ساخت و مشخصه‌یابی حسگر پتانسیلی بسیار حساس به گاز NO2 مبتنی بر ماده مرکب K2CO3/Al2O3 - مجید داوطلب قاضی‌محله; سید محسن حسینی گلگو; حجت‌اله زمانی (Journal of Advanced Materials in Engineering)
NO2 یکی از خطرناک‌ترین آلاینده‌های زیست‌محیطی است که حتی در غلظت‌های کم نیز باعث بروز بیماری‌های مهلکی نظیر سرطان می‌شود. سنجش غلظت این گاز در محدوده ppb یک چالش جدی برای محققان محسوب می‌شود. در کار حاضر، برای نخستین بار از ماده مرکب K2CO3/Al2O3 به‌عنوان الکترولیتِ جامد برای ساخت حسگر پتانسیلی جهت آشکارسازی این گاز در محدوده ppb در دمای اتاق استفاده شد. این ماده، طی یک روش آسان و ارزان به‌صورت شیمیایی سنتز شد و سپس درون قالب‌هایی بارگذاری شد تا سرامیک‌هایی به شکل مکعب مستطیل حاصل شوند. به‌منظور برقراری اتصالات الکتریکی خارجی، لایه‌ای از نانوذرات طلا روی لبه‌های بالایی سرامیک‌ها، به روش کندوپاش ایجاد شد. پاسخ‌های دینامیکی حسگر به غلظت‌های مختلف گاز NO2 در محدوده 15 الی 1500 ppb اندازه‌گیری شد و مشخص شد که تغییرات پاسخ پتانسیلی از رابطه نِرنست پیروی می‌کند. حد تشخیص این حسگر برابر با ppb 15 است که پایین‌تر از آستانه استاندارد تعیین شده برای محیط‌های صنعتی ایمن (ppb 200) است. پاسخ حسگر (ΔV = Vgas – Vair که Vgas و Vair به‌ترتیب نمایانگر ولتاژ حسگر در معرض گاز و هوای تمیز هستند)، به ppb 60 گاز NO2 در دمای اتاق برابر با mV 14 است. زمان‌های پاسخ و بازیابی برای تمام غلظت‌های مورد آزمایش کمتر از 80 ثانیه ثبت شد؛ بنابراین حسگر فوق، گزینه ایده‌آلی برای کاربردهای مربوط به سنجش کیفیت هوا در دمای اتاق است.