Investigation and development of CO2 gas sensors based on perovskite oxides

İnsanlığın ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte enerji ihtiyacı hızla artmıştır. Gerekli enerji büyük oranda, kömür, doğal gaz ve petrol gibi fosil yakıtlardan sağlanmaktadır. Ancak, bu kaynaklar sınırlıdır ve yenilenemezler. Ek olarak, bu kaynakların yoğun tüketimi, sera etkisiyle küresel ısınma gibi çevresel sorunlara neden olmaktadır. Atmosferdeki artan CO2 oranı, güneş enerjisi emilimine neden olur ve ısıyı Dünya'nın yüzeyine yakın tutar. Dahası, CO2 günlük hayatta buzdolaplarında, yangın söndürücülerde, gazlı içeceklerde veya üretim işlemleri gibi birçok amaç için kullanılır. Canlılar ve Dünya için gerekli olan karbon döngüsü üzerinde önemli bir role sahiptir ancak uygun şekilde kullanılmadığında insan sağlığı üzerinde olumsuz etkisi vardır. CO2 gazının yaygın kullanımı ışığında, bu çalışmanın temel amacı ABO3 tipi perovskitlerin sentezi ve karakterizasyonu olup bunları CO2 algılama materyali olarak incelemektir. Ayrıca yüksek verimli ve düşük maliyetli sensor üretmektir. Konfor ve sağlık için ortamdaki CO2 seviyesinin kontrol edilmesi son derece önemlidir. Bu nedenle, bu çalışmanın temel amacı, kimyasallara dirençli CO2 algılama malzemeleri geliştirmek ve yüksek verimli ve düşük maliyetli sensör üretmektir. Amaç, ABO3 tipi perovskitlerin sentezi ve karakterizasyonu ve bunları CO2 algılama malzemeleri olarak incelemektir. Sunulan çalışmada, LaMnO3 ve LaTiO3 bazlı katkısız ve katkılı perovskitler sol-jel yöntemi ile hazırlanmıştır ve bu perovskitlerin filmleri CO2 algılama açısından incelenmiştir. Film, elektroforetik biriktirme ve döndürerek kaplama yöntemleri ile kaplanmıştır. Malzeme karakterizasyonu, X-ışını kırınımı (XRD), X-ışını flüoresansı (XRF) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) gibi çeşitli tekniklerle gerçekleştirilmiştir. Tozların gözenekli yapısı ve yüzey alanı, iyi bir algılama malzemesi için en önemli parametrelerdir. Bu nedenle, katkı maddesi oranı ve katkı maddesi türü, en iyi çalışan algılama malzemesini elde etmek için ev yapımı algılama sistemiyle dikkatlice incelenmiştir. Ayrıca, optimum koşulları elde etmek için gaz algılama özellikleri sıcaklık ve gaz konsantrasyonu gibi farklı parametreler üzerinde çalışılmıştır.