FABRICACIóN y CARACTERIZACIóN DE SENSORES DE GAS NATURAL (GN) y GAS LICUADO DE PETRóLEO (GLP), BASADOS EN NANOPARTíCULAS DE ZNO
FABRICATION AND CARACTERIZATION OF NATURAL GAS (NG) AND LIqUEFIED PETROLEUM GAS (LPG) SENSORS, BASED ON ZNO NANOPARTICLES
Robert Paria S, Alcides López M, José Solís V.
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Ingeniería, Av. Túpac Amaru 210, Rímac, Lima, Perú
Dirección de Investigación y Desarrollo, Instituto Peruano de Energía Nuclear, Av. Canadá 1470, San Borja, Lima
DOI: https://doi.org/10.33017/RevECIPeru2010.0004/
RESUMEN
Se ha estudiado la influencia de la radiación gamma en una suspensión coloidal de ZnO. Un primer coloide de ZnO se preparó a partir del Zn(CH3COO)2.2H2O, LiOH.H2O y alcohol etílico, mientras que el segundo se preparó a partir del Zn(CH3COO)2.2H2O, NaHO y alcohol propílico. Los coloides de ZnO, fueron irradiados a 30, 50, 75 y 100kGy. Estos coloides irradiados se caracterizaron por Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) y Espectroscopía UV-Vis. Se fabricaron películas de ZnO por la técnica spray-pirólisis a partir de los coloides irradiados; estas películas se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX). Para evaluar las propiedades eléctricas, se fabricaron películas de ZnO sobre substratos de alúmina impreso con electrodos de oro y este sistema nos sirvió como sensor de gas. El estudio de la dependencia de la conductancia con la temperatura en presencia de aire, revela que la conductividad eléctrica de los sensores varía en función a la composición cristalina, temperatura de operación y la dosis a la cual han sido irradiados los coloides. Diversos patrones de respuesta han sido hallados cuando los sensores son expuestos a Gas Natural (GN) y Gas Licuado de Petróleo (GLP), respuestas típicas de sensores semiconductores tipo n, tipo p y duales han sido encontrados.
Palabras clave: Oxido de zinc, coloide, nanopartículas, radiación gamma, sensor de gas.
ABSTRACT
We have studied the influence of gamma radiation in a colloidal suspension of ZnO. A first ZnO colloid was prepared from Zn(CH3COO) 2.2H2O, LiOH.H2O and ethyl alcohol, while the second was prepared from Zn(CH3COO) 2.2H2O, NaHO and propyl alcohol. The ZnO colloids were irradiated at 30, 50, 75 and 100 kGy. These irradiated colloids were characterized by Transmission Electron Microscopy (TEM) and UV-Vis spectroscopy. ZnO films were produced by spray-pyrolysis technique from irradiated colloids, these films were characterized by X-ray diffraction (XRD). To evaluate the electrical properties of ZnO films, these films were fabricated on alumina substrates with gold electrodes printed and the system served us as gas sensor. The study of the dependence of the conductance with temperature in air, shows that the electrical conductivity of the sensors varies depending on the crystalline composition, operating temperature and the dose at which colloids have been irradiated. Different response patterns were found when the sensors are exposed to Natural Gas (NG) and Liquefied Petroleum Gas (LPG), typical responses of n-type, duals and p-type semiconductor sensors have been found.
Keywords: Zinc oxide, colloid, nanoparticles, gamma radiation, gas sensor.
FABRICACIóN y CARACTERIZACIóN DE SENSORES DE GAS NATURAL (GN) y GAS LICUADO DE PETRóLEO (GLP), BASADOS EN NANOPARTíCULAS DE ZNO
