%34تخفیف

دانلود پروژه: ساخت و بررسی نانوکامپوزیت لایهنازک PEDOT:PSS/Fe(salen) بهعنوان حسگر گازCO

تعداد 97صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد در رشته‌ی

مهندسی مواد- الکتروسرامیک

ساخت و بررسی نانوکامپوزیت لایهنازک PEDOT:PSS/Fe(salen) بهعنوان حسگر گازCO

چکیده

پلیمرهای رسانا به دلیل دارا بودن خصوصیات ویژه‌ای چون حساسیت بالا، قیمت ارزان و ساخت آسان می‌توانند به‌عنوان یک گزینه مناسب جهت بهبود خواص حسگرهای گازی به کار گرفته شوند. در این پژوهش، هدف ساخت سنسور گازی کربن منواکسید بر پایه پلیمر هادی PEDOT:PSS و بهینه‌سازی خواص انتخابی و حسگری این ماده است. در این راستا به بررسی اثر افزودن نانو ذرات Fe(salen) به PEDOT:PSS جهت تولید نانو کامپوزیت لایه‌نازک PEDOT:PSS/Fe(salen) به‌عنوان حسگر گاز کربن منواکسید (CO) پرداخته‌شده است. جهت ساخت لایه‌نازک کامپوزیت موردنظر از دستگاه پوشش دهی گریز از مرکز (چرخشی)[1] استفاده شد. نتایج طیف‌سنجی مرئي-فرابنفش (UV-Vis) و طیف‌نگاری مادون‌قرمز (FT-IR) پیوستگی و اتصال نانو ذرات Fe(salen) را در زمینه PEDOT:PSS تأیید نمود. همچنین، تأثیر افزودن Fe(salen) در لایه‌نازک حسگر با میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) موردبررسی قرار گرفت. در این آزمایش‌ها به بررسی اثر دما بر میزان پاسخگویی سنسور نسبت به گاز CO پرداخته‌شده و دمای کاری مناسب تعیین گردیده است. همچنین، میزان پاسخگویی سنسور در رطوبت‌های نسبی مختلف مورد آزمایش قرارگرفته است. نتیجه‌گیری شد حضور کمپلکس فلزی Fe(salen) می‌تواند قدرت پاسخگویی پلیمر را افزایش دهد که این مقدار برای Fe(II)(salen) در غلظت 02/0% وزنی و برای Fe(III)(salen) در غلظت 1/0% وزنی به بیشترین مقدار خود می‌رسد. درنهایت، آستانه‌ی تشخیص حسگرها برحسب درصد حجمی منوکسید کربن در گاز نیتروژن محاسبه ‌شده است. ازجمله مزیت‌های این ماده‌ی حسگر، ساخت آسان، هزینه پایین، حساسیت بالا، زمان پاسخگویی کوتاه و عملکرد بسیار عالی در دمای اتاق می‌باشد.

کلید واژه: حسگر شیمیایی، نانو‌کامپوزیت، لایه نازک، PEDOT:PSS، Fe (salen)

1 Spin coater

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی مواد برچسب: Fe (salen) 1 Spin coater, PEDOT:PSS, کلید واژه: حسگر شیمیایی, لایه نازک, نانو‌کامپوزیتدانلود-پروژه-پایان نامه-کارشناسی-ارشد-فایل ناب

توضیحات
نظرات (1)

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه. 2

1-1- پلیمرهای رسانا 4

1-2- اهداف تحقیق.. 5

سیر تاریخی و مبانی نظری تحقیق… 7

2-1- پیشینه‌ی تحقیق.. 8

2-2- ساختار پلیمرهای رسانا 11

2-3- ویژگی‌های الکتریکی پلیمر رسانا 13

2-4- ساختار باند انرژی پلیمرهای رسانا 13

2-5- خواص پلیمرهای رسانا آلاییده شده‌ 15

2-6- حامل‌های بار آزاد در پلیمرهای مزدوج. 17

2-6-1- حساسیت بالا و زمان پاسخگویی کوتاه 18

2-6-2- عملکرد در دمای اتاق. 19

2-6-3- ساخت آسان. 20

2-6-4- به‌گزینی ضعیف.. 20

2-7- ساختار PEDOT:PSS و ویژگی‌های الکتریکی.. 21

2-8- روش‌های رسوب‌دهی لایه‌های پلیمر رسانا روی بستر. 23

2-8-1- پوشش دهی چرخشی.. 23

2-8-2- رسوب‌دهی الکتروشیمیایی.. 23

2-8-3- پوشش دهی غوطه‌وری.. 24

2-8-4- پوشش دهی قطره‌ای.. 24

2-8-5- تبخیر حرارتی.. 24

2-8-6- روش لانگموئر-بلادگت (LB) 24

2-8-7- روش خود مونتاژ 25

2-9- مواد کلاسیک قابل کاربرد در سنسورها 25

2-10- برهمکنش بین مولکولهای گاز و لایه‌های پلیمر رسانا 27

2-11- آلاییدن پلیمرهای رسانا با نانو ذرات اکسیدی.. 30

2-12- خصوصیات حسگرها 32

2-12-1- حساسیت.. 32

2-12-2- به‌گزینی.. 33

2-12-3- زمان پاسخگویی.. 33

2-12-4- پایداری.. 34

2-13- پلی(3، 4 اتیلن دی اکسی تیوفن)-پلی(استیرن سولفونیت) (PEDOT:PSS) 36

2-14- (Fe (salen. 38

2-15. گاز مونواکسیدکربن (CO) 39

3-1- مواد موردنیاز آزمایش‌ها 43

3-1-1- پلیمر رسانا 43

3-1-2- Fe(salen) 44

3-2- روش انجام آزمایش‌ها 46

3-2-1- تهیه‌ی محلول‌های نانوکامپوزیتی و آماده‌سازی لایه‌ی نازک.. 46

3-2-2- آزمایش پاسخگویی به گاز CO و تعیین غلظت بهینه Fe(salen) درون کامپوزیت PEDOT:PSS/Fe(salen) 49

3-2-3- بررسی پاسخگویی حسگر به گازهای متداول موجود در اتمسفر. 51

3-2-4- آزمایش تعیین حساسیت حسگر به گاز CO و بررسی آستانه‌ی تشخیص حسگر 51

3-2-6- تأثیر رطوبت بر عملکرد حسگر. 54

نتایج و بحث… 58

4-1- مشخصه یابی مواد. 58

4-1-1- طیف‌سنجی مرئي-فرابنفش (UV-Vis) 58

4-1-2- طیف‌نگاری مادون‌قرمز (FT-IR) 62

4-2- میزان پاسخگویی Fe(salen) آلاییده شده در PEDOT:PSS نسبت به گاز CO.. 67

4-3- آنالیز سطح. 69

4-4- پاسخگویی نانوکامپوزیت PEDOT:PSS/Fe(salen) نسبت به گاز CO و دیگر گازهای متداول موجود در اتمسفر 70

4-5- تعیین آستانه‌ی تشخیص حسگر. 77

4-6- دمای کاری بهینه. 79

4-7- تأثیر رطوبت بر عملکرد و پاسخگویی حسگر. 81

4-8- اصول شناسایی گاز CO توسط حسگر نانوکامپوزیتی PEDOT:PSS/Fe(salen) 84

5-1- نتیجه‌گیری.. 87

5-2- پیشنهاد‌ها 88

منابع.. 89

چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی

فهرست شکل‌ها

شکل ………………………………….. صفحه

شکل 1- 1: آمار متوفیات ناشی از گازگرفتگی ارجاعی به مراکز پزشکی قانونی کشور. 2

شکل 2- 1: دسته‌بندی پلیمرهای رسانا 12

شکل 2- 2: همپوشانی اوربیتال‌های 2sp² و 2p_z 14

شکل 2- 3: تشکیل باند در پلیمرهای رسانا 15

شکل 2- 4: تغییر سطوح رسانایی پلی‌پایرول و پی‌دات.. 16

شکل 2- 5: اصول آلاییدن PEDOT. 22

شکل 2- 6: واکنش بین PANI و CO.. 29

شکل 2- 7: برهم‌کنش بین PANI و یون آمونیوم. 30

شکل 2- 8: ساختار PEDOT. 36

شکل 2- 9: PEDOT:PSS. 37

شکل 2- 10: 2-((E)-(2-((E)-2-hydroxybenzylideneamino)phenylimino)methyl) phenol(salen) 38

شکل 2- 11: ساختار (الف): Fe(II)(salen) و (ب): Fe(III)(salen) 39

شکل 2- 12: مدل فضایی مولکول گاز CO گاز. 39

شکل 3- 1: سوسپانسیون پایدار پلیمری PEDOT:PSS مورداستفاده. 44

شکل 3- 2: شماتیکی از روش سنتز کمپلکس Fe(salen) 45

شکل 3- 3: (الف) پودر Fe(II)(salen) و (ب) پودر Fe(III)(salen) سنتز شده در این آزمایش…. 46

شکل 3- 4: الکترودهای شانه‌ای در هم فرورفته‌ی طلا.. 48

شکل 3- 5: دستگاه پوشش‌دهنده‌ی چرخشی.. 48

شکل 3- 6: (الف) محفظه‌ی مورداستفاده جهت آزمایش پاسخگویی حسگرها و (ب) مالتی متر دیجیتالی 49

شکل 3- 7: مجموعه‌ی مورداستفاده برای اندازه‌گیری تغییرات مقاومت لایه‌ی حسگری پلیمری در مواجهه با گاز 50

