奈米薄膜可在室溫下偵測氯
- 上線日期：2008/7/23 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網 http://nano.nchc.org.tw
電阻式氧化物氣體感測器(resistive oxide gas sensor)因製作成本低而相當普及，然而除非是在高溫環境下使用，不然它們的響應時間通常較慢。最近美國波特蘭州立大學的科學家發現摻雜了銻(antimony, Sb)的二氧化錫奈米多孔薄膜(nanoporous film)在室溫環境下，只需60秒就能測出氯。
氯是工業製程中相當常使用的氣體，可是排放至環境中會產生危害，只要15ppm的程度即會使人產生咽喉不適的症狀，暴露在1000ppm的濃度下則可能會致命。波大的研究員表示，此技術可作為高效且耐用的預警感測器，其第一代原型裝置僅具有2 ppm的靈敏度，但目前已進步到500 ppb，若再改良電子製程，還可望進展至100 ppb。
為了製備薄膜材料，研究人員將2 g已摻雜銻的二氧化錫與0.5 ml濃度2%的矽酸乙酯40(ethyl silicate 40)一起加入酸化的乙醇中，接著將混合後的膏狀物以5463 kg/cm2的壓力進行壓縮，使其成為厚度800 μm、直徑13 mm的小球，接著該小球繼續在450°C下加熱30分鐘，使其鑲嵌在玻璃基材上，最後再利用導電銀膠將銅接觸點黏在該基材上，即可完成製備工作。
薄膜的摻質(dopant)除了能增進元件的導電率，還有助於增進感測器對於特定氣體的專一性(specificity)。當銻的摻雜濃度為0.1%時，該薄膜材料不僅對氯高度敏感，還可同時對溴、氯化氫、一氧化氮、二氧化氮、三氯甲烷、氨及氫等氣體進行選擇性偵測。詳見Nanotechnology 19, p.245501 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34537
譯者:呂晃志(逢甲大學奈米科技研究中心)
- 相關附件: