Conductometric H2S Sensors Based on TiO2 Nanoparticles

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作者
Yassine Alaya,M. Madani,N. Bouguila,L. El Mir,Enza Fazio,Carmelo Corsaro,G. Neri
出处
期刊:Materials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:17 (13): 3283-3283
标识
DOI:10.3390/ma17133283
摘要

High-performance hydrogen sulfide (H2S) sensors are mandatory for many industrial applications. However, the development of H2S sensors still remains a challenge for researchers. In this work, we report the study of a TiO2-based conductometric sensor for H2S monitoring at low concentrations. TiO2 samples were first synthesized using the sol-gel route, annealed at different temperatures (400 and 600 °C), and thoroughly characterized to evaluate their morphological and microstructural properties. Scanning electronic microscopy, Raman scattering, X-ray diffraction, and FTIR spectroscopy have demonstrated the formation of clusters of pure anatase in the TiO2 phase. Increasing the calcination temperature to 600 °C enhanced TiO2 crystallinity and particle size (from 11 nm to 51 nm), accompanied by the transition to the rutile phase and a slight decrease in band gap (3.31 eV for 400 °C to 3.26 eV for 600 °C). Sensing tests demonstrate that TiO2 annealed at 400 °C displays good performances (sensor response Ra/Rg of ~3.3 at 2.5 ppm and fast response/recovery of 8 and 23 s, respectively) for the detection of H2S at low concentrations in air.
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