Einfluss der Ionenleitfähigkeit und des Na+-Gehaltes von Na+-Ionenleitern auf die Sensitivität von SnO2/Ionenleiter – Kompositen für umweltrelevante flüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC)

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Kevin Frank

SnO2-Gassensoren werden heutzutage als Schwellwertgeber, zum Beispiel zur Warnung vor Rauchgasen oder zur Steuerung der Belüftung in Tunnel, eingesetzt. Dieser Sensortyp ist sehr empfindlich, robust und preiswert, allerdings bietet die Verwendung der herkömmlichen katalytisch wirkenden Additive in den SnO2-Schichten keine ausreichende Selektivität für anspruchsvolle Feldanalysen. Hierfür müssen neue Additive, welche eine starke Sensitivitätssteigerung für die zu bestimmenden Substanzen erzielen, gefunden werden. In einer vorangegangenen Arbeit wurde gezeigt, dass durch die Verwendung des Ionenleiters NASICON als Additive, die Sensitivität von SnO2-Sensoren für bestimmte Alkohole und Aldehyde stark erhöht werden kann. Motiviert durch diese Ergebnisse und das daraus zu erwartende Potential zur Detektion von umweltrelevanten flüchtigen Kohlenwasserstoffen durch Ionenleiter als Additive, sollen die gassensitiven Eigenschaften dieser SnO2/Ionenleiter-Schicht untersucht werden. Drei Punkte stehen hierbei im Mittelpunkt:- Es soll generell das Verständnis der Wirkungsweise von Additiven in SnO2 ?Gassensoren, auf die Oberflächenreaktionen, mittels Diffuse Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (DRIFTS) Messungen verbessert werden.- Insbesondere soll das noch geringe Wissen über die gassensitiven Eigenschaften von SnO2/Ionenleiter-Schichten erweitert werden.- Die außerordentlichen Sensitivitätssteigerungen, die an SnO2/NASICON-Schichten beobachtet wurden sowie eine hierfür bereits bestehende Modellvorstellung sollen durch ein vergleichendes Studium mit anderen SnO2/Ionenleiter-Schichten untersucht bzw. verifiziert werden.

Förderzeitraum:
01.08.2004 - 31.07.2007

Institut:
Technische Universität Dresden
Institut für Physikalische Chemie und
Elektrochemie

Betreuer:
Prof. Dr. Ulrich Guth

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