Moisture influence and geometry effect of Au and Pt electrodes on CO sensing response of SnO2 microsensors based on sol–gel thin film

Capone, S.; Siciliano, P.; Quaranta, F.; Rella, R.; Epifani, Mauro; Vasanelli, L.

doi:10.1016/s0925-4005(01)00754-7

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“…The other advantage is to bring down the mean grain size from 10 nm (Sn-1) to 6 nm (Sn-3) in the last solgel route just by reversing nPrOH/iPrOH ratio from 2/1 to 1/2 without implementation of any surfactant or other additives. In this work, n-propanol and i-propanol alcohols were used to produce powder type products instead of their common use toward thin film fabrication [22]. Raising the temperature and time duration of calcination process would lead to bigger grain size of 80 nm because of their crystallite growth.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…3.33 g of SnCl 4 •4H 2 O (0.01 mol) was added to 8.98 ml of n-propanol (0.12 mol). Since this solvatation phenomenon is exothermic, due to the formation of a compound schematically indicated by the formula SnCl x (OPr) 4-x *PrOH [22], the reaction container was allowed to cool till ambient temperature. Simultaneously, 4.5 ml of i-propanol (0.06 mol) was added to 1.62 ml of deionized water (0.09 mol).…”

Section: Sol-gel Preparation Proceduresmentioning

confidence: 99%

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Synthesis of SnO2 nanopowders by a sol-gel process using propanol-isopropanol mixture

Hassanzadeh¹,

Moazzez²,

Haghgooie

et al. 2008

Open Chemistry

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A simple sol-gel process is proposed for synthesizing SnO 2 nanopowders utilizing normal propanol and isopropanol mixture instead of just using normal alcohols such as ethanol, propanol or butanol for Sol preparation. No surfactant was used in this Sol preparation process. The structure of sol is studied by FT-IR-ATR technique. On altering propanol to isopropanol ratio, three different nanopowders were obtained. X-ray powder diffraction, high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), selected area electron diffraction pattern (SAED) and BET techniques were used to characterize prepared powders. Results show that smaller grain size was obtained via altering alcohols ratio. In addition, Merck commercial SnO 2 powder was also used as a reference material for comparing purposes; because it has nanometer scale (ca. 60 nm). HRTEM images show that obtained nanopowders were polycrystalline and their average diameters fall into the range of 6-80 nm. Finally, the effect of alkoxide ligand size through sol-gel synthesis on product particle size is discussed.© Versita Warsaw and Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Section: Sol-gel Preparation Proceduresmentioning

confidence: 99%

Synthesis of SnO2 nanopowders by a sol-gel process using propanol-isopropanol mixture

Hassanzadeh¹,

Moazzez²,

Haghgooie

et al. 2008

Open Chemistry

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Section: Introductionunclassified

“…Las características de estas barreras dependen del contenido de oxígeno intergranular lo que se refleja en un cambio en la resistividad del sensor [3]. En este sentido, diferentes factores, tales como química de defectos, propiedades morfológicas, influencia de aditivos y efectos catalíticos en las reacciones superficiales contribuyen a la respuesta eléctrica del sensor [4].Un método ampliamente utilizado para incrementar la selectividad de los sensores de gases es incorporarle catalizadores al SnO 2 [5]. Morrison [6] determinó que un catalizador puede afectar las propiedades de la superficie de los granos y de los contactos intergranulares.…”

unclassified

Adsorción de oxígeno en sensores de película gruesa de SnO<sub>2</sub> dopados con Pd

Ponce¹,

Aldao²,

Castro³

2004

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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En este trabajo se estudia la dependencia de la conductividad eléctrica en oxígeno de películas de SnO 2 dopadas con Pd. Los cambios en la conductividad, al modificar la atmósfera de vacío a aire, pueden ser explicados si consideramos que la adsorción de oxígeno produce un incremento en el ancho y en el alto de las barreras de potencial intergranulares. La exposición de las películas a estos gases a temperaturas mayores que 300°C favorece la difusión interna del oxígeno lo que provoca la aniquilación de vacantes de oxígeno y por ende la alteración de las barreras intergranulares. Se analiza en particular la diferencia en el comportamiento eléctrico entre las películas de SnO 2 dopadas y sin dopar. Palabras claves: SnO 2 , películas gruesas, mecanismos de conducción. Oxygen adsorption in Pd-doped SnO 2 thick filmsThe dependence of the electrical conductivity Pd-doped SnO 2 thick films in an oxygen atmosphere is studied. The conduction mechanism when the atmosphere is changed from vacuum to oxygen can be explained considering the modification of the intergranular potencial barriers. The films exposure at temperatures higher than 300°C favors the oxygen indiffusion that causes the annihilation of oxygen vacancies. The difference between thick films doped with Pd and films without additives is analyzed.Keywords: SnO 2 , thick films, conduction mechanisms. INTRODUCCIÓNEn las pasadas dos décadas los sensores de gases basados en SnO 2 se han tornado los dispositivos de estado sólido preponderantes para la detección de gases en alarmas domésticas, comerciales e industriales [1][2]. Generalmente se acepta que la quimisorción de oxígeno produce la transferencia de electrones desde el interior de los granos de SnO 2 a sus superficies lo que da lugar a la modificación de las barreras formadas en los bordes de grano. Las características de estas barreras dependen del contenido de oxígeno intergranular lo que se refleja en un cambio en la resistividad del sensor [3]. En este sentido, diferentes factores, tales como química de defectos, propiedades morfológicas, influencia de aditivos y efectos catalíticos en las reacciones superficiales contribuyen a la respuesta eléctrica del sensor [4].Un método ampliamente utilizado para incrementar la selectividad de los sensores de gases es incorporarle catalizadores al SnO 2 [5]. Morrison [6] determinó que un catalizador puede afectar las propiedades de la superficie de los granos y de los contactos intergranulares. Uno de ellos es el llamado "efecto spillover" en el cual la molécula de oxígeno se disocia para formar una especie de oxígeno más activa. Otro efecto es el llamado "control del nivel de Fermi", en el cual se produce un intercambio electrónico entre el catalizador y el cerámico semiconductor [7].En este trabajo realizamos una serie de experimentos destinados a dilucidar aspectos básicos sobre los efectos de la exposición de la película al vacío y a una atmósfera de oxígeno. En particular, se analiza la respuesta de películas gruesas de SnO 2 con y sin el agregado de Pd ante ...

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“…Las características de estas barreras dependen del contenido de oxígeno intergranular lo que se refleja en un cambio en la resistividad del sensor (3). En este sentido, diferentes factores, tales como química de defectos, propiedades morfológi-cas, influencia de aditivos y efectos catalíticos en las reacciones superficiales, contribuyen a modificar la respuesta eléctri-ca del sensor (4).…”

Section: Introductionunclassified

Efectos de la exposición de películas gruesas de SnO<sub>2</sub> a vacío, oxígeno y monóxido de carbono

Ponce¹,

Aldao²,

Castro³

2002

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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En este trabajo se estudia la dependencia de la conductividad eléctrica en aire y en monóxido de carbono de películas de SnO 2 . El proceso de conducción, al cambiar la atmósfera de vacío a aire y de vacío a monóxido de carbono, puede ser explicado si consideramos cómo la adsorción de estos gases altera las barreras de potencial formadas en los bordes de grano. La exposición de las películas a estos gases a temperaturas mayores que 300°C favorece la difusión interna del oxígeno lo que provoca la aniquilación de vacantes de oxígeno.Palabras claves: SnO 2 , mecanismos de conducción, monóxido de carbono, oxígeno. Oxygen and carbon monoxide adsorption in SnO 2 thick films gas sensorsIn this work the dependence of the electrical conductivity in air and in carbon monoxide of SnO 2 films is studied. The conduction mechanism when the atmosphere is changed from vacuum to air and vacuum to carbon monoxide can be explained considering the modification of the intergranular potential barriers. The films exposure at temperatures higher than 300°C favors the oxygen indiffusion that causes the annihilation of oxygen vacancies. INTRODUCCIÓNLos óxidos semiconductores como SnO 2 e In 2 O 3 son reconocidos como excelentes materiales para aplicaciones en la detección de gases. Poseen una velocidad de quimisorción extremadamente lenta a temperatura ambiente, razón por la cual son empleados a temperaturas entre 200-400°C (1). Los sensores basados en SnO 2 son ampliamente empleados para detectar concentraciones muy bajas de CO debido a su alta selectividad y sensibilidad comparada con otros sensores de gases cerámicos (2).Generalmente se acepta que la quimisorción de oxígeno produce la transferencia de electrones desde el interior de los granos de SnO 2 a sus superficies lo que da lugar a la modificación de las barreras formadas en los bordes de grano. Las características de estas barreras dependen del contenido de oxígeno intergranular lo que se refleja en un cambio en la resistividad del sensor (3). En este sentido, diferentes factores, tales como química de defectos, propiedades morfológi-cas, influencia de aditivos y efectos catalíticos en las reacciones superficiales, contribuyen a modificar la respuesta eléctri-ca del sensor (4).Actualmente, existen tres modelos teóricos que permiten explicar el comportamiento de estos dispositivos (5): el modelo de barreras dobles de Schottky, el modelo de cuellos, y el modelo de partículas ultrafinas. Al respecto, se ha determinado que el tamaño de grano de los sensores afecta el mecanismo de detección. Se ha propuesto que cuando el tamaño de grano es mayor que el ancho de la zona de deserción de las barreras intergranulares, los bordes de grano controlan la conducción. Cuando el tamaño de grano es comparable con el ancho de las dos zonas de agotamiento, la conducción es controlada por la presencia de cuellos. En cambio, cuando los tamaños de las partículas son menores que el ancho de las dos zonas de agotamiento, la conducción es controlada por el grano.Un gran número de trabajos referentes a...

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Moisture influence and geometry effect of Au and Pt electrodes on CO sensing response of SnO2 microsensors based on sol–gel thin film

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Synthesis of SnO2 nanopowders by a sol-gel process using propanol-isopropanol mixture

Synthesis of SnO2 nanopowders by a sol-gel process using propanol-isopropanol mixture

Adsorción de oxígeno en sensores de película gruesa de SnO<sub>2</sub> dopados con Pd

Efectos de la exposición de películas gruesas de SnO<sub>2</sub> a vacío, oxígeno y monóxido de carbono

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