ลักษณะเฉพาะของแก๊สเซนเซอร์และเซนเซอร์ความชื้นที่เตรียมจากแคลเซียมคอปเปอร์ไททาเนตที่เจือด้วยแมงกานีส

Abstract

โครงงานวิทยาศาสตร์นี้ทำการศึกษาการตอบสนองต่อแก๊ส (แก๊สอะซิทิลีน แก๊สอะซิโตน และแก๊สเอทานอล) และความชื้นของเซนเซอร์ฟิล์มบางแคลเซียมคอปเปอร์ไททาเนตบริสุทธิ์และที่เจือด้วยแมงกานีสเข้มข้น 0.41 wt%-20.08 wt% ซึ่งปลูกบนแผ่นรองรับอะลูมินาและซิลิกอนด้วยวิธีการโซลเจล ผลการศึกษาพบว่าค่าการตอบสนองต่อแก๊สทั้งสามชนิดนั้นของเซนเซอร์ฟิล์มบาง CCTO บริสุทธิ์มีค่าการตอบสนองได้ดีกว่าเซนเซอร์ฟิล์มบางที่เจือด้วยแมงกานีสที่ความเข้มข้น 0.41 wt%-2.08 wt% โดยผลการศึกษาการตอบสนองต่อแก๊สอะซิทิลีนของเซนเซอร์ฟิล์มบาง CCTO บริสุทธ์มีค่าการตอบสนอง 5.5 ส่วนที่เจือด้วยแมงกานีส 0.41 wt% มีค่า 1.5 และที่เจอแมงกานีส 1.24 wt% มีค่า 1.25 สำหรับการตอบสนองต่อแก๊สอะซิโตนของเซนเซอร์ฟิล์มบาง CCTO บริสุทธิ์มีค่าการตอบสนอง 4 และที่เจือด้วยแมงกานีส 0.41 wt% มีค่า 1.24 wt% และ 1.24 wt% มีค่า 1.4 และสำหรับการตอบสนองต่อแก๊สเอทานอลของเซนเซอร์ฟิล์มบาง CCTO บริสุทธิ์มีค่า 2.7 ส่วนที่เจือด้วยแมงกานีส 0.41 wt% และ 1.24 wt% มีค่า 1.45 และ 1.20 ตามลำดับ ในส่วนของเซนเซอร์ฟิล์มบาง CCTO ที่เจือด้วยแมงกานีส 2.08 wt% นั้นไม่มีการตอบสนองใดใด เมื่อเปรียบเทียบการตอบสนองของทั้งสามแก๊สนั้นพบว่าเซนเซอร์ฟิล์มบาง CCTO สามารถตอบสนองต่อแก๊สอะซิทิลีนได้ดีที่สุด ตามด้วยแก๊สอะซิโตน และสุดท้ายคือแก๊สเอทานอล ในส่วนของการทดสอบความชื้นที่ความเข้นข้น 80 RH% - 30 RH% นั้นก็เช่นเดียวกันคือเซนเซอร์ฟิล์มบาง CCTO ที่บริสุทธิ์มีการตอบสนองได้ดีกว่าเซนเซอร์ฟิล์มบางที่เจือด้วยแมงกานีสที่ทุกความเข้มข้น และเมื่อทดสอบการตอบสนองต่อความชื้นที่ความเข้มข้นสูงสามารถตอบสนองได้ดีกว่าที่ความเข้มข้นต่ำ สามารถสรุปได้ว่าการที่เจือแมงกานีสเข้าไปในโครงสร้าง CCTO ไม่มีผลต่อการช่วยเร่งปฏิกิริยาการตอบสนองต่อความชื้น ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าเป็นเพราะอะตอมแมงกานีสเข้าไปแทนอะตอมของทองแดงในฟิล์ม CCTO ทำให้การตอบสนองต่อแก๊สและความชื้นลดลง แต่ในทางกลับกันการเจือแมงกานีสลงไปในโครงสร้าง CCTO มีส่วนช่วยให้เวลาในการฟื้นสภาพของเซนเซอร์ไวขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเซนเซอร์ฟิล์มบาง CCTO ที่บริสุทธิ์ และงานวิจัยอื่น ๆ