Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 13/2021

12.06.2021

Electrophoretic deposition of CuO particulate thick film for ethanol sensing

verfasst von: Anisha Bandyopadhyay, Kamalika Mandal, Vibhav Ambardekar, Debasish Das, S. B. Majumder

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 13/2021

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Detection of volatile organic compounds is of utmost importance in numerous applications such as medical diagnosis, air quality monitoring, hazardous gas detection and food industry. In the present work, investigation on the ethanol-sensing performance of CuO thick film fabricated by electrophoretic deposition (EPD) technique was done. Oval-shaped CuO powder is prepared at room temperature via a facile wet chemical method. A simple, versatile and reproducible electrophoretic deposition technique is employed to fabricate thick film of the as-synthesized CuO powder on to a non-conducting alumina pellet. The sensing performance of EPD-grown thick film CuO sensor has been investigated in static ambient. The uniform and porous sensing layer fabricated by EPD technique exhibits good sensing characteristics such as high response % (~ 129%), quick response (38 s), recovery (462 s) time and stable baseline resistance. For better understanding of sensing performance, theoretical analysis such as stability of the sensing element analysis and response versus temperature simulation were performed. Characteristics constant response time (~ 88 s) is obtained for different test gas concentrations in the range of 50 ppm to 300 ppm. From response versus temperature simulation, activation energies of transduction and first-order kinetics were estimated as 29.43 kJ/mol and 62.99 kJ/mol, respectively.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
5.
Zurück zum Zitat S. Sachdeva, S.J.H. Koper, A. Sabetghadam, D. Soccol, D.J. Gravesteijn, F. Kapteijn, E.J.R. Sudhölter, J. Gascon, L.C.P.M. De Smet, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 9, 24926 (2017)CrossRef S. Sachdeva, S.J.H. Koper, A. Sabetghadam, D. Soccol, D.J. Gravesteijn, F. Kapteijn, E.J.R. Sudhölter, J. Gascon, L.C.P.M. De Smet, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 9, 24926 (2017)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat H. Liu, Y. He, K. Nagashima, G. Meng, T. Dai, B. Tong, Z. Deng, S. Wang, N. Zhu, T. Yanagida, X. Fang, Sensors Actuators B Chem. 293, 342 (2019)CrossRef H. Liu, Y. He, K. Nagashima, G. Meng, T. Dai, B. Tong, Z. Deng, S. Wang, N. Zhu, T. Yanagida, X. Fang, Sensors Actuators B Chem. 293, 342 (2019)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat R. Zhang, T. Zhou, L. Wang, T. Zhang, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 10, 9765 (2018)CrossRef R. Zhang, T. Zhou, L. Wang, T. Zhang, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 10, 9765 (2018)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat A. Umar, J.H. Lee, R. Kumar, O. Al-Dossary, A.A. Ibrahim, S. Baskoutas, Mater. Des. 105, 16 (2016)CrossRef A. Umar, J.H. Lee, R. Kumar, O. Al-Dossary, A.A. Ibrahim, S. Baskoutas, Mater. Des. 105, 16 (2016)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat V. Ambardekar, P.P. Bandyopadhyay, S.B. Majumder, Mater Chem. Phys. 258, 123966 (2021)CrossRef V. Ambardekar, P.P. Bandyopadhyay, S.B. Majumder, Mater Chem. Phys. 258, 123966 (2021)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat N.D. Hoa, S.Y. An, N.Q. Dung, N. Van Quy, D. Kim, Sensors Actuators B Chem. 146, 239 (2010)CrossRef N.D. Hoa, S.Y. An, N.Q. Dung, N. Van Quy, D. Kim, Sensors Actuators B Chem. 146, 239 (2010)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat T. Bhowmick, S. Nag, S.B. Majumder, Mater. Chem. Phys. 262, 124286 (2021)CrossRef T. Bhowmick, S. Nag, S.B. Majumder, Mater. Chem. Phys. 262, 124286 (2021)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Y.-H. Choi, D.-H. Kim, H.S. Han, S. Shin, S.-H. Hong, K.S. Hong, Langmuir 30, 700 (2014)CrossRef Y.-H. Choi, D.