Browsing by Author "江宜庭"

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    二氧化鈦奈米粒子在有機氣體壓電晶體感測器之應用
    (2006) 江宜庭; Yi-Ting Jiang
    本文是發展並應用TiO2奈米粒子為塗佈物製成壓電晶體感測器去吸附各種有機氣體，當有機氣體吸附在塗佈物上，增加的質量將造成壓電晶體感測器的震盪頻率下降，藉由觀察共振頻率的改變量來達到偵測有機氣體的目的。本研究自行組裝氣體壓電晶體感測器，並使用旋轉塗佈法(spin coating)在晶片電極表面塗佈nano-TiO2/PEG來偵測乙醇、正丁醚、乙醛、丙酮、乙酸、苯、正丙胺、1-己烯、1-己炔等揮發性有機氣體。 在實驗中，首先鑑定nano-TiO2物理性質，包括UV/Vis.吸收光譜、XRD、SEM。接著探討各種揮發性有機氣體對nano-TiO2壓電感測器所造成頻率變化的影響，包括塗佈量效應、濃度效應、分子量大小、異構物的立障效應等。nano-TiO2/PEG的最佳塗佈量固定約為8μg，偵測訊號較好的是乙酸、1-己烯、乙醛、1-己炔，在脫附訊號方面，乙醛和1-己烯的脫附速率比其他有機物要來得慢，而nano-TiO2壓電感測器對有機氣體都具有不錯的偵測下限，可達ppm。對醇類而言，化合物的分子量愈大，感測訊號強度就愈大，分子量大小和訊號呈正比關係上升；立障大小也會影響訊號強弱，頻率變化量依次為1-propanol＞2-propanol和1-butanol＞sec-butanol＞ iso-butanol＞tert-butanol。 本研究把nano-TiO2應用在石英壓電感測器上，對於常見的有機氣體有不錯的感測訊號，加上感測系統體積小、易自行組裝、成本低廉及靈敏度高的優點，可以廣泛應用在化學工廠和工業上對有機氣體之檢測。