การหาลักษณะเฉพาะของฟิล์มเซนเซอร์ซิงก์ออกไซด์ที่เจือด้วยแพลเลเดียม

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทำการศึกษาลักษณะเฉพาะของอนุภาคนาโนซิงก์-ออกไซด์บริสุทธิ์และอนุภาคนาโนซิงก์ออกไซด์ที่เจือด้วยแพลเลเดียมในปริมาณต่าง ๆ คือ 0.25, 0.50, 0.75 และ 1.0 mol% ซึ่งได้จากการสังเคราะห์ด้วยเทคนิคเฟลมสเปรย์ไพโรลิซิส (Flame spray pyrolysis; FSP) เพื่อนำไปประยุกต์ใช้เป็นแก๊สเซนเซอร์ ในการศึกษาลักษณะเฉพาะของอนุภาคทางสัณฐานวิทยา เฟสของผลึกและขนาดของอนุภาค ด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) และเทคนิคกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) อีกทั้งได้ใช้เทคนิคกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) และเทคนิคกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ในการวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของฟิล์มเซนเซอร์ที่เตรียมได้จากเทคนิคสปินโคตติง (spin coating) จากการศึกษาพบว่า อนุภาคซิงก์ออกไซด์ที่มีลักษณะเป็นแบบทรงกลม มีขนาดอยู่ระหว่าง 8 ถึง 34 นาโนเมตร แบบหกเหลี่ยม มีขนาดอยู่ระหว่าง 7 ถึง 37 นาโนเมตร และยังพบอนุภาคซิงก์ออกไซด์แบบแท่ง มีความกว้างและความยาวอยู่ในช่วง 10 ถึง 31 นาโนเมตร และ 20 ถึง 66 นาโนเมตร ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่าฟิล์มมีค่าความขรุขระเฉลี่ยอยู่ที่ 16.1 นาโนเมตร

Pure ZnO and Palladium (Pd)-doped ZnO nanoparticles containing 0.25, 0.50, 0.75 and 1.0 mol% of Pd were successfully produced by flame spray pyrolysis (FSP) technique and characterized for gas sensing applications. The crystalline phase, morphology and size of these nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The sensing films were fabricated by spin coating technique. Film morphologies of gas sensors were characterized by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The particle sizes of hexagonal ZnO were found to be ranging from 7-37 nm and spheroidal ZnO were found to be ranging from 8-34 while ZnO nanorods were found to be ranging from 10-31 nm in width and 20-66 in length. Moreover, The roughness average of sample film is 16.1 nm.