Fluctuation enhanced gas sensing with WO3-based nanoparticle gas sensors modulated by UV light at selected wavelengths - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Fluctuation enhanced gas sensing with WO3-based nanoparticle gas sensors modulated by UV light at selected wavelengths

Abstrakt

The sensitivity and selectivity of WO3-based gas sensors can be enhanced by UV-irradiation-induced modulation, especially if different wavelengths are employed. We used fluctuation-enhanced gas sensing, based on measurements of resistance fluctuations in the gas sensor, to study the effects of such modulation on the noise intensity for ambient atmospheres of synthetic air without and with additions of small amounts of ethanol, methane and formaldehyde. Our data confirmed that the method is energy efficient and can be applied to improve gas detection sensitivity and selectivity. The results are strongly dependent on the gaseous species, and a single UV-modulated WO3-based gas sensor discriminate between different gases.

Cytowania

  • 3 6

    CrossRef

  • 3 7

    Web of Science

  • 3 8

    Scopus

Autorzy (6)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 54 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY-NC-ND otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL nr 234, strony 453 - 461,
ISSN: 0925-4005
Rok wydania:
2016
Opis bibliograficzny:
Trawka M., Smulko J., Hasse L., Granqvist C., Annanouch F., Ionescu R.: Fluctuation enhanced gas sensing with WO3-based nanoparticle gas sensors modulated by UV light at selected wavelengths// SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL. -Vol. 234, (2016), s.453-461
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.snb.2016.05.032
Bibliografia: test
  1. G. Korotcenkov, Gas response control through structural and chemical modifications of metal oxide films: State of the art and approaches, Sens. Actuators B 107 (2005) 209- 232. otwiera się w nowej karcie
  2. J. Smulko, J. Ederth, L. Yingfeng, L.B. Kish, M. Kennedy, F. Krus, Gas-sensing by thermoelectric voltage fluctuations in SnO2 nanoparticle films, Sens. Actuators B 106 (2005) 708-712. otwiera się w nowej karcie
  3. P. Heszler, R. Ionescu, E. Llobet, L. F. Reyes, J. Smulko, L.B. Kish, C.G. Granqvist, On the selectivity of nanostructured semiconductor gas sensors, Phys. Status Solidi B 244 (2007) 4331-4335. otwiera się w nowej karcie
  4. L.B. Kish, H. Chang, M.D. King, C. Kwan, J.O. Jensen, G. Schmera, J. Smulko, Z. Gingl, C.G Granqvist, Fluctuation-enhanced sensing for biological agent detection and identification, IEEE Trans. Nanotechnol. 10 (2011) 1238-1242. otwiera się w nowej karcie
  5. B. Ayhan, C. Kwan, J. Zhou, L.B. Kish, K.D. Benkstein, P.H. Rogers, S. Semancik, Fluctuation enhanced sensing (FES) with a nanostructured, semiconducting metal oxide film for gas detection and classification, Sens. Actuators B 188 (2013) 651-660. otwiera się w nowej karcie
  6. J. Ederth, J. Smulko, L. Kish, P. Heszler, C.G. Granqvist, Comparison of classical and fluctuation-enhanced gas sensing with PdxWO3 nanoparticle films, Sens. Actuators B 113 (2005) 310-315. otwiera się w nowej karcie
  7. L.B. Kish, R. Vajtai, C.G. Granqvist, Extracting information from noise spectra of chemical sensors: single sensor electronic noses and tongues, Sens. Actuators B 71 (2000) 55-59. otwiera się w nowej karcie
  8. Ł. Lentka, J. Smulko, R. Ionescu, R., C.G. Granqvist, L.B. Kish, Determination of gas mixture components using fluctuation enhanced sensing and the LS-SVM regression algorithm. Metrol. Meas. Syst. 22 (2015) 341-350. otwiera się w nowej karcie
  9. M. Kotarski, J. Smulko, Hazardous gases detection by fluctuation-enhanced gas sensing, Fluctuations and Noise Lett. 4 (2010) 359-371. otwiera się w nowej karcie
  10. Y. Gui, S. Li, J. Xu, C. Li, Study on TiO2-doped ZnO thick film gas sensors enhanced by UV light at room temperature, Microelectron. J. 39 (2008) 1120-1125. otwiera się w nowej karcie
  11. L. Deng, X. Ding, D. Zeng, S. Tian, H. Li, C. Xie, Visible-light activate mesoporous WO3 sensors with enhanced formaldehyde-sensing property at room temperature, Sens. Actuators B 163 (2012) 260-266. otwiera się w nowej karcie
  12. Q. Geng, Z. He, X. Chen, W. Dai, X. Wang, Gas sensing property of ZnO under visible light irradiation at room temperature, Sens. Actuators B 188 (2013) 293-297. otwiera się w nowej karcie
  13. M.-H. Chen, C.-S. Lu, R.-J. Wu, Novel Pt/TiO2-WO3 materials irradiated by visible light used in a photoreductive ozone sensor, J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 45 (2014) 1043-1048. otwiera się w nowej karcie
  14. M. Radecka, K. Zakrzewska, M. Rękas, SnO2-TiO2 solid solutions for gas sensors. Sens. Actuators B 47 (1998) 194-204. otwiera się w nowej karcie
  15. C.G. Granqvist, S. Green, E.K. Jonson, R. Marsal, G.A. Niklasson, A. Roos, L.B. Kish, Electrochromic foil-based devices: Optical transmittance and modulation range, effect of ultraviolet irradiation, and quality assessment by 1/f current noise. Thin Solid Films 516 (2008) 5921-5926. otwiera się w nowej karcie
  16. M. Kiwilszo, J. Smulko, Pitting corrosion characterization by electrochemical noise measurements on asymmetric electrodes. J. Solid State Electrochem. 13 (2009) 1681- 1686. otwiera się w nowej karcie
  17. S. Kogan, Electronic noise and fluctuations in solids. Cambridge University Press, 2008. otwiera się w nowej karcie
  18. T. Contraret, T. Florido, J.L. Seguin, K. Aguir, A physics-based noise model for metallic oxide gas sensors characterization, Procedia Eng. 25 (2011) 375-378. otwiera się w nowej karcie
  19. S. Gomri, J. Seguin, J. Guerin, K. Aguir, Adsorption-desorption noise in gas sensors: Modelling using Langmuir and Wolkenstein models for adsorption, Sens. Actuators B 114 (2006) 451-459. otwiera się w nowej karcie
  20. S. Gomri, J.L. Seguin, J. Guein, K. Aguir, A mobility and free carriers density fluctuations based model of adsorption-desorption noise in gas sensor, J. Phys. D: Appl. Phys. 41 (2008) 065501/1-065501/11. otwiera się w nowej karcie
  21. Z. Topalian, J. Smulko, G.A. Niklasson, C.G. Granqvist, Resistance noise in TiO2-based thin film gas sensors under ultraviolet irradiation, J. Phys. Conf. Ser. 76 (2007) 1-5. otwiera się w nowej karcie
  22. T.Y. Yang, H.M. Lin, B.Y. Wei, C.Y. Wu, C.K Lin, UV enhancement of the gas sensing properties of nano-TiO2, Rev. Adv. Mater. Sci. 4 (2003) 48-54.
  23. S. Mishra, C. Ghanshyam, N. Ram, R. P. Bajpai, R. K. Bedi, Detection mechanism of metal oxide gas sensor under UV radiation, Sens. Actuators B 97 (2004) 387-390. otwiera się w nowej karcie
  24. H.U. Lee, S.C. Lee, S. Choi, B. Son, H. Kim, S.M. Lee, H.J. Kim, J. Lee, Influence of visible- light irradiation on physicochemical and photocatalytic properties of nitrogen-doped three-dimensional (3D) titanium dioxide, J. Hazard. Mater. 258 (2013) 10-18. otwiera się w nowej karcie
  25. Y.-D. Wang, Z.-X. Chen, Y.-F. Li, X.-H. Wu, Electrical and gas sensing properties of WO3 semiconductor material, Solid-State Electron., 45 (2001) 639-644.
  26. J. Zeng, M. Hu, W. Wang, H. Chen, Y. Qin, NO2-sensing properties of porous WO3 gas sensor based on anodized sputtered tungsten thin film, Sens. Actuators B 161 (2012) 447-452. otwiera się w nowej karcie
  27. Z. Hua, M. Yuasa, T. Kida, N. Yamazoe, K. Shimanoe, High sensitive gas sensor based on Pd-loaded WO3 nanolamellae, Thin Solid Films 548 (2013) 677-682. otwiera się w nowej karcie
  28. F. Annanouch, S. Vallejos, C. Blackman, X. Correig, E. Llobet, CO and H2 sensing with CVD-grown tungsten oxide nanoneedles decorated with Au, Pt or Cu nanoparticles, Procedia Eng. 47 (2012) 904-907. otwiera się w nowej karcie
  29. R. Ionescu, A. Hoel, C.G. Granqvist, E. Llobet, P. Heszler, Low-level detection of ethanol and H2S with temperature-modulated WO3 nanoparticle gas sensors, Sens. Actuators B 104 (2005) 132-139. otwiera się w nowej karcie
  30. S. Vallejos, P. Umek, T. Stoycheva, F. Annanouch, E. Llobet, X. Correig, P. De Marco, C. Bittencourt, C. Blackman, Single-step deposition of Au-and Pt-nanoparticle- functionalized tungsten oxide nanoneedles synthesized via aerosol-assisted CVD, and used for fabrication of selective gas microsensor arrays, Adv. Funct. Mater. 23 (2013) 1313-1322. otwiera się w nowej karcie
  31. W. Zeng, C. Dong, B. Miao, H. Zhang, S. Xu, X. Ding, S. Hussain, Preparation, characterization and gas sensing properties of sub-micron porous WO3 spheres, Mater. Lett. 117 (2014) 41-44. otwiera się w nowej karcie
  32. T5F Technical Data Sheet, Seoul Optodevice, rev0.0, April 2010, www.socled.com. otwiera się w nowej karcie
  33. OSV4YL5451B Data Sheet, OptoSupply, LED & Application Technologies, ver.A.2. otwiera się w nowej karcie
  34. Y. Shigesato, Photochromic properties of amorphous WO3 films, Jpn. J. Appl. Phys. 30 (1991) 1457-1462. otwiera się w nowej karcie
  35. Z.D. Meng, L. Zhu, J.G. Choi, C.Y. Park, W.C. Oh, Preparation, characterization and photocatalytic behavior of WO3-fullerene/TiO2 catalysts under visible light, Nanoscale Res. Lett. 6 (2011) 1-11. otwiera się w nowej karcie
  36. J.D. Vincent, J. Vampola, G. Pierce, M. Stegall, S. Hodges, Fundamentals of Infrared and Visible Detector Operation and Testing, Wiley and Sons, 2015. otwiera się w nowej karcie
  37. A. Giberti, C. Malagù, V. Guidi, WO3 sensing properties enhanced by UV illumination: An evidence of surface effect, Sens. Actuators B 165 (2012) 59-61. otwiera się w nowej karcie
  38. Y. Shigesato, Photochromic properties of amorphous WO3 films, Jpn. J. Appl. Phys. 30 (1991) 1457-1462. otwiera się w nowej karcie
  39. K. Aguir, C. Lemire, D.B.B. Lollman, Electrical properties of reactively sputtered WO3 thin films as ozone gas sensor, Sens. Actuators B 84 (2002) 1-5. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 74 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi