ Auหุงต wasfixed เซ็นเซอร์พื้นฐาน และลวดร้อน Ni – Cr ถูกแทรกลงในหลอดเซรามิกเพื่อการเซ็นเซอร์แก๊สร้อนทางอ้อม (ดูเสริมข้อมูล (ศรี), ฟิก S1) Microtubes In2O3 porous ได้รับไม่ได้กระจายสม่ำเสมอเมื่อเทียบเคียงของเอทานอล และ 5μL กระจายตัวนี้ถูกปล่อยลงบนเซ็นเซอร์ท่อเซรามิก มีใช้ปั๊ม peristaltic (Longer, YZ1515X จีน) ขับหมุนเซ็นเซอร์ฐานที่ 10 รอบต่อนาที หลังจากระเหยตัวทำละลาย porous In2O3 microtubes ชั้นเกิดขึ้นบนพื้นผิวของการเซ็นเซอร์ เซนเซอร์กับชั้นอื่นได้หลังสร้าง โดยซ้ำเหนือขั้นตอนหล่อตัวทำละลายสำหรับจำนวนที่สอดคล้องกัน2.5 การตอบสนองของ porous In2O3 microtubes ใช้เซ็นเซอร์เพื่อตรวจวัดแก๊สก๊าซเป้าหมายได้ดำเนินการกับกระบวนการทดสอบคงในระบบ WS-30A (เครื่องมือไฮเวยเช็ง จำกัด จีน) แรงดันของวงจรมีค่าคง (Vc¼5 V) แรงดันไฟออก (Vout) แรงดันไฟฟ้าของตัวต้านทานโหลด (k ω RL¼47) เทอร์มินัลได้ โดยการตรวจสอบ Vout สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของแต่ละหน่วยแต่ละ sensing ในอากาศหรือก๊าซเป้าหมาย (Rsensor¼(Vc Vout) RL /Vout) (ดูซี ฟิก S2) การปรับปรุงเสถียรภาพของอุปกรณ์และนำ steadystate ของเซ็นเซอร์แก๊ส จมูกอิเล็กทรอนิกส์ถูกจัดอายุที่ Vh¼5 V สำหรับ 3 วัน แล้ว ระยะของตัวทำละลายอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องถูกฉีดลงบนพื้นผิวของโลหะเครื่องทำความร้อนในก๊าซทดสอบหอ และหายไปอย่างสมบูรณ์ โดยความร้อนEvaporated VOC แก๊สจึงเปลี่ยนแปลง inducedVout เมื่อ Vout ถึงสมดุลอีก ห้องทดสอบก็เปิดปล่อยก๊าซเป้าหมายและ Voutchanged กลับไปค่าเดิม สำหรับสูญตอบสนอง VOCs ตั้งแต่เวลาอิ่มตัวได้นาน ระยะเวลาเริ่มต้นของการสัมผัสกับ VOCs เป้าหมาย (6 นาที) ถูกนำให้ภาคของเซนเซอร์ (Yuanet al., 2013) สำหรับก๊าซ VOC ที่เตรียมจากของเหลว ความเข้มข้นของพวกเขาในการทดสอบห้องถูกคำนวณโดยใช้วิธีแจกจ่ายก๊าซ (พัดลมร้อยเอ็ด al., 2008 ซัน et al., 2014) การตอบสนองของเซ็นเซอร์แต่ละแก๊สแต่ละที่กำหนด asS¼Ra/Rg(Ra: resistance in air;Rg: ต้านทานในก๊าซเป้าหมาย) ประเมินทั้งหมดถูกดำเนินที่ความชื้นสัมพัทธ์ 50% และอุณหภูมิห้อง 3. ผลลัพธ์ และสนทนา3.1. คุณสมบัติของ porous In2O3microtubes porous In2O3 microtubes ถูกจัดเตรียมตามรายงานก่อนหน้านี้ตามผล