CC BY
8INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
АТМОСФЕРА ХДВОСИДАГИ ТРИМЭТИЛАМИН МИВДОРИНИ АНЩЛОВЧИ ЯРИМУТКАЗГИЧЛИ СЕНСОРЛАР ОЛИШ Саидов Д.Х
Термиз давлат университети Зикиров С.А
Термиз давлат университети https://doi.org/10.5281/zenodo. 7336431
Аннотация. Аминларни сенсорларига булган кизикиш, шубхасиз, уларнинг экология ва кимёда саноатида техника хавфсизлигини таъминлашда кенг кулланилишидан келиб чикади. Х,озирги вактда яримутказгичли сенсорларнинг (ЯУС) сезгир элементлари сифатида металл оксидлари кенг кулланилмокда. Аминларнинг яримутказгичли сенсорининг (ЯУС-NH) газсезгир катлами сифатида калай, темир, никель, темир, индий, кумуш ва бошка металл оксидларидан фойдаланилган. Муаммони куйилишига караб, баркарор хусусиятларга эга булган газсезгир плёнкалар турли усулларда олинади. Уларнинг ичида золь-гель технологияси усули энг куп кулланилади.
Калит сузлар: Яримутказгичли сенсорларнинг ЯУС, ЯУС-NH, золь-гель, ТЭОС, ГСМ, допант.
РАЗРАБОТКА ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО СЕНСОРА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ
ТРИМЕТИЛАМИНА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК
Аннотация. Интерес к аминовым сенсорам, несомненно, обусловлен их широким применением в природоохранной и химической промышленности для обеспечения безопасности машин. В настоящее время оксиды металлов широко используются в качестве чувствительных элементов полупроводниковых сенсоров (ПЭС). В качестве газоинертного слоя полупроводникового сенсора аминов (ЯУС-NH) использовали оксиды олова, железа, никеля, железа, индия, серебра и других металлов. В зависимости от задачи газонепроницаемые пленки со стабильными свойствами можно получить разными способами. Среди них чаще всего используется метод золь-гель технологии.
Ключевые слова: ЯУС полупроводниковых сенсоров, ЯУС-NH, золь-гель, ТЭОС, ГСМ, допант.
DEVELOPMENT OF TRIMETHYLAMINE DETECTION SEMICONDUCTOR SENSOR AND STUDY OF ITS METROLOGICAL DESCRIPTION
Abstract. The interest in amine sensors is undoubtedly due to their widespread use in the environmental and chemical industries to ensure the safety of machinery. Currently, metal oxides are widely used as sensitive elements of semiconductor sensors (SES). Tin, iron, nickel, iron, indium, silver and other metal oxides were used as the gas-inert layer of the semiconductor sensor of amines (YO'S-NH). Depending on the problem, gas-tight films with stable properties can be obtained in different ways. Among them, the method of sol-gel technology is used the most.
Keywords: YO'S of semiconductor sensors, YO'S-NH, zol-gel, TEOS, GSM, dopant.
КИРИШ
Нанокомпозит плёнкалар олишда кулланиладиган золь-гель жараёнининг энг куп таркалган варианти асосида алкокси бирикманинг назорат килинадиган гидролизи ётади.
Батжст лмю тжоУлТюж
ЮТЕЯМАТЮМЛЬ 8С1ЕОТ1Р1С ГОШМАЬ УОШЫЕ 1 188иЕ 8 иШ-2022: 8.2 | КБК 2181-3337
Золь-гель синтезнинг алкоксидли усули прекурсорларнинг (алкоксидларнинг) гидролитик поликонденсацияси ва олинган мах,сулотларни куритишга асосланади [5]. Гидролизнинг биринчи боскичида кремний органик бирикмаларининг гидроксил х,осилалари х,осил булади. Бундай бирикмаларда гидроксил гурух,и тугридан-тугри кремний билан богланади. Ушбу моддалар поликонденсацияланиш натижасида кремний ва кислород атомларидан тузилган полимер молекулаларининг асосий занжирини х,осил килади [1-3]. Газ сенсорларининг сезгир элементлари учун модификацияланган оксид ёки аралаш оксидли материалларни олишда золь-гель усули бир катор кулайликларга эга. Золь-гель усули анъанавий равишда плёнкани коплаш ва термик ишлов бериш усулларидан фаркли уларок, оксид тизимларининг структура-фазавий х,олатини, синтез шароитларини (таркибий кисмлар нисбатларини ва термик ишлов бериш шароитларини) бошкариш оркали узгартириш имконини беради [8]. Ушбу усулни амалга ошириш осон, киммат ва мураккаб ускуналарни талаб килмайди, паст хдроратларда олиб борилади, аралашмалар стехиометриясини кафолатлайди ва аралашмаларга кушиладиган кушимча бирикмалар микдорини назорат килишни таъминлайди; материалнинг калинлигини, таркибини ва тузилишини назорат килиш имконини беради[5-6].
ТАДЦЩОТ МАТЕРИАЛЛАРИ ВА МЕТОДОЛОГИЯСИ
Тажрибалар давомида, SnО2 таркибли допант асосида ТЭОС иштирокида юпка плёнкани шаклланиш жараёни батафсил куриб чикилди. Тажрибаларда икки марта хдйдаб тозаланган ТЭОС ва этил спирти ишлатилди. SnО2 нинг манбаи сифатида SnCl4 дан фойдаланилди. Газга сезгир юпка каватли плёнкаларни синтези уч боскичда амалга оширилди. Биринчи боскичда, хона хдроратида, 30 минут давомида этанол/тетраэтоксисилан=30 нисбатида алмашиниш жараёни амалга оширилди (1эритма). Допантнинг нанокомпозитнинг сезувчанлиги ва селективлигига таъсирини урганиш буйича утказилган тажрибаларда, SiO2: 8иО2 нинг нисбати 1:0,1 дан 1:2,0 гача узгартирилди. [4-5]. Ушбу тажрибаларда допант ^п02) саклаган эритмаларнинг динамик ковушкоклиги(3,8 сПа) допантсиз эритма ковушкоклигидан (2,1 кПа) юкори булиши хамда допантли эритмаларнинг баркарорлиги худди шу таркибли допантсиз эритманинг баркарорлигидан кам булиши кузатилди. [7].
Шундай килиб, ТЭОС:Н2О:С2Н5ОН:НС1=1:20:30:0,05 таркибли эритмага Sn02ни 8Ю2/8иО2=2 нисбатида кушилиши унинг кавушкоклигини ортиши ва баркарорлигини камайишига олиб келади.
г н и н а м т
и р
Э
5.5 ^ О 4.54.0 3.5 3.01 2.5
0 50 100 150 200 250 300 350 400 Тажрибанинг давомийлиги. соат
1-расм. 8пС14 саклаганТЭОС:ШО:
С1Н5ОН:НС1=1:2П:3П:П.05 таркибли эритманинг
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
1 расмдан допант саклаган эритма кавушкоклигини маълум баркарорлик даври булишини курамиз. Допантнинг эритма хоссаларига таъсирини аниклаш буйича тажрибалар SiO2:SnÜ2 нисбатини 1,0: 0,1 дан 1,0: 2,0 гача булган оралигида амалга оширилди.Эксперимент натижалари 1-жадвалда келтирилган.
