Palladyum-altın alaşım nanoyapıların üretimi, karakterizasyonu ve gaz algılama özelliklerinin incelenmesi

Pd tabanlı rezistif hidrojen sensörlerinde histerezis, Pd hidrojen absorpsiyon-desorpsiyon süreçlerindeki gecikme ve α-β faz dönüşümleri nedeniyle, hidrojen konsantrasyonu artırılırken ve azaltılırken sensör direncinin farklı değerler göstermesine yol açmaktadır. Bu durumdan kurtulmak için önerilen bir yöntem de Pd alaşımlarının kullanımıdır. Bu çalışma ile magnetron püskürtme tekniği ile farklı altlıklar üzerine Pd-Au alaşım ince filmleri üretildi. Ayrıca farklı bir nanoyapıda Pd-Au alaşımı üretmek için anodik alüminyum oksit (AAO) nanoaltlıklar üzerine filmleri kaplanarak nanoporoz yapılar elde edildi. AAO nanoaltlıklar anodizasyon yöntemiyle üretilmiştir. Ardından hazırlanan nanoyapılı Pd-Au alaşımların ve AAO nanoaltlıkların yapısal incelenmesi SEM, EDX ve XRD teknikleriyle incelenmiştir. Sonraki aşamada hazırlanan nanoyapılı Pd-Au alaşımların elektriksel özellikleri ve gaz sensör özellikleri incelendi. Anodizasyon sonucunda 60 volt gerilim altında, 0.4 M fosforik asit çözeltisi ile ve 60 dk sürede oluşturduğumuz AAO nanotüp gözeneklerinin çapı yaklaşık 75 nm'dir. Pd-Au alaşım kaplanılan AAO nanotüplerde çap küçülmektedir. Oluşturulan Pd-Au ince film sensörün %1 H2 gazına verdiği tepki sıcaklık arttıkça belirgin şekilde iyileşmiştir. Farklı Pd-Au film kalınlıkları incelendiğinde, film kalınlığı arttıkça sensör duyarlılığının azaldığı gözlenmiştir. 120 OC ve 10 nm film kalınlığı, Pd-Au nanogözenekli sensör için en yüksek sensör yanıtı ve en hızlı tepki süresini elde edildi.