Kirkendall (หลิว et al., 2011 Al. พัดลมร้อยเอ็ด 2007Schwenzer et al., 2004) ตามที่ปรากฏใน SEMรูปภาพ (Fig. 1a), microtubes ได้รับได้ 5 – 15μm ความยาว และเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกถูกประมาณ 1.1 – 1.7μm ของ microtubes ได้สังเกตจะแบ่ง ซึ่งได้รับการพิสูจน์ความไวยิ่งกว่า microtubes ปกติ (ดู et al., 2007) รูปยการ (Fig. 1b) แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นสูงของ nanopores ที่ มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 20 nm นอกจากนี้ การก่อตัวของ In2O3product แท้เป็นที่ประจักษ์ โดยผล XRD (Fig. 1 c) และยอดเขาที่สามารถถูกทำดัชนีเป็น In2O3 (JCPDS บัตร หมายเลข 06-0416)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กระจาย Microtubes In2O3 ในการแก้ปัญหาเอทานอลที่ได้รับซ้ำ ๆ หมุนเคลือบบนพื้นผิวเซ็นเซอร์เพื่อให้ได้ความหนาที่แตกต่างกันของชั้นการตรวจจับ nanopores อุดมสมบูรณ์ของ Microtubes In2O3 มีความได้เปรียบของความไวค่อนข้างสูงจึงนำไปสู่การเลือกที่เพิ่มขึ้นโดยวิธีการง่ายๆเช่นการแพร่กระจายก๊าซที่เฉพาะเจาะจงหรือการกรอง
(แว็กเนอร์และคณะ, 2013;. โฮ, 2011;. เฉินและคณะ, 2013 ) จมูกประดิษฐ์อิเล็กทรอนิกส์ถูกนำมาใช้ประสบความสำเร็จในการแยกแยะสี่แอลกอฮอล์ที่ความเข้มข้นเดียวกันและใช้ต่อไปสำหรับการเลือกปฏิบัติของ 14 VOCs ที่ IDLH ของพวกเขาและความเข้มข้น PEL (หลินและคณะ, 2011;.. Janzen, et al, 2006; หลิวและคณะ 2009) การเลือกปฏิบัติที่ชัดเจนได้และขีด จำกัด ของการตรวจสอบสำหรับจมูกอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการประเมิน วิธีการนี้แสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพที่ดีเยี่ยมสำหรับจมูกอิเล็กทรอนิกส์ที่มีเพียงหนึ่งชนิดของวัสดุ SMO และสามารถขยายสำหรับวัสดุนาโน SMO ทางเลือกเช่นกัน.
2 วัสดุและวิธีการ 2.1 วัสดุ In2O3powder (พื้นฐานโลหะ 99.99%) ซื้อมาจากเคมีเภสัช เมทานอลเอทานอล isopropanol, n-butanol, อะซิโตน, กรดอะซิติกเอทิลอะซิเตฟอร์มาลดีไฮด์โทลูอีนไซลีน o-, ethylbenzene,
1.2.4 ไตรเมทิล, acetonitrile และคลอโรฟอร์มที่ได้รับจาก บริษัท ซีโนฟาร์มเคมีสาร จำกัด ประเทศจีน . น้ำยาทั้งหมดบริสุทธิ์วิเคราะห์และถูกนำมาใช้โดยไม่บริสุทธิ์ต่อไป.
