طراحی و ساخت حسگر مواد منفجره بر پایه نانو سرامیک نیمه هادی TiO2

با توجه به گسترش حوزه عملکرد گروه های تروریستی و تولید و بکارگیری آسان ادوات انفجاری، شناسایی مواد منفجره برای حفظ امنیت مکانهای حساس، مانند فرودگاه ها و اماکن نظامی کشورها، اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. شناسایی مقادیر ناچیز مواد منفجره به دلیل تنوع و گوناگونی این مواد وکمبود علائم قابل شناسایی، پیچیده و پرهزینه است. مقابله مؤثر با تروریسم مبتنی بر مواد منفجره، در گرو بکارگیری انبوه حسگرهای کوچک و قابل حملی است که به اندازه کافی گزینش پذیر، حساس و ارزان باشند. نانوحسگرها میتوانند همه معیارهای لازم برای یک ساختار مؤثر در شناسایی مقادیر ناچیز مواد منفجره را فراهم کنند.در این مقاله، نیمه هادی دی اکسید تیتانیوم برای ساخت یک حسگر مواد منفجره که امکان شناسایی مقادیر کم بخارات این مواد را فراهم آورده و ساخت آن نیز قابل تحقق باشد، انتخاب شد. برای ساخت نانوحسگر ابتدا، نانوپودر دی اکسید تیتانیوم به روش هیدروترمال سنتز شد تا نانوسیم های دی اکسید تیتانیوم تولید شود. الکترودهای شانه ای از جنس طلا و تیتانیوم به روش کندوپاش در دومرحله روی بستری از جنس شیشه آبدوست لایه نشانی شدند. سپس، نانوسیمهای سنتز شده روی الکترود لایه نشانی شدند. حسگر در معرض بخارات مواد منفجره نیترودار و چند ماده غیرانفجاری قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان میدهد حسگر به غلظت مواد منفجره در هوا در محدوده چند ppm حساسیت نشان میدهد، گزینش پذیر بوده و نسبت به حسگرهای مشابه سرعت پاسخدهی بالایی دارد اما برگشت پذیری حسگر قابل اتکا نیست.

کلیدواژه ها:

نانوحسگر ، دی اکسید تیتانوم ، نانوسیم ، حسگر مواد منفجره