1-жадвал
Допант микдорини эритманинг хоссаларига таъсири
Т/р SiÜ2:SnÜ2 ^овушкоклик, сПа Баркарорлиги сутка
1 1,0:0,1 2,4 15,5
2 1,0:0,4 2,6 14,5
3 1,0:1,0 2,8 12,1
4 1,0:1,5 3,1 8,7
5 1,0:2,0 3,7 5,9
ТАДЦЩОТ НАТИЖАЛАРИ
Ушбу маълумотлардан куринганидек допант кушилган ТЭОС эритмасига кушиладиган допантнинг таркибига ва микдорига караб, бошлангич золнинг гелга айланиш тезлиги кенг диапазонда узгариб туради. Допант кушилган системанинг баркарорлиги эритмадаги металл оксиди микдорига тескари пропорционал булиб, допант кушилган компонентнинг микдорини ортиши билан эритманинг баркарорлиги камаяди. 8Ю2:8п02 нинг 1,0:0,1 дан 1,0:2,0 га (моль), нисбатларида эритманинг баркарорлиги 2,6 мартага камайиши кузатилди. Демак, эритмадаги допант микдори канчалик куп булса, уни ишлатиш муддати шунчалик кискаради. Шиша пластинка юзасига таркибида калай саклаган эритмадан плёнка копламаси олинди. Таглик юзага плёнка хосил килиш учун, эритмани пластинка устига куйиб, цинтрафугада минутига 2000 мартагача тезликда айлантирилди. Олинган плёнка копламаси инерт пластинка юзага каттик ёпишади. ^алай оксиди микдорининг10% дан ортиши купрок кристалл тузилишга эга булган плёнка хосил булишига сабаб булди. Масалан шу таркибли золдан олинган плёнкага 4500Сда термик ишлов берилганда хосил булган плёнка аник ифодаланган кристалл тузилишни намоён килди. Плёнканинг куйдириш вакти (термик ишлов бериш вакти) 30 минутдан 60 минутгача оширилганда уни говаклигини ошиши кузатилди. МУ^ОКАМА
Бундан куриниб турибдики, эритмага кушиладиган ноорганик модификацияловчи кушимча (допант) олинган силикат плёнканинг говаклигини ортишига олиб келади, яъни. бу холда допант шишадаги сингари ноорганик полимерни говаклантирувчи вазифасини утайди. Утказилган тадкикотлардан, ноорганик Sn саклаган бирикмалари мавжуд булган ТЭОС эритмаларидан газга сезгир булган копламни олишда 20-250С дан кам булмаган харорат ва намлик даражаси 55-60% оралигида сакланиб туриши талаб этилади. ХУЛОСА
Оптимал хароратда (3750С) триэтиламин учун энг юкори сигнал Si02/Sn02-10% Бе20з асосидаги ГСМ да кузатилди. ГСМ сиртида 3750С харорат сенсорга бериладиган кучланишни 2,1 В га тенг киймати таъсирида таъминланди.Шу сабабли кейинги тажрибалар сенсорга бериладиган кучланишнинг 2,1 В га тенг кийматида утказилди.ЯУС каршилигини температуранинг турли кийматларига мос узгариши ГСМ юзасига газларнинг адсорбциясини фаркланиши ва уларнинг узаро таъсири механизмларининг турли булиши билан тушунтирилади ва бу триэтиламинни бошка газлар иштирокида
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 8 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
селектив аниклаш учун ишлатилиши мумкин. Шундай килиб, утказилган тадкикотлар натижасида SnO2 ва Fe2O3 га асосланган яримутказгичли плёнкалардан фойдаланилганда ГСМ нинг триметиламинга нисбатан максимал сигналини таъминловчи оптимал хдрорат-375 0C танланган. Ушбу хдроратда триэтиламинни бир хил концентрациясига мос келувчи сигнал киймати SiO2/SnO2+Fe2O3 таркибли, газсезгир материалларда Fe2O3 микдорини купайиши билан ортиб борди ва 375 0C (оптимал хдроратда) триметиламин учун энг катта сигнал триэтиламин таркибли ГСМ да аникланди.
REFERENCES
1. Гаман В.И. Физика полупроводниковых газовых сенсоров. - Томск: Изд-во науч.-технической литературы, 2012. - 110 с.
2. Каттралл Роберт В. Химические сенсоры.-М.: Научный мир, 2000.-144 с.
3. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 376 с.
4. Султанов М.М., Абдурахманов Э. Термокаталитический газоанализатор для определения оксида углерода. // Universum: технические науки, электрон. научн. журн. 2018. №2 (47).
5. Эшкобилова М.Э., Сидикова Х.Г., Абдурахманов Э. Метрологические характеристики полупроводникого газоанализатора оксида углерода «ПГА-СО»// Вестник НУУз. 2021.3/2/1.- С. 299-306.
6. Абдурахманов Э. Сенсор для селективного мониторинга оксида углерода в воздухе и промышленных газообразных выбросах // Журн. анал. и конт. - М., 2004. - № 2(8). - С. 165 - 168
7. Газоанализаторы, сигнализаторы газа, аналитические приборы. (Газоанализаторы оксида углерода (CO) //.info@ gazanalizator.ru 12.02.2021
8. Jumayeva Z.E., Mirzayeva F.J. Saidov D.X The determination of the appearance, color, density of ethyl acetate obtained on the basis of eaf World Bulletin of Social Sciences (WBSS) Available Online at: https://www.scholarexpress.net Vol. 5, December - 2021 ISSN: 2749-361X.
