Fe-dotierte ZnO-Nanostrukturen zum Nachweis von Isobutan (i-C4H10)

Fe-dotierte ZnO-Nanostrukturen (FZOs) mit unterschiedlichen Dotierungskonzentrationen (0;1;3;5;7 und 9%.wt) wurden mit Hilfe der Tauchbeschichtungstechnik hergestellt. Die Auswirkungen der Fe-Dotierungskonzentration auf die strukturellen, morphologischen, optischen und elektrischen Eigenschaften sowie die Reaktion auf das Gas Isobutan (i-C4H10) der FZO-Nanostrukturen wurden untersucht. Die DRX-Analyse zeigte, dass Eisen einen signifikanten Einfluss auf die Partikelgröße hat. Die REM-Bilder zeigten die Bildung von Nanopartikeln und Nanostäbchen, Die EDS-Ergebnisse bestätigten die Anwesenheit der Elemente Zn, O und Fe. AFM ergab, dass alle Proben eine homogene Granulatstruktur mit Nanogrößen aufweisen. Die UV-Vis-Absorptionsmessungen zeigten eine Durchlässigkeit zwischen 69 und 89%, wobei der optische Abstand mit zunehmendem Fe-Gehalt abnimmt. Die elektrischen Messungen mittels Hall-Effekt zeigten, dass die elektrischen Eigenschaften der FZO-Nanostrukturen eine n-Typ-Leitung aufweisen. Die Ergebnisse des Isobutan-Nachweises zeigten deutlich, dass die mit 3 %.wt Fe dotierte ZnO-Nanostruktur eine bemerkenswerte Reaktion von ca. 76,3 % mit einer schnellen Reaktionszeit von ca. 67 s bot.

Autorentext

Dr. Bouabida Seddik wurde 1979 in Tébessa, Algerien, geboren. Er promovierte im Fachbereich Elektrotechnik an der Universität Oum el Bouaghi, Algerien, im Bereich Instrumentierung. Seine Forschungsinteressen liegen in der Synthese und Charakterisierung von Nanopartikeln und dünnen Schichten und der Untersuchung ihrer sensorischen Anwendungen.