Objektif utama projek ini adalah untuk mengkaji prestasi pengesanan wap sensor gas tin dioksida (SnO2) yang disintesis melalui kaedah percetakan-skrin. Serbuk SnO2 nano berliang-meso telah disintesis melalui proses hidrolisis SnCl4 yang mudah menggunakan surfaktan kationik (cetyltrime thylammonium bromida, CTAB: CH3 (CH2) 15N + (CH3) 3Br-) sebagai ejen pergerakan struktur dan ammonia sebagai sumber alkali pada suhu bilik, digabungkan dengan proses pengkalsinan. Serbuk SnO2 nano berliang-meso telah disintesis dengan mengubah masa penuaan. Serbuk SnO2 nano berliang-meso yang disintesis dicirikan oleh analisis pembelauan sinar-X (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET), mikroskop imbasan elektron (SEM) dan Tenaga serakan sinar-X (EDX). Serbuk SnO2 nano berliang-meso dengan saiz liang sempit dan luas permukaan yang tinggi iaitu 168.37 m2/g telah diperolehi. Kemudian, sensor gas telah disintesis dari serbuk SnO2 nano berliang-meso yang disediakan melalui kaedah percetakan-skrin dan digunakan untuk menguji tindak balas terhadap etanol dengan kepekatan yang berbeza dan suhu operasi yang berbeza. Hasil kajian menunjukkan bahawa sensor serbuk SnO2 nano berliang-meso dengan 6 hari masa penuaan menunjukkan kepekaan yang tinggi, pemilihan yang baik dan ciri-ciri tindak balas pemulihan cepat untuk etanol, lalu menunjukkan potensi untuk dijadikan sensor etanol yang baik. Suhu operasi optimum untuk sensor adalah 350°C. Selain itu, terdapat perbezaan yang ketara dalam kepekaan sensor apabila kepekatan etanol diubah. Berbanding serbuk SnO2 nano berliang-meso komersial, serbuk SnO2 nano berliang-meso yang disintesis menunjukkan kepekaan yang lebih tinggi terhadap wap etanol.
_______________________________________________________________________________________________________
The main objective of this project is to study the vapour sensing performance of tin oxide gas sensor fabricated through screen-printing method. Mesoporous SnO2 nanopowder was synthesized via a simple and mild SnCl4 hydrolysis process using cationic surfactant (cetyltrime thylammonium bromide, CTAB: CH3(CH2)15N+(CH3)3Br−) as structure directing agent and ammonia as an alkali source at room temperature, combined with a subsequent calcination process. The powder was synthesized by varying the aging times between 3 hours and 6 days. The synthesized SnO2 powder was characterized by X-ray Diffraction Analysis (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray (EDX). Mesoporous SnO2 nanopowder with narrow pore size and high surface area of 168.37 m2/g was obtained. Then, a gas sensor was fabricated from the as-prepared mesoporous SnO2 nanopowder through screen-printing method and used to test the response to different concentrations of ethanol at different operating temperatures. The results showed that the mesoporous SnO2 sensor with 6 days of aging time exhibited high sensitivity, good selectivity and quick response–recovery characteristics to ethanol, implying the potential application of the sensor for detecting ethanol. The optimum operating temperature for the sensor was 350°C. Besides that, there was significant variation in the sensitivity of the sensor when the concentration of ethanol is varied. As compared to commercial SnO2 nanopowder, synthesized SnO2 nanopowder showed higher sensitivity towards ethanol vapour.
Fabrication of screen-printed base ethanol sensor using mesoporous SnO2 synthesized via SnCl4 hydrolysis process / Paveethra Bhai Murugan