Přejít k obsahu


Substoichiometric Tungsten Oxide Films for Hydrogen Gas Sensing

Citace:
HAVIAR, S., FIALOVÁ, M., KÚŠ, P., ČERSTVÝ, R. Substoichiometric Tungsten Oxide Films for Hydrogen Gas Sensing. Garmisch-Partenkirchen, Německo, 2016.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Substoichiometric Tungsten Oxide Films for Hydrogen Gas Sensing
Rok vydání: 2016
Autoři: RNDr. Stanislav Haviar Ph.D. , Ing. Markéta Fialová , Peter Kúš , Ing. Radomír Čerstvý
Abstrakt CZ: Oxid wolframu WOx je materiál se širokým uplatněním. Mimo nejvíce prozkoumaná využití jako je elektro- nebo termochromické chování je WOx často studován pro svoje fotokatalytické a sensorické vlastnosti. Zde předkládáme studii tenkovrstvého oxidu wolframu připraveného reaktivním magnetronovým naprašováním. Vrstvy byly použity jako konduktometrický sensor, přičemž byla zkoumána odezva elektrické vodivosti na expozici vodíkem. Pro tento účel bylo použito palladium jako katalyzátor. Vrstvy byly charakterizovány pomocí rentgenové difrakce, skenovací elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil. Stechiometrie vrstev byla určena pomocí energiově disperzní spektroskopie. Odezva vrstev byla zkoumána při různých teplotách a při různých koncentracích vodíku v syntetickém vzduchu. V závěru diskutujeme závislost velikosti odezvy na tloušťce vrstvy a to i s pomocí výsledků simulace vodivosti metodou konečných prvků. Podmínky naprašování mohou být nastaveny tak, aby byly připraveny specifické krystalické fáze a textury oxidu. Optimalizace depozice (tj. v tomto případě změna tloušťky) může vést k senzorickým vlastnostem téměř srovnatelným s jinými nanostrukturami oxidu wolframu (jako jsou nanotyčky či nanodrátky). Magnetronová depozice je však mnohem jednodušší a stabilnější metoda přípravy, než procesy, které se běžně používají k přípravě nanostruktur.
Abstrakt EN: Tungsten oxide (WOx) is an oxide with a wide range of applications. Among the most explored fields of use (such as electro- and/or thermochromic behavior) WOx is often studied for its photocatalytic and sensorial properties. Here we present the study of thin layers of tungsten oxide deposited by a reactive magnetron sputtering. The layers were examined for their sensorial response assembled as a conductometric sensor. For sensorial measurements hydrogen was chosen as a reactive gas. Therefore, nobel metal catalyst (Pd) was used to support the response. The prepared layers were characterized by means of X-Ray diffraction, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The stoichiometry was determined by energy dispersive spectroscopy. The layers were tested for a response in ranging hydrogen concentration in the synthetic air at various temperatures. Finally, dependence of the sensorial response on thickness is discussed using the finite element simulations of conductivity of the layers. Sputtering conditions can be tuned to produce a required crystallographic phase and texture. An optimization of the deposition: changing the oxide thickness can result in sensorial properties almost comparable with nanostructured tungsten oxide (nanorods, nanowires etc.), yet the sputtering deposition is a more simple, tunable and stable process than the commonly used processes for manufacturing of the nanostructure-based devices.
Klíčová slova

Zpět

Patička