Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79242
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorชัยกานต์ เลียวหิรัญ-
dc.contributor.authorศรัญญา สุธรรมen_US
dc.date.accessioned2023-12-04T16:32:47Z-
dc.date.available2023-12-04T16:32:47Z-
dc.date.issued2566-10-06-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79242-
dc.description.abstractThe gas sensors based on flame-synthesized WO3 nanoparticles loaded with 0.2-5 wt% electrochemically exfoliated graphene have been evaluated under exposure of NO2. The characterizations by XRD, Raman spectrometry, XPS, BET, SEM, EDS, and TEM have been signified the accurate phase, crystallinity, and high specific surface area of spheroidal WO3 nanoparticles and its characteristics of porous composites films with different graphene loading levels. The pristine WO3 nanoparticles have been homogeneously mixed with different graphene loading levels by using the binder, subsequently spin-coated on Au/Al2O3 substrate to form sensing layers and then annealed at 450°C for 2 h prior to sensing test. The fabricated sensors have been evaluated to 50-5000 ppb NO2 with different operating temperatures ranging from 100-350 °C in dry air. It can be noticed that the as-prepared WO3 nanoparticles loaded with optimal 2 wt% graphene evidently performed the highest sensor response to 5,000 ppb NO2 of ~ 5,061 at temperature of 150 °C comparing to lower and higher graphene loading levels. Furthermore, the sensor based on 2 wt% graphene/WO3 composites displayed high selectivity to low detection of 5,000 ppb-NO2 against to those of the other environmental gases including toxic gases, flammable gases, volatile organic acids, and volatile organic compounds at 150 °C. The mechanistic roles of different graphene loading levels on NO2 gas-sensing performances were interpreted in the basis of M-S heterointerfaces, resulting in resistance changes at the reactive interfaces of the composites materials. Therefore, the incorporation of graphene loaded WO3 nanoparticle-based sensors is an attractive choices for selective detection of NO2 at ppb levels.en_US
dc.language.isootheren_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.subjectอนุภาคนาโนทังสเตนไตรออกไซด์en_US
dc.subjectกราฟีนen_US
dc.subjectแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์en_US
dc.subjectวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิสen_US
dc.subjectวิธีการลอกผิวไฟฟ้าเคมีen_US
dc.titleผลของการโหลดกราฟีนต่อลักษณะเฉพาะการตอบสนองแก๊สของอนุภาคนาโนทังสเตนไตรออกไซด์en_US
dc.title.alternativeEffects of Graphene loading on gas-sensing characteristics of Tungsten Trioxide nanoparticlesen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.thashเซนเซอร์ทางเคมีไฟฟ้า-
thailis.controlvocab.thashกราฟีน-
thailis.controlvocab.thashโพลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน-
thailis.controlvocab.thashไนโตรเจนไดออกไซด์-
thailis.controlvocab.thashทังสเตนไตรออกไซด์-
thailis.controlvocab.thashรังสีเอกซ์-
thailis.controlvocab.thashอนุภาคนาโน-
thailis.controlvocab.thashวัสดุโครงสร้างนาโน-
thailis.controlvocab.thashแก๊ส-
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับการตรวจวัดแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ของฟิล์มตอบสนองชนิดอนุภาคนาโนทังสเตนไตรออกไซด์ซึ่งถูกสังเคราะห์ด้วยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิสโหลดด้วยกราฟีนที่ถูกสังเคราะห์ด้วยวิธีการลอกผิวไฟฟ้าเคมี ในปริมาณความเข้มข้นร้อยละ 0.2 ถึง 5 โดยน้ำหนัก สำหรับลักษณะของโครงสร้างทางกายภาพและทางเคมีใช้เทคนิคขั้นสูงในการวิเคราะห์ศึกษา ได้แก่ เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ เทคนิครามานสเปกโตรสโคปี เทคนิคสเปกโตรสโคปีของอิเล็กตรอนที่ถูกปลดปล่อยด้วยรังสีเอกซ์ เทคนิคการวิเคราะห์พื้นที่ผิวและขนาดรูพรุนด้วยการดูดซับไนโตรเจนโดยวิธีของบีอีทีและบีเจเอช การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เทคนิคการวัดการกระจายพลังงานของรังสีเอกซ์ และการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน จากผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นถึง วัฏภาค ความเป็นผลึก และพื้นที่ผิวจำเพาะสูงของอนุภาคนาโนทังสเตนไตรออกไซด์ และสามารถยืนยันเอกลักษณ์รูพรุนของวัสดุคอมโพสิตที่โหลดด้วยกราฟีนในปริมาณความเข้มข้นที่แตกต่างกันได้ อนุภาคนาโนทังสเตนไตรออกไซด์บริสุทธิ์นั้นได้รับการผสมเข้ากับกราฟีนที่ปริมาณความเข้มข้นต่าง ๆ ร่วมกับการใช้สารยึดเหนี่ยวจนมีความเป็นเนื้อเดียวกันแล้วจึงเคลือบแบบหมุนเหวี่ยงกระจายบนพื้นผิวซับสเตรทอะลูมินาพิมพ์ลายด้วยทองเพื่อสร้างชั้นฟิล์มการตรวจจับแก๊ส จากนั้นนำไปอบอ่อนด้วยอุณหภูมิ 450 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ก่อนนำไปทดสอบการตรวจจับแก๊ส โดยเฉพาะอย่างยิ่งแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ ด้วยความเข้มข้นแก๊สในช่วง 50 ถึง 5,000 ppb ที่ช่วงอุณหภูมิ 100 ถึง 350 องศาเซลเซียส ภายใต้สภาวะอากาศที่ปราศจากความชื้น ซึ่งพบว่าการโหลดกราฟีนที่ปริมาณความเข้มข้นร้อยละ 2 โดยน้ำหนัก ที่ความเข้มข้นแก๊ส 5,000 ppb นั้นมีค่าการตอบสนองสูงสุดประมาณ 5,061 ด้วยอุณหภูมิในการทำงานที่เหมาะสมที่สุดเท่ากับ 150 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับปริมาณความเข้มข้นในการ โหลดกราฟีนต่ำกว่าและสูงกว่า นอกจากนี้ฟิล์มตอบสนองบนฐานของอนุภาคนาโนทังสเตนไตรออกไซด์ที่โหลดด้วยกราฟีนปริมาณความเข้มข้นร้อยละ 2 โดยน้ำหนัก แสดงความคัดสรรจำเพาะสูงต่อการตรวจจับแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ที่ความเข้มข้นแก๊สต่ำ 5,000 ppb เมื่อเทียบแก๊สสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ประกอบด้วย แก๊สพิษ แก๊สติดไฟ กรดอินทรีย์ระเหยง่าย และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย ที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส ในส่วนของบทบาททางกลไกของการโหลดกราฟีนที่ปริมาณความเข้มข้นต่าง ๆ ต่อสมรรถนะการตรวจจับแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ นั้นถูกอธิบายได้บนพื้นฐานของรอยต่อเอ็มเอสระหว่างอนุภาคนาโนทังสเตนไตรออกไซด์และกราฟีนที่ถูกโหลดซึ่งส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าที่ส่วนต่อประสานของวัสดุคอมโพสิต ดังนั้นการรวมตัวกันของอนุภาคนาโนทังสเตนไตรออกไซด์ที่โหลดด้วยกราฟีนนั้นมีประสิทธิภาพในการตอบสนองและการคัดสรรจำเพาะต่อการตรวจจับแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์en_US
Appears in Collections:SCIENCE: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
640531019 น.ส.ศรัญญา สุธรรม.pdf10.07 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.