Please use this identifier to cite or link to this item:
http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69160
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | Asst. Prof. Dr. Supab Choopun | - |
dc.contributor.advisor | Prof. Dr. Kourosh Kalantar-zadeh | - |
dc.contributor.advisor | Dr. Atcharawon Gardchareon | - |
dc.contributor.advisor | Asst. Prof. Dr. Duangmanee Wongratanaphisan | - |
dc.contributor.author | Pichitchai Pimpang | en_US |
dc.date.accessioned | 2020-07-30T01:23:26Z | - |
dc.date.available | 2020-07-30T01:23:26Z | - |
dc.date.issued | 2014-11 | - |
dc.identifier.uri | http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69160 | - |
dc.description.abstract | In this work, gold nanoparticles (Au NPs) were assembled onto zinc oxide (ZnO) nanostructures through photoinduced assembly mechanism. The properties of ZnO were necessary to predict this mechanism. Firstly, ZnO nanostructured thin films were synthesized by thermal oxidation of zinc (Zn) thin films at different oxidation temperatures of 400, 450, 500, and 550°C. Then, Au NPs were formed onto those ZnO films by photoreduction of HAuCl4 aqueous solution under UVA light irradiation. The characteristics of ZnO nanostructures and zinc oxidegold (ZnOAu) nanocomposites were characterized by FESEM, XRD, XPS, AFM adhesion mapping, and UV-vis spectroscopy. Morphologies of ZnO nanostructures were comprised of short rods branched into their ZnO nanocluster base for all cases. XRD results showed that ZnO nanostructures were highly oriented to the preferred orientation of (002) and the highly texture coefficient of (002) plane. This suggested single crystallinity and that the majority of nanostructures prefer to grow along the caxis. XPS spectra peak of 531.6 eV can be indirectly indicated by the oxygen vacancy in ZnO. In addition, AFM adhesion mapping was used to assess the adhesion property of ZnO. It was found that the ZnO oxidizing at 450°C had the maximum intensity of the preferred (002) orientation and texture coefficient of (002) plane, the highest reduction of oxygen vacancy, and the maximum adhesion intensity, which resulted in the strongest surface polarity. Morphologies of ZnOAu nanocomposites were comprised of several Au NPs growth to encapsulate the end of rodlike ZnO nanostructures which had the strongest adhesion and the lowest surface energy on its site. It was clearly observed that the maximum amount of Au NPs assembly was obtained for ZnO films oxidized at 450 °C. Therefore, the photoinduced assembly mechanism can be simply explained in terms of surface polarity and surface energy. Finally, ZnOAu nanocomposites were applied as H2 sensors. Therefore, the H2 gas sensing properties of ZnOAu nanocomposites were investigated and compared with ZnO nanostructures at operating temperatures in the range of 150450C. It was clearly observed that H2 sensor based on ZnOAu nanocomposites exhibited the optimum operating temperatures at 200C, lower than the 350400C of the sensors based on ZnO nanostructures. This indicated the effect of Au NPs assembly that reduced the optimum operating temperature. In addition, H2 sensor based on ZnOAu nanocomposites had a higher sensor response than those sensors based on ZnO nanostructures. The enhancement of sensor response can be explained in terms of the reaction rate constant (kOxy) by considering the catalytic effect of Au. Moreover, ZnOAu nanocomposites H2 sensor operating at 150C had potential application in fuel cell units. | en_US |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | เชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ | en_US |
dc.title | CHARACTERIZATION OF ZINC OXIDEGOLD NANOCOMPOSITES SYNTHESIZED BY PHOTODEPOSITION TECHNIQUE FOR NANODEVICE APPLICATIONS | en_US |
dc.title.alternative | การหาลักษณะเฉพาะของซิงก์ออกไซด์–โกลด์ นาโนคอมโพสิต สังเคราะห์โดยเทคนิคโฟโตเดโพซิชัน สำหรับการประยุกต์เป็นอุปกรณ์นาโน | en_US |
dc.type | Thesis | |
thesis.degree | doctoral | en_US |
thesis.description.thaiAbstract | งานวิจัยนี้ อนุภาคนาโนโกลด์ถูกประกอบของลงบนโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ผ่านทางกลไกโฟโต-อินดิวส์ แอสเซมบลี สมบัติของซิงก์ออกไซด์มีความสำคัญที่จะทำนายกลไกนี้ ก่อนอื่น ฟิล์มบางโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ถูกสังเคราะห์โดยการออกซิเดชันทางความร้อนของฟิล์มบางซิงก์ที่อุณหภูมิออกซิเดชันแตกต่างกันคือ 400, 450, 500 และ 550 องศาเซลเซียส จากนั้น อนุภาคนาโนโกลด์ถูกสร้างลงบนฟิล์มซิงก์ออกไซด์เหล่านั้นโดยโฟโตรีดักชันของสารละลายกรดคลอโรออริกภายใต้การฉายแสงยูวีเอ ลักษณะเฉพาะของโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์และซิงก์ออกไซด์–โกลด์ นาโนคอมโพสิตหาได้โดยใช้ FE-SEM, XRD, XPS, AFM adhesion mapping และ UV-vis spectroscopy สัณฐานของโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ประกอบด้วยแท่งสั้นๆ ที่แยกจากฐานของซิงก์ออกไซด์นาโนคลัสเตอร์ในทุกเงื่อนไข ผลรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์มีทิศทางการวางตัวทิศทางที่ชอบในแนว (002) และมีสัมประสิทธิ์โครงสร้างสูงในระนาบ (002) สิ่งนี้บ่งชี้ถึงความเป็นผลึกเดี่ยวและโครงสร้างนาโนที่มีแนวการโตตามแกนซี ยอดสเปกตราเอ็กซเรย์โฟโตอิเล็กตรอนที่ 531.6 อิเล็กตรอนโวลต์ สามารถบ่งชี้ความบกพร่องของออกซิเจนในซิงก์ออกไซด์ได้เช่นกัน นอกจากนี้แผนภาพแรงแอดฮีชั่นจากจุลทรรศนศาสต์แบบใช้แรงของอะตอมได้นำมาประเมินสมบัติแอดฮีชั่นของซิงก์ออกไซด์ ซึ่งพบว่าซิงก์ออกไซด์ออกซิไดซ์ที่ 450 องศาเซลเซียส มีความเข้มสูงสุดของทิศทางการวางตัวทิศทางที่ชอบในแนว (002) และสัมประสิทธิ์โครงสร้างมากที่สุดในระนาบ (002) มีการลดความบกพร่องของออกซิเจนสูงสุด และมีความเข้มแอดฮีชั่นมากที่สุดซึ่งมีผลต่อการมีขั้วพื้นผิวที่แข็งแรงที่สุด สัณฐานของซิงก์ออกไซด์–โกลด์ นาโนคอมโพสิตประกอบไปด้วยอนุภาคนาโนโกลด์จำนวนมากโตปกคลุมยอดของแท่งโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ซึ่งมีแอดฮีชั่นแรงที่สุดและพลังงานพื้นผิวต่ำสุด เห็นได้ชัดเจนว่าอนุภาคนาโนโกลด์มีจำนวนการประกอบกันมากที่สุดจากการใช้ซิงก์ออกไซด์ออกซิไดซ์ที่ 450 องศาเซลเซียส ดังนั้นกลไกโฟโต-อินดิวส์ แอสเซมบลีสามารถอธิบายได้อย่างง่ายในเทอมของความเป็นขั้วพื้นผิวและพลังงานพื้นผิว สุดท้าย ซิงก์ออกไซด์–โกลด์ นาโนคอมโพสิตได้ถูกประยุกต์เป็นตัวตรวจจับไฮโดรเจน ดังนั้นสมบัติการตรวจจับไฮโดรเจนของซิงก์ออกไซด์–โกลด์ นาโนคอมโพสิต ได้ถูกสำรวจและนำไปเปรียบเทียบกับโครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์ที่ช่วงอุณหภูมิดำเนินการ 150-450 องศาเซลเซียส สังเกตได้อย่างชัดเจนว่าไฮโดรเจนเซ็นเซอร์ที่ใช้ซิงก์ออกไซด์–โกลด์ นาโนคอมโพสิตเป็นฐานได้แสดงอุณหภูมิดำเนินการที่เหมาะสมอยู่ที่ 200 องศาเซลเซียส ต่ำกว่าไฮโดรเจนเซ็นเซอร์ที่ใช้โครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์เป็นฐานที่ 350-400 องศาเซลเซียส ซึ่งบ่งชี้ถึงผลของการประกอบกันของอนุภาคนาโนโกลด์ที่ลดอุณหภูมิดำเนินการที่เหมาะสม นอกจากนี้ ไฮโดรเจนเซ็นเซอร์ที่ใช้ซิงก์ออกไซด์–โกลด์ นาโนคอมโพสิตเป็นฐานมีสภาพไวสูงกว่าไฮโดรเจนเซ็นเซอร์ที่ใช้โครงสร้างนาโนซิงก์ออกไซด์เป็นฐาน ดังนั้นการเพิ่มสภาพไวสามารถอธิบายในเทอมของค่าคงที่อัตราปฏิกิริยา (kOxy) โดยพิจารณาผลของตัวเร่งของโกลด์ นอกจากนี้ไฮโดรเจนเซ็นเซอร์ที่ใช้ซิงก์ออกไซด์–โกลด์ นาโนคอมโพสิตเป็นฐานที่ดำเนินการที่ 150 องศาเซลเซียส ยังมีศักยภาพการประยุกต์ใช้ในหน่วยเซลล์เชื้อเพลิง | en_US |
Appears in Collections: | SCIENCE: Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Full.pdf | 7.01 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.