-H. Kim, H.S. Han, S. Shin, S.-H. Hong, K.S. Hong, Langmuir 30, 700 (2014)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat O. Lupan, V. Postica, V. Cretu, N. Wolff, V. Duppel, L. Kienle, R. Adelung, Phys. Status Solidi – Rapid Res. Lett. 10, 260 (2016)CrossRef O. Lupan, V. Postica, V. Cretu, N. Wolff, V. Duppel, L. Kienle, R. Adelung, Phys. Status Solidi – Rapid Res. Lett. 10, 260 (2016)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat A. Taubert, F. Stange, Z. Li, M. Junginger, C. Günter, M. Neumann, A. Friedrich, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 4, 791 (2012)CrossRef A. Taubert, F. Stange, Z. Li, M. Junginger, C. Günter, M. Neumann, A. Friedrich, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 4, 791 (2012)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat A.S. Zoolfakar, R.A. Rani, A.J. Morfa, A.P. O’Mullane, K. Kalantar-zadeh, J. Mater. Chem. C 2, 5247 (2014)CrossRef A.S. Zoolfakar, R.A. Rani, A.J. Morfa, A.P. O’Mullane, K. Kalantar-zadeh, J. Mater. Chem. C 2, 5247 (2014)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat A. Ghosh, A. Maity, R. Banerjee, S.B. Majumder, J. Alloys Compd. 692, 108 (2017)CrossRef A. Ghosh, A. Maity, R. Banerjee, S.B. Majumder, J. Alloys Compd. 692, 108 (2017)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat G. Bahuguna, N.K. Mishra, P. Chaudhary, A. Kumar, R. Singh, Res. J. Chem. Sci. 6, 65 (2016) G. Bahuguna, N.K. Mishra, P. Chaudhary, A. Kumar, R. Singh, Res. J. Chem. Sci. 6, 65 (2016)
20.
Zurück zum Zitat S.A. Campbell, R.C. Smith, High-K Gate Dielectr. 0123456789, 65 (2003) S.A. Campbell, R.C. Smith, High-K Gate Dielectr. 0123456789, 65 (2003)
21.
22.
Zurück zum Zitat E. Alfonso, J. Olaya, G. Cubillos, Cryst. - Sci. Technol. (2012). E. Alfonso, J. Olaya, G. Cubillos, Cryst. - Sci. Technol. (2012).
23.
Zurück zum Zitat V. Ambardekar, P.P. Bandyopadhyay, S.B. Majumder, Int. J. Hydrogen Energy 44, 14092 (2019)CrossRef V. Ambardekar, P.P. Bandyopadhyay, S.B. Majumder, Int. J. Hydrogen Energy 44, 14092 (2019)CrossRef
24.
25.
Zurück zum Zitat D. Das, A. Mitra, S. Jena, S.B. Majumder, R.N. Basu, A.C.S. Sustain, Chem. Eng. 6, 17000 (2018) D. Das, A. Mitra, S. Jena, S.B. Majumder, R.N. Basu, A.C.S. Sustain, Chem. Eng. 6, 17000 (2018)
26.
Zurück zum Zitat U. Ray, D. Das, S. Jena, A. Mitra, K. Das, S.B. Majumder, S. Das, Surf. Coatings Technol. 408, 126787 (2021)CrossRef U. Ray, D. Das, S. Jena, A. Mitra, K. Das, S.B. Majumder, S. Das, Surf. Coatings Technol. 408, 126787 (2021)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat L. Dashairya, D. Das, S. Jena, A. Mitra, P. Saha, Nano Sel. 2, 373 (2021)CrossRef L. Dashairya, D. Das, S. Jena, A. Mitra, P. Saha, Nano Sel. 2, 373 (2021)CrossRef
28.
29.
Zurück zum Zitat N. Han, P. Deng, J. Chen, L. Chai, H. Gao, Y. Chen, Sensors Actuators B Chem. 144, 267 (2010)CrossRef N. Han, P. Deng, J. Chen, L. Chai, H. Gao, Y. Chen, Sensors Actuators B Chem. 144, 267 (2010)CrossRef
30.
32.
33.
Zurück zum Zitat V. Ambardekar, P.P. Bandyopadhyay, S.B. Majumder, Sensors Actuators B Chem. 290, 414 (2019)CrossRef V. Ambardekar, P.P. Bandyopadhyay, S.B. Majumder, Sensors Actuators B Chem. 290, 414 (2019)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat K.S.W. Sing, D.H. Everett, R.A.W. Haul, L. Moscou, R.A. Pierotti, J. Rouquerol, T. Siemieniewska, Pure Appl. Chem. 57, 603 (1985)CrossRef K.S.W. Sing, D.H. Everett, R.A.W. Haul, L. Moscou, R.A. Pierotti, J. Rouquerol, T. Siemieniewska, Pure Appl. Chem. 57, 603 (1985)CrossRef
37.
38.
Zurück zum Zitat T. Bhowmick, V. Ambardekar, A. Ghosh, M. Dewan, P. P. Bandyopadhyay, S. Nag, and S. B. Majumder, in Multilayer Thin Films - Versatile Applications for Materials Engineering, ed. By Sukumar Basu (Intechopen, 2020) p.1–46. T. Bhowmick, V. Ambardekar, A. Ghosh, M. Dewan, P. P. Bandyopadhyay, S. Nag, and S. B. Majumder, in Multilayer Thin Films - Versatile Applications for Materials Engineering, ed. By Sukumar Basu (Intechopen, 2020) p.1–46.
39.
40.
Zurück zum Zitat K. Mukherjee, A. P. S. Gaur, and S. B. