UNIDEF   23986
UNIDAD DE INVESTIGACION Y DESARROLLO ESTRATEGICO PARA LA DEFENSA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
SENSOR DE SH2 (gas) CONSTRUIDO CON PELICULAS DELGADAS NANOCRITALINAS DE SnO2 EN MULTICAPAS
Autor/es:
M. F. BIANCHETTI; M. P. POIASINA; NOEMÍ E. WALSÖE DE RECA; V. WITTEMBERG
Reunión:
Encuentro; NANO Y-TEC; 2018
Institución organizadora:
YPF- Y-TEC
Resumen:
Oxidos semiconductores nanocristalinos como el SnO2 (puro o dopado) se han empleado para construir sensores de gases de tipo resistivo que detectan ppm de gases tóxicos como el SH2. Este gas se produce en cantidades considerables en la industria química y en laboratorios de investigación, además de generarse naturalmente sobre la tierra (en pantanos, zonas inundadas y arrozales) por reducción bacterial de sulfatos. En este caso, el sensor se ha diseñado para seguridad de quienes trabajan en las plantas de ?cracking? (industria del petróleo) considerando que el límite ocupacional de exposición al gas SH2 es de 10 ppm durante ocho horas de trabajo diario [1]. Los sensores convencionales basados en SnO2 microcristalino resultan interesantes debido a su alta sensibilidad y a su temperatura de operación (Top) relativamente baja (350-450)°C. Los autores han probado [2, 3] que la sensibilidad de los sensores aumenta en (30-35)% y la temperatura de operación (Top) disminuye de (350-450)°C a (180-220)°C si el SnO2 microcristalino convencional es reemplazado por SnO2 nanocristalino en su construcción. En este caso se ha logrado que la Top disminuya a (100-120)°C. En los últimos años, se han sintetizado polvos nanocristalinos, con una alta relación [superficie/volumen] y se los ha empleado con ventajas sobre los mismos materiales pero policristalinos. Como estos sensores de tipo resistivo operan en presencia de oxígeno (modelo de adsorbatos de oxígeno superficiales) se ha profundizado en el DEINSO el estudio DEINSO de los mecanismos de sensado empleando SnO2 micro y nanocristalino [4]. El objetivo principal de este trabajo ha sido construir el sensor con SnO2 nanocristalino en películas delgadas superpuestas (multicapas). El dopado del óxido SnO2 se efectuó con CuO y el aditivo empleado fue Ag. Las películas delgadas empleadas para construir el sensor se obtuvieron con técnicas de ?sputtering?, ?spin-coating? o ?dip-coating? (con tratamiento previo de sol-gel) prefiriéndose las dos últimas técnicas debido a que ambas generan películas tensionadas que producen una mayor densidad de defectos y, en consecuencia, aumentan la difusión del gas en las multicapas. La caracterización del material se efectuó por DRX (tamaño de cristalita y evaluación de tensiones), técnicas BET de adsorción (medidas de sensibilidad), SEM y HRTEM para estudiar la microestructura. El sensor cuenta con un actuador y un circuito electrónico de control [5] que permite programar la Top, los modos de operación del sensado, la calefacción y los tiempos de conmutación entre ellos.