انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 20 2 2020 08 22 Solid state sensor of zinc oxide nanorods for methane gas detection at room temperature حسگر حالت جامد نانو میله‌های اکسید روی برای تشخیص گاز متان در دمای اتاق 373 382 1626 10.47176/ijpr.20.2.35771 FA شه روز نصیریان گروه مهندسی برق و پزشکی، دانشگاه علوم و فنون مازندران، بابل 0000-0002-4325-3820 سعید کاردر گروه مهندسی برق و پزشکی، دانشگاه علوم و فنون مازندران، بابل Journal Article 2018 11 19 In present work, zinc oxide (ZnO) nanorods were synthesized by a simple hydrothermal method and its methane gas sensing features was studied under different gas concentrations and various relative humidity at room temperature. ZnO nanorods characterization investigated by X-ray diffraction (XRD) and Field effect scanning electron microscopy (FE-SEM). The results were showed the wurtzite phase of the crystallized hexagonal structure with porous architecture. A high response of 77.1% was obtained under 0.15 vol% methane gas concentration at 30% relative humidity, while a low response of 32.2% was achieved toward 0.037 vol% methane gas level at 90% relative humidity. Moreover, the low response/recovery time of 95.4/45.9 s was obtained under 0.15 vol% gas concentration. The solid state sensor of the ZnO nanorods displayed high response and good selectivity to methane gas than that other air components at environmental conditions. Finally, the methane gas sensing mechanism of the ZnO nanorods sensor was discussed as well. در تحقیق حاضر، نانومیله‌های اکسید روی (ZnO) توسط روش ساده‌ی هیدروترمال سنتز شده و خصوصیات حسگری گاز متان آنها تحت حجم‌های مختلف گاز و رطوبت‌های نسبی متفاوت در دمای اتاق مطالعه شده است. خصوصیت یابی نانو میله‌های ZnO با استفاده از پراش پرتو (XRD) X و میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدانی (FE-SEM) بررسی شد. نتایج ایجاد فاز وورتزیت در ساختار شش گوشه‌ای بلورینه شده‌ با معماری متخلخل را نشان داده است. بیشترین پاسخ %1/77 در 15/0 درصد حجمی گاز متان و رطوبت نسبی 30% بدست آمده، اگر چه کمترین پاسخ %2/32 در 037/0 درصد حجمی گاز متان و رطوبت نسبی 90% حاصل شده است. همچنین حداقل زمان پاسخ/زمان باز احیایی برابر با 4/95 ثانیه/ 9/45 ثانیه در غلظت 15/0 درصد حجمی گاز بدست آمده است. حسگر حالت جامد نانو‌میله‌های ZnO پاسخ زیاد و انتخاب‌پذیری مناسبی به حضور گاز متان نسبت به دیگر اجزاء هوا و در شرایط محیطی نشان داده است. در نهایت، به تفضیل ساز و کار حسگری گاز متان در حسگر نانومیله‌های ZnO مورد بحث قرار گرفته است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_1626_bc573864331a9e42e4511de6f678aa83.pdf