2.2 เตรียม In2O3microtubes รูพรุน Microtubes In2O3 รูพรุนได้จัดทำตามรายงานก่อนหน้านี้ (Schwenzer et al, 2004;.. หลิว et al, 2011) ในรายละเอียด 1 กรัม In2O3powder กำลังแพร่ระบาดในเอทานอลและเคลือบบนผนังของเรือควอทซ์ (5 ซม.? 2.8 ซม.? 1.4 ซม.) ตามด้วยการอบแห้งด้วยลม เรือควอทซ์ถูกวางไว้แล้วในเขตร้อนของหลอดควอทซ์ในเตาหลอด (Taisite, SRJX-2-13, จีน) หลอดควอตซ์สูบสูญญากาศและ thenfilled กับ NH3 บริสุทธิ์ หลังจากการทำซ้ำการดำเนินงานสำหรับสามครั้งหลอดควอทซ์ที่ถูกความร้อนถึง 690 ° C ใน 30 นาทีภายใต้การไหลของแอมโมเนียบริสุทธิ์ 150 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาทีมาตรฐาน (SCCM) ที่ความดันปกติ หลอดควอทซ์ได้รับการเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมินี้เป็นเวลา 5 ชั่วโมงและจากนั้นเย็นลงตามธรรมชาติ ต่อมาจำนวนมากของอินเดียมไนไตรด์ที่สร้างน้ำตาลในเรือควอทซ์ที่ถูกความร้อน 610 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 4 ชั่วโมงภายใต้บรรยากาศแล้วระบายความร้อนตามธรรมชาติอีกครั้ง In2O3materials asobtained กำลังระบาดในคอลเอทิลีน หลังจากการปั่นแยกที่ 1,500 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 5 นาที, ฝน (Microtubes) ถูกล้างด้วยเอทานอลและความร้อนแล้วถึง 250 ° C ถึงเอาเอทานอลที่เหลือและเอทิลีนไกลคอล 2.3 ลักษณะ X-ray diffraction (XRD) กำลังดำเนินการของ Rigaku D / แม็กซ์ 2500 มาตรการเลี้ยวเบนกับCuKα1 (λ¼1.5406 A) แหล่งที่มาของรังสี ตามที่ได้รับตัวอย่างได้รับการสแกนในอัตรา 5 ° / นาทีในช่วง2θของ 20-70 ° จุลภาคและรูปร่างลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะ Byfield ปล่อย SEM (โนวา NanoSEM 450, FEI) กับแรงดันไฟฟ้าเร่งจาก 3 กิโลโวลต์และ TEM (Technai G2 วิญญาณ FEI) กับแรงดันไฟฟ้าเร่ง 300 กิโลโวลต์ 2.4 การประดิษฐ์ของเซ็นเซอร์ In2O3microtubes ตามรูพรุน
Al2O3 หลอดเซรามิก (4 มิลลิเมตรยาว 1.2 มมภายนอกและ 0.8 มมภายใน) กับคู่ของ Au
ขั้วไฟฟ้า wasfixed บนฐานเซ็นเซอร์และลวดความร้อน Ni-Cr เป็น ใส่ลงในหลอดเซรามิกในรูปแบบเซ็นเซอร์ก๊าซอ้อมอุ่น (ดูข้อมูลเพิ่มเติม (SI), รูป. S1) Microtubes In2O3 รูพรุนได้ก็แยกย้ายกันสม่ำเสมอในเอทานอลและ5μLของการกระจายนี้ถูกทิ้งลงบนเซ็นเซอร์หลอดเซรามิก ปั๊ม peristaltic (อีกต่อไป YZ1515X, จีน) ถูกนำมาใช้ในการขับรถหมุนเซ็นเซอร์ฐานที่ 10 รอบต่อนาที หลังจากระเหยตัวทำละลาย Microtubes In2O3 รูพรุนชั้นที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์ที่มีชั้นที่แตกต่างกันได้รับการประดิษฐ์โดยการทำซ้ำขั้นตอนข้างต้นตัวทำละลายที่หล่อสำหรับสอดคล้องจำนวนครั้ง.
2.5 แก๊สรู้สึกการตอบสนองของ In2O3 รูพรุนเซ็นเซอร์ Microtubes ตามที่จะ
กำหนดเป้าหมายการปล่อยก๊าซได้ดำเนินการด้วยกระบวนการทดสอบแบบคงที่ในระบบ WS-30A (Weisheng Instruments Co. Ltd. ประเทศจีน) แรงดันไฟฟ้าวงจรคงที่ (Vc¼5 V) แรงดันขาออก (Vout) เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของตัวต้านทานโหลด (RL¼47kΩ) โดยการตรวจสอบ Vout การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของแต่ละหน่วยตรวจจับบุคคลในอากาศหรือก๊าซเป้าหมายสามารถวัดได้ (Rsensor¼ (VC? Vout) RL / Vout) (ดู SI, รูป. S2) เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของอุปกรณ์และการนำ SteadyState ของเซ็นเซอร์ก๊าซ, จมูกอิเล็กทรอนิกส์อายุที่Vh¼5 V 3 วัน แล้วจำนวนหนึ่งของตัวทำละลายอินทรีย์ที่สอดคล้องถูกฉีดลงบนพื้นผิวโลหะของเครื่องทำความร้อนในห้องทดสอบก๊าซและระเหยอย่างสมบูรณ์ด้วยความร้อน.
ก๊าซ VOC ระเหยจึงเปลี่ยนแปลง inducedVout เมื่อ Vout ถึงความสมดุลอีกครั้งในห้องทดสอบเปิดให้ปล่อยก๊าซเป้าหมายและ Voutchanged กลับไปที่ค่าเดิม สำหรับการตอบสนองที่ไม่ค่อย VOCs ตั้งแต่เวลาอิ่มตัวก็นานมากระยะเริ่มแรกของการสัมผัสกับสารอินทรีย์ระเหยเป้าหมาย (6 นาที) ถูกนำมาเพื่อให้แน่ใจว่าการใช้ประโยชน์ของเซ็นเซอร์ (อั Yuanet., 2013) สำหรับก๊าซสารระเหยที่เตรียมจากของเหลว, ความเข้มข้นของพวกเขาในการทดสอบในห้องนี้จะถูกคำนวณโดยใช้วิธีการกระจายก๊าซ (พัดลม, et al, 2008;.. ดวงอาทิตย์และคณะ, 2014) การตอบสนองของเซ็นเซอร์ก๊าซแต่ละคนถูกกำหนดasS¼Ra / Rg (Ra: ต้านทานในอากาศ; Rg: ต้านทานในก๊าซเป้าหมาย) วัดทั้งหมดถูกดำเนินการที่อุณหภูมิห้องและความชื้นสัมพัทธ์ 50% 3. ผลการอภิปรายและ
3.1 ลักษณะของรูพรุน In2O3microtubes Microtubes In2O3 รูพรุนถูกจัดทำขึ้นตามรายงานก่อนหน้านี้ขึ้นอยู่กับผลกระทบ Kirkendall (Liu et al, 2011;. พัดลม, et al, 2007;.. Schwenzer et al, 2004) ตามที่แสดงใน SEM
ภาพ (รูป. 1a) Microtubes ได้เป็น5-15μmในความยาวและขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกรอบ1.1-1.7μm บางส่วนของ Microtubes ถูกสังเกตเห็นจะแตกซึ่งได้รับการพิสูจน์ความไวที่ดียิ่งขึ้นกว่าปกติ Microtubes (Du et al., 2007) ภาพ TEM (รูปที่ 1b.) แสดงให้เห็นว่ามีความหนาแน่นสูงของ nanopores มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 20 นาโนเมตร นอกจากนี้การก่อตัวของ In2O3product บริสุทธิ์ก็เป็นที่ประจักษ์โดยผล XRD (รูป. 1c) และทั้งหมดที่ตรวจพบยอดเขาได้รับการจัดทำดัชนีเป็น In2O3 (บัตร JCPDS ไม่มี. 06-0416)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กระจายอย่างสม่ำเสมอ In2O3 microtubes ในสารละลาย ethanol ซ้ำๆ ปั่นที่เคลือบบนเซ็นเซอร์พื้นผิวเพื่อให้ได้ความหนาต่าง ๆ ของชั้นตรวจจับ . การ nanopores มากมายของ In2O3 microtubes เสนอประโยชน์ของความไวค่อนข้างสูง จึงนำไปสู่การเพิ่มด้วยวิธีง่าย ๆเช่นก๊าซเฉพาะการแพร่กระจายหรือการกรอง
( Wagner et al . , 2013 ; โฮ , 2011 ;Chen et al . , 2013 ) จมูกอิเล็กทรอนิกส์ปลอมมาใช้เรียบร้อยแล้วแยกสี่แอลกอฮอล์ที่ความเข้มข้นเดียวกันและยังใช้สำหรับการ 14 สารที่ไอดีแอลเอชและเพลความเข้มข้น ( หลิน et al . , 2011 ; แจนเซน et al . , 2006 ; Liu et al . , 2009 ) มีการแบ่งแยกที่ชัดเจนได้ และขีดจำกัดของการตรวจหาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ที่คาด .วิธีนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของโปรแกรมที่ยอดเยี่ยมสำหรับจมูกอิเล็กทรอนิกส์กับเพียงหนึ่งชนิดของวัสดุและ SMO สามารถขยาย nanomaterials SMO ทางเลือกเช่นกัน .
2 วัสดุและวิธีการ 1 . วัสดุ in2o3powder ( พื้นฐานโลหะ 99.99% ) ซื้อมาจากอัลฟ่า aesar . เมทานอล , เอทานอล , ไอโซโพรพานอล n-butanol , อะซิโตน , กรดน้ำส้ม , เอทิลอะซิเตท ฟอร์มาลดีไฮด์ โทลูอีน ไซลีน ,เบนซีน ,
1.2.4-trimethylbenzene , Acetonitrile และคลอโรฟอร์มได้จาก sinopharm สารเคมี จำกัด ประเทศจีน สารเคมีทั้งหมดเป็นทฤษฎีบริสุทธิ์ และถูกใช้โดยไม่ต้องบำบัดต่อไป
2.2 . การเตรียมวัสดุ in2o3microtubes ที่ microtubes In2O3 พรุนเตรียมตามรายงานก่อนหน้า ( schwenzer et al . , 2004 ; Liu et al . , 2011 ) ในรายละเอียด1 กรัมของ in2o3powder ถูกกระจายออกไปในเอทานอลและเคลือบบนผนังของควอทซ์เรือ ( 5 ซม.
2.8 ซม.
1.4 ซม. ) รองลงมา คือ อากาศแห้ง เรือควอทซ์ถูกวางไว้แล้วในโซนร้อนของหลอดควอทซ์ในท่อเตา ( taisite srjx-2-13 , จีน ) หลอด quartz ถูกสูบที่จะสูญญากาศและ thenfilled บริสุทธิ์ nh3 . หลังจากการผ่าตัด 3 ครั้งควอตซ์หลอดให้ความร้อนถึง 690 ° C ใน 30 นาที ภายใต้การไหลของแอมโมเนียบริสุทธิ์ 150 ลูกบาศก์เซนติเมตร ต่อนาที ( sccm ) ที่ความดันปกติ หลอด quartz ที่ถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมินี้ 5 H , และตามธรรมชาติ ใจเย็น ต่อมาจำนวนมากสร้างอินเดียมไนไตรด์สีน้ำตาลในเรือ ควอตซ์ ให้ความร้อนเพื่อ 610 ° C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง ภายใต้บรรยากาศธรรมชาติ ระบายความร้อนด้วยอากาศ แล้วอีกการ asobtained in2o3materials การกระจายตัวในเอทิลีนไกลคอล หลังจากวรรณนาที่ 1500 รอบต่อนาที เป็นเวลา 5 นาที ฝน ( microtubes ) คือล้างด้วยแอลกอฮอล์แล้ว ความร้อน 250 องศา C เอาเอทานอลที่เหลือและเอทิลีนไกลคอล 2.3 การศึกษาการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์คือใช้ rigaku D max 2500 ดิฟแฟรกโทมิเตอร์กับα cuk 1 ( λ¼ 1.5406 Å ) แหล่งกำเนิดรังสีที่ได้รับตัวอย่างหนังสือในอัตรา 5 องศา / นาทีมากกว่า 2 θช่วง 20 - 70 องศา . โครงสร้างและลักษณะโครงสร้างของผลิตภัณฑ์มีลักษณะไบฟิลด์การ SEM ( โนวา nanosem 450 , เฟย ) เร่งแรงดัน 3 กิโลโวลต์และ TEM ( technai G2 วิญญาณ เฟย ) เร่งแรงดัน 300 KV . 2.4 . โครงสร้างของรูพรุน in2o3microtubes เซ็นเซอร์
ตามเป็นอะลูมิเนียมเซรามิคหลอด ( 4 มม. ยาว 1.2 มม. เส้นผ่าศูนย์กลาง 0.8 มม. เส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกและภายใน ) กับคู่ของ AU
ขั้วไฟฟ้า wasfixed บนเซ็นเซอร์ฐานและฉัน– CR ลวดความร้อนถูกแทรกลงในหลอดเซรามิครูปแบบเซ็นเซอร์ก๊าซร้อนทางอ้อม ( ดูข้อมูลเพิ่มเติม ( SI ) มะเดื่อ , S1 ) ได้ microtubes พรุน In2O3 เป็นกระจายตัวอย่าง ต่อเนื่องในเอทานอลและ 5 μ L กระจายนี้หล่นลงบนเซ็นเซอร์เซรามิคหลอด ปั๊ม peristaltic ( ยาว yz1515x , จีน ) ใช้ขับเซ็นเซอร์ฐานหมุน 10 รอบ เมื่อตัวทำละลายระเหย , พรุน In2O3 microtubes ชั้นที่เกิดบนพื้นผิวของเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์กับชั้นที่แตกต่างกันถูกประดิษฐ์โดยการทำซ้ำขั้นตอนข้างต้นหล่อละลายจำนวนที่สอดคล้องกันของเวลา .
25 . ตรวจวัดก๊าซการตอบสนองของรูพรุน In2O3 microtubes

ใช้เซ็นเซอร์ก๊าซเป้าหมายได้ด้วยกระบวนการทดสอบแบบคงที่ในระบบ ws-30a ( Weisheng เครื่องมือ Co . Ltd . , China ) วงจรแรงดันได้คงที่ ( VC ¼ 5 V ) แรงดัน output ( vout ) คือขั้วแรงดันของโหลดตัวต้านทาน ( RL ¼ 47 K Ω ) โดย vout ตรวจสอบ ,การต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของแต่ละหน่วยตรวจวัดในอากาศหรือก๊าซเป้าหมายที่วัดได้ ( rsensor ¼ ( VC  vout ) RL / vout ) ( ดูซื่อ มะเดื่อ S2 ) เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของอุปกรณ์และความคงตัวของก๊าซเซนเซอร์ , จมูกอิเล็กทรอนิกส์ แต่อายุที่¼ 5 V สำหรับ 3 วันแล้วบางปริมาณของตัวทำละลายอินทรีย์ที่ถูกฉีดลงบนพื้นผิวของโลหะในการทดสอบเครื่องทำน้ำอุ่นก๊าซและหอการค้าระเหยอย่างสมบูรณ์โดยความร้อน
ระเหยก๊าซระเหยจึง inducedvout เปลี่ยนแปลง เมื่อ vout ถึงภาวะสมดุลอีกครั้ง ทดสอบห้องถูกเปิดเพื่อปล่อยก๊าซเป้าหมาย และ voutchanged กลับค่าเดิม เพื่อตอบสนองง่ายล้มทับ ,เนื่องจากความเข้มที่เวลายาวมาก ระยะเริ่มแรกของการเป็นเป้าหมายที่ง่าย ( 6 นาที ) คือถ่ายเพื่อให้แน่ใจว่าการใช้งานของเซนเซอร์ ( yuanet al . , 2013 ) สำหรับบริษัทที่เตรียมจากความเข้มข้นของก๊าซเหลวในห้องทดสอบคำนวณโดยใช้วิธีการจ่ายแก๊ส ( พัดลม et al . , 2008 ; Sun et al . , 2010 )การตอบสนองของแต่ละบุคคล ก๊าซเซนเซอร์ได้นิยามไว้¼ รา ( Ra / RG : ความต้านทานในอากาศ ; RG : ความต้านทานในก๊าซเป้าหมาย ) วัดทั้งหมด พบว่าอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ 50 ห้อง . 3 . ผลและการอภิปราย
3.1 . คุณสมบัติของวัสดุที่มีรูพรุน in2o3microtubes microtubes In2O3 เตรียมตามรายงานก่อนหน้านี้ตามเคอร์เคนเดิลผล ( Liu et al . , 2011 ;พัดลม et al . , 2007 ; schwenzer et al . , 2004 ) ตามที่แสดงในรูป SEM
( รูปที่ 1A ) ได้ microtubes อายุ 5 – 15 μเมตรในความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.1 - 1.7 μเมตร บางส่วนของ microtubes ถูกสังเกตจะเสีย ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วกว่าความไวมากกว่าปกติ microtubes ( du et al . , 2007 ) รูป ( รูปเต็มๆ1B ) มีความหนาแน่นสูงของ nanopores ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 nm . ยิ่งไปกว่านั้น การก่อตัวของบริสุทธิ์ in2o3product เป็นที่ประจักษ์ โดยผล XRD ( ภาพที่ 1c ) และทั้งหมดที่ตรวจพบคือ ดัชนี ( jcpds In2O3 เป็นยอดบัตร ไม่ 06-0416 )