|
عنوان
|
ساخت حسگر گازی مبتنی بر بلورهای فوتونی اوپال معکوس تیتانیوم دی اکسید برای شناسایی گازهای سمی
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
کریستال های فوتونی، اوپال ها، اوپال های معکوس تیتانیوم دی اکسید، شبکه های مکعبی وجوه پر
|
|
چکیده
|
بلورهای فوتونی، ساختارهایی متناوب هستند که از موادی با ضرایب شکست متفاوت ساخته شده اند. با توجه به راستاهای تناوب، بلورهای فوتونی به دسته های یک، دو یا سه بعدی تقسیم می شوند. یکی از انواع بلورهای فوتونی سه بعدی اوپال ها هستند. اوپال ها ساختارهایی متناوب متشکل از مواد دی الکتریک کروی شکل هستند که در شبکه ی سه بعدی مکعبی وجوه پر به صورت به هم فشرده جای گرفته اند. به عنوان مثال کره های پلیمری می توانند اجزای سازنده ی اوپال ها باشند.. به دلیل قانون پراش براگ و بسته به سایز و اندازه ی کره های پلیمری، شکاف باند فوتونی در نور عبور یافته از این ساختار پدیدار می شود و این بدین معنی است که محدوده ای از طول موج های نور فرودی اجازه ی عبور از ساختار را نمی یابند. یک شکاف باند فوتونی کامل زمانی رخ می دهد که انتشار محدوده ای از طول موج ها برای هرحالت قطبش و انتشار ممنوع باشند .
اوپال معکوس در واقع یک نسخه ی ثانوی از ساختار اصلی اوپال می باشد که کره های پلیمری حذف شده و هوا جایگزین آنها می شود و فضای بین کره ها توسط یک ماده جدید جایگذاری می شود. همانند ساختار اوپال، اوپال معکوس نیز ساختار سه بعدی دارد. به دلیل تخلخل بالا و نسبت سطح به حجم زیاد، این ساختارها کاربردهای فراوانی در ساخت حسگر دارند. اوپال های معکوس حدود هفتاد و شش درصد فضای آزاد برای واکنش بین آنالیت و مواد سازنده اوپال معکوس دارد. در حالیکه اوپال فقط حدود بیست و چهار درصد فضا برای انجام واکنش دارد . نسبت سطح به حجم بالای اوپال های معکوس نسبت به اوپال ها منجر به این شده است که اوپال های معکوس کاربردهای بیشتری در ساخت سنسورها داشته باشند.
سنسورهای گازی که به آنها آشکارسازهای گاز نیز گفته میشود، دستگاه هایی هستند که انواع مختلف گازها را شناسایی میکنند و معمولا برای شناسایی گازهای سمی، منفجره و یا اندازه گیری غلظت گاز استفاده میشوند. از طرفی، دی اکسید تیتانیوم به عنوان ترکیبی پایدار، غیر سمی ، بی ضرر و ارزان دارای کاربردهای گسترده ای از جمله سنسورها است. برای افزایش کارایی سنسورهای مذکور می توان از اوپال معکوس تیتانیوم دی اکسید استفاده کرد. در این پژوهش، از بلورهای فوتونی اوپال معکوس تیتانیو دی اکسید برای ساخت حسگرهای گازی استفاده خواهد شد. مقاومت دو سر اوپال معکوس تیتانیا که بر روی یک الکترود لایه نشانی شده است، در دمای ب
|
|
پژوهشگران
|
پریسا امامقلیان (دانشجو)، زهرا ایازی خورده بلاغ (استاد راهنما)، فرزانه بیات (استاد راهنمای دوم)
|