以奈米研磨技術製作應用於揮發性有機氣體偵測之金屬氧化物型氣體感測陣列

梁維元

doi:10.6342/NTU201602547

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以奈米研磨技术制作应用於挥发性有机气体侦测之金属氧化物型气体感测阵列

Development of metal oxide gas sensor array used in volatile organic compounds detection by nano grinding technology

梁维元 , 硕士　　导师：田维诚　　

繁体中文 DOI： 10.6342/NTU201602547

气体感测器；电子鼻；阵列；金属氧化物半导体；三氧化钨；二氧化钛；氧化锌；奈米研磨； metal oxide ； gas sensor ； electronic nose ； sensor array ； Tungsten trioxide ； Titanium dioxide ； Zinc oxide ； nano grinding

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摘要 │ 参考文献 (49) │ 国际计量

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并列摘要〈TOP〉

In this research, a novel gas sensor array that is able to distinguish the individual concentration and fraction of each gas from mixed gas has been developed. The idea is originated from electronic nose. By using nano grinding technology, the particle size of the chosen sensing materials, which is Tungsten trioxide, Titanium dioxide, Zinc oxide, can be effectively reduced to nano scale.
There are two main advantages of using nano grinding as manufacturing process. Firstly, the sensor array can be operated room temperature (25oC), no heating process or light activation involved , due to the nano scale particle size and high surface-volume ratio. Secondly, there is no vacuum pumping equipment and annealing process involved during the the manufacturing process, which can reduced huge amount of time and cost.
Methanol, Ethanol and Toluene are chosen as the detected gases. Each sensor of the sensor array (WO3, TiO2, ZnO) responds to each detected gas differently. By combining the sensitivities to a matrix, it’s possible to effectively distinguish the individual concentration of Methanol, Ethanol and Toluene from the mixed gas of these three gases. The best detection range of the sensor array is within 500 to 5000ppm. The result of 5% error rate shows that this sensor array is reliable under certain condition.

参考文献 ( 49 ) 〈TOP〉

[2] W.Cao and Y.Duan, "Breath analysis:potential of clinical diagnosis and exposure assessment," Clinical chemistry, vol.52., pp.800-811,2006.
连结：
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