شکل 3- 8: مجموعه مورداستفاده برای تعیین حساسیت و آستانه‌ی‌ تشخیص حسگرها، (الف) جریان‌سنج دیجیتالی و (ب) محفظه‌ی مورداستفاده برای انجام این آزمایش…. 52

شکل 3- 9: مجموعه‌ی ایجاد حرارت در حسگرها 53

شکل 3- 10: سیلیکا ژل.. 55

شکل 3- 11: رطوبت‌سنج دیجیتالی.. 55

شکل 3- 12: نمای کلی از مجموعه‌ی مورداستفاده جهت بررسی تأثیر رطوبت بر کارایی حسگرها 56

شکل 4- 1: الگوی UV-Vis (الف) PEDOT:PSSخالص، (ب) Fe(II)(salen)، (ج) PEDOT:PSS/(0.02wt%)Fe(II)(salen)، (د) Fe(III)(salen) و (ه) PEDOT:PSS/(0.1wt%)Fe(III)(salen) 62

شکل 4- 2: الگوی FT-IR (الف) PEDOT:PSSخالص، (ب) Fe(II)(salen)، (ج) PEDOT:PSS/(0.02wt%)Fe(II)(salen)، (د)Fe(III)(salen) و (ه) PEDOT:PSS/(0.1wt%)Fe(III)(salen) 66

شکل 4- 3: پاسخگویی حسگرها نسبت به گاز CO برحسب غلظت Fe(salen) آلاییده شده در پلیمر 68

شکل 4- 4: تصاویر AFM (الف) PEDOT:PSS، (ب) PEDOT:PSS/(0.02wt%) Fe(II)(salen)، (ج) PEDOT:PSS/(0.1wt%) Fe(III)(salen) 70

شکل 4- 5: پاسخگویی به گازهای معمول موجود در هوا برای حسگرهای نانوکامپوزیتی (الف) PEDOT:PSS/(0.02wt%)Fe(II)(salen) و (ب) PEDOT:PSS/(0.1wt%)Fe(III)(salen) 72

شکل 4- 6: برگشت‌پذیری حسگرهای نانوکامپوزیتی (الف) PEDOT:PSS/(0.02wt%) Fe(II)(salen) و (ب) PEDOT:PSS/(0.1wt%)Fe(III)(salen) در حضور گاز CO.. 74

شکل 4- 7: وابستگی پاسخگویی حسگرهای نانوکامپوزیتی برحسب نرخ ورود گاز CO به محفظه 76

شکل 4- 8: نمودار کالیبراسیون پاسخگویی حسگرهای پایه پلیمری برحسب غلظت گاز CO.. 79

شکل 4- 9: پاسخگویی حسگرهای PEDOT:PSS، PEDOT:PSS/(0.02wt%) Fe(II)(salen) و PEDOT:PSS/(0.1wt%)Fe(III)(salen) نسبت به گاز CO برحسب دما 80

شکل 4- 10: ارتباط بین مقاومت حسگرهای پلیمری و رطوبت نسبی محفظه. 82

شکل 4- 11: تأثیر حذف رطوبت درون محفظه بر حسگرهای نانوکامپوزیت در دمای اتاق.. 83

شکل 4- 12: سازوکار شناسایی گاز CO توسط حسگرهای نانوکامپوزیتی الف: PEDOT:PSS/Fe(II)(salen) و ب: PEDOT:PSS/Fe(III)(salen) 85

فهرست جدول‌ها

جدول صفحه

جدول 1- 1: طبقه‌بندی حسگرهای شیمیایی‌ بر اساس اصول عملکرد تبدیل‌کننده. 3

جدول 2- 1: حد تشخیص حسگرهای پایه پلیمری. 19

جدول 2- 2: مواد مورداستفاده در انواع حسگرهای کلاسیک… 26

جدول 2- 3: استانداردهای در نظر گرفته‌شده برای حفظ کیفیت هوا 35

جدول 2- 4: عوارض گاز CO در غلظت‌های مختلف… 41

جدول 3- 1: کامپوزیت‌های تهیه‌شده. 47

جدول 4- 1: زمان پاسخگویی حسگرهای نانوکامپوزیتی برحسب نرخ مختلف ورود گاز. 76

1 دیدگاه برای دانلود پروژه: ساخت و بررسی نانوکامپوزیت لایهنازک PEDOT:PSS/Fe(salen) بهعنوان حسگر گازCO

امتیاز 3 از 5

geavyType – بهمن 20, 1402

Greetings, neat web site you’ve here. ¿dónde comprar adroxef

دیدگاه خود را بنویسید

امتیاز 3.00 از 5 از 1 دیدگاه

امتیازدهی 3.00 از 5 در 1 امتیازدهی مشتری

(1 بررسی مشتری)

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

تاریخ ایجاد بهمن 4, 1399
تاریخ بروزرسانی بهمن 20, 1402
فروش 0
دیدگاه 1

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت