GAZLAR TARKIBIDAGI KISLORODNI ANIQLOVCHI SENSORNING NONOKOMPOZIT MATERIALLARINING SENTIZI

Аннотация

Turli muxitlardagi kislorod miqdorini nazorati juda muxim vazifa bo‘lib uning xal etilishiga ishlab chiqarishni qator saxalarida ixtiyoj katta. Ko’pchilik fizik kimyoviy jarayonlarga xususan o‘ta toza moddalar ishlab chiqish texnologiyasiga kislorodning juda kam miqdori ham ta’sir qiladi. Shuning uchun ham aniq, yuqori tezlikga ega, selektiv, texnologik jihatdan ishlab chiqarish qulay bo‘lgan kislorodni gaz analizatorini yaratish dolzarb vazifadir. Kalit so’zlar: sezgir, selektiv, gaz, kislorod, sensor, analizator, texnologiya, elektrolit, elektrokimyoviy, konsentratsiya. Bugungi kunda gaz sensorining gazsezgir materiallari sifatida elektro‘tkazuvchan polimerlar asosidagi organik-noorganik materiallar keng ishlatilmoqda. Bular ichida polianilin keng tarqalgan bo‘lib, uning oson ishlab chiqarilishi va yarimo‘tkazgich sensorining boshqa strukturaviy elementlari bilan mosligi sababli keng tarqalgan. Polianilinning yuzasi faol qatlamli gazsezgir material hisoblanib, aniqlanayotgan gaz bilan tasirlashganda, adsorbsiya va desorbsiya jarayonlari sababli o‘tkazuvchanligini o‘zgartiradi. Noorganik gazlar va organik moddalarni aniqlash uchun polianilinni sezgir material sifatida ishlatish imkoniyati ko‘pchilik tadqiqotchilar tomonidan keng o‘rganilgan. Bundan tashqari, Polianilinning xona haroratida ishlashi, quvvat sarfini kamaytiradi, bu esa kichik o‘lchamli sensorlarning ishlash muddatini oshirish uchun juda qulay hisoblanadi. Keyingi yillarda turli xil metall oksidlariga asoslangan yarim o‘tkazgichlar gaz sensorlari uchun gazsezgir material sifatida, ayniqsa, gazlarning past konsentratsiyasini aniqlash uchun foydalanilgan. Polianilin asosidagi kislorod sensori uchun gazsezgir material sifatida biz polianilin hamda individual metall oksidlari SnO , Ga O , La O va ularning binar aralashmalarini ishlatdik. 2 2 3 2 3 Galliy (III) oksidi nanozarrachalarining sintezi Galliy Ga O nanozarachalarini olish uchun 1 g galliy nitrat (Ga(NO ) 20 ml suvda eritildi va 2 3 3 3 olingan eritma magnitli mishalka yordamida kuchli aralashtirilgan holda tomchilatib 20 ml 10 % li ammoniy gidroksid erimasi qo‘shildi, hosil bo‘lgan oq rangli cho‘kmali suyuqlik ehtiyotkorlik bilan dekantatsiya qilib olindi. Ga O nanozarachalarini olish uchun olingan cho‘kma 24 soat davomida havoda 100°C 2 3 haroratda quritildi, va quritilgan namuna 500-600°C haroratda 3 soat davomida ishlov berildi. Qalay (IV) oksidi nanozarrachalarining sintezi SnO nanozarrachalarini olish uchun zol-gel usulidan foydalandik. Ushbu usulda 1M kraxmal 2 eritmasiga 0,1M SnCl ·H O solindi va hosil bo‘lgan aralashma yarim soat davomida aralashtirildi 4 2 So‘ngra doimiy aralashtirib turgan holda aralashmaga 0,2 M ammiak eritmasi qo‘shildi 3 soat davomida aralashtirildi, co‘ngra eritma 24 soat saqlandi. So‘ngra cho‘kmali suyuqlik ehtiyotkorlik bilan dekantatsiya qilib olindi va qolgan eritma 10 daqiqa davomida sentrifuga qo‘yildi va keyin filtrlandi. SnO cho‘kmasi nanozarrachalaridan qo‘shimcha mahsulotlar va ortiqcha kraxmalni olib 2 tashlash uchun distillangan suv bilan yuvib olindi. Mahsulot bir kecha 80 oC haroratda issiq havo 131 RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI 7-8-MAY 2025-YIL pechida quritildi. So‘ngra olingan kukun 600 oC da pechda 6 soat davomida nanokristalli SnO olish 2 uchun ishlov berildi [129; 393-398 b]. Kislorod sensori uchun polianilin va metall oksidi asosida gaz sezgir plyonkalar sintezi Kislorodni aniqlovchi sensor uchun polianilin- SnO - Ga O - (PANI/ SnO - Ga O ) tarkibli 2 2 3 2 2 3 gazsezgir plyonkalarni olish. Sintezlangan SnO nanozarrachalari turli mol nisbatlarda SnO : 2 2 Ga O (5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:85 va 30:70) eritmasini olish uchun Ga O nanozarrachalari 2 3 2 3 bilan aralashtirildi. So‘ngra, PANI (SnO - Ga O ) kompozit eritmasiga 2-PANI+1(SnO - Ga O ) 2 2 3 2 2 3 (3:2) nisbatida (og‘irlik) qo‘shildi va mos ravishda PANI/(xSnO - u Ga O ) sifatida belgilab olindi. 2 2 3 Olingan kompozit eritmalar shisha substratga joylashtirilib, barcha namunalar uchun 300 nm yupqa plyonka qalinligini saqlab qolindi. Prekursorni bug‘lantirish uchun tayyorlangan plyonkalar 100 0C haroratda piroliz jarayoni o‘tkazildi. Keyin, tayyorlangan plyonkalar 3 soat davomida 200 0C da termo ishlov berish orqali barqarorlashtirildi. 1.-rasm. PANI/SnO +Ga O nanokompozitining IQ spektri 2 2 3 Sensorning signalini gazsezgir materialdagi SnO :Ga O oksidlari nisbatiga bog‘liqligi n=5, 2 2 3 P=0,95. T/r Sensorning gazsezgir materialini Sensor signali, mV tarkibi x±Δx S Sr*102 1. PANI 2±0,1 0,09 0,08 2. PANI/(95% SnO :5% Ga O ) 12±0,3 0,25 0,58 2 2 3 3. PANI/(90% SnO :10% Ga O ) 14±0,7 0,58 0,94 2 2 3 4. PANI/(85% SnO :15% Ga O ) 17±0,6 0,48 0,65 2 2 3 5. PANI/(80% SnO :20% Ga O ) 25±0,7 0,58 0,71 2 2 3 6. PANI/(75% SnO :25% Ga O ) 22±0,8 0,66 0,75 2 2 3 7. PANI/(70% SnO :30% Ga O ) 20±0,9 0,74 0,91 2 2 3 Turli mol nisbatlardagi SnO :Ga O asosida tayyorlangan sensorlarning kislorodga sezgirligini 2 2 3 tajriba natijalaridan (3.2-jadval) tarkibi PANI/(80%SnO :20%Ga O ) dan