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abstracto

CO2 quimisorbido en la superficie de Co-SnO2, caracterización y sensor de gas a temperatura ambiente

Mohamed A Basyooni, Mohamed Shaban y Gamal F Attia

Películas delgadas de óxido de estaño puro y dopado con cobalto (SnO2 y SnO2: Co) de espesor variable fueron fabricadas con éxito mediante el recubrimiento por rotación sol-gel técnica. Las muestras se caracterizaron por difracción de rayos X (XRD) y microscopio electrónico de barrido (SEM). Se estudió el efecto de varias capas sobre las propiedades estructurales y ópticas de las películas de SnO2 y SnO2:Co. El tamaño de los cristalitos de las películas de SnO2 puro aumentó de 7,7 a 31,1 nm al aumentar el número de capas de 12 a 24. La cristalinidad de la película mejoró al aumentar la temperatura de recocido de 400 °C a 500 °C. Sin embargo, se redujo al incorporar átomos de Co. La transmitancia y la banda prohibida óptica de la película de SnO2 disminuyeron al aumentar el número de capas o después del dopaje con Co. La película co-dopada al 8 % muestra una sensibilidad relativamente más alta para el gas CO2 a temperatura ambiente (RT) en comparación con la película SnO2 no dopada. La tasa de aumento de la sensibilidad con respecto a la concentración de CO2 es de 0,116/sccm para SnO2 codopado. En este estudio, el gas dióxido de carbono actuó como un agente oxidante que provocó el aumento de la resistencia eléctrica del sensor significado por el aumento en la lectura de voltaje. El mecanismo de detección de dióxido de carbono implica su desintegración en CO- y O-. Estas especies se adsorben en la superficie de la película delgada. La carga negativa atrapada en estas especies de oxígeno provocó una flexión de la banda hacia arriba en el nanomaterial de SnO2, lo que aumentó su resistencia en comparación con la situación de la banda plana antes de la exposición al gas CO2. 
Los tiempos de respuesta y recuperación aumentaron a medida que aumentaba la concentración de CO2. Los resultados obtenidos ilustran la posibilidad de controlar las propiedades físicas de la película para aplicaciones optoelectrónicas y de detección. Publicación reciente 1. Mohamed A Basyooni, Ashour M Ahmed y Mohamed Shaban (2018) Hibridación plasmónica entre dos nanorods metálicos. Optik Optik - Revista internacional de óptica de luz y electrones DOI: 10.1016/j. ijleo.2018.07.135. 2. Mohamed A Basyooni, Mohamed Shaban y Adel M El Sayed (2017) Propiedades mejoradas de detección de gas de películas nanoestructuradas de ZnO dopadas con Na recubiertas por rotación. Informes científicos 7:41716. 3. Mohamed Shaban, GF Attia, Mohamed A Basyooni y Hany Hamdy (2015) Propiedades morfológicas y estructurales de películas delgadas de óxido de estaño recubiertas por rotación. Revista internacional de ingeniería y tecnología de investigación avanzada 1 (3): 1-14. 4. Mohamed Shaban, Mohamed A Basyooni, GF Attia, Hany Hamdy () Síntesis y caracterización de películas delgadas de óxido de estaño y efecto del recocido en películas multicapa, la 5ª conferencia internacional sobre tendencias modernas en investigación física (MTPR-014), 15- 19 de diciembre de 2014, Universidad de El Cairo, Egipto. Actas de la Conferencia Internacional WPS de la Quinta Conferencia MTPR-014, volumen 9914, junio de 2015