Propanol detection device for the purpose of monitoring the quality of the environment

Abstract

The aim of this study was to develop and characterize CuO/Cu2O functionalized with AgPt nanostructures for gas sensing applications. Environmental pollution remains a pressing global concern, requiring effective detection methods. Metal oxide nanostructures, such as those based on copper oxides, offer promising solutions due to their sensitivity and selectivity for various gases. The research investigated the morphology and structure of the nanostructures using techniques such as scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy. In addition, the nanostructures were functionalized with noble metals such as silver and platinum to enhance their sensory properties. The deposition of polymer layers has been investigated as a method to improve sensor selectivity. The gas sensing properties of the CuO/Cu2O/AgPt nanostructures were evaluated using the Keithley 2400 source meter and showed high sensitivity to gases such as propanol, acetone, hydrogen, and ammonia at elevated temperatures. The results showed that higher operating temperatures result in faster response and recovery times. In addition, the nanostructures exhibited saturation in response at higher concentrations of certain gases. These results highlighted the potential of CuO/Cu2O/AgPt nanostructures in environmental monitoring applications, particularly in industries prone to gas emissions. Overall, this research contributes to the advancement of gas sensing technology for pollution prevention and control efforts.

Scopul acestui studiu a fost explorarea, dezvoltarea și caracterizarea nanostructurilor CuO/Cu2O funcționalizate cu AgPt pentru aplicații de detectare a gazelor. Poluarea mediului rămâne o preocupare globală presantă, necesitând metode eficiente de detectare. Nanostructurile de oxizi metalici, cum ar fi cele pe bază de oxizi de cupru, oferă soluții promițătoare datorită sensibilității și selectivității lor pentru diferite gaze. Cercetarea a investigat morfologia și structura nanostructurilor folosind tehnici precum microscopia electronică de scanare (SEM), difracția de raze X (XRD) și spectroscopia Raman. În plus, nanostructurile au fost funcționalizate cu metale nobile, cum ar fi argintul și platina, pentru a le îmbunătăți proprietățile senzoriale. S-a investigat depunerea de straturi de polimeri ca metodă de îmbunătățire a selectivității senzorilor. Proprietățile de detectare a gazelor ale nanostructurilor CuO/Cu2O/AgPt au fost evaluate cu ajutorul aparatului de măsură cu sursă Keithley 2400 și s-a demonstrat o sensibilitate ridicată la gaze precum propanol, acetonă, hidrogen și amoniac la temperaturi ridicate. Rezultatele au arătat că temperaturile de funcționare mai ridicate duc la timpi de răspuns și de recuperare mai rapizi. În plus, nanostructurile au prezentat o saturație a răspunsului la concentrații mai mari de anumite gaze. Aceste rezultate au evidențiat potențialul nanostructurilor CuO/Cu2O/AgPt în aplicațiile de monitorizare a mediului, în special în industriile predispuse la emisii de gaze. În general, această cercetare contribuie la progresul tehnologiei de detectare a gazelor pentru eforturile de prevenire și control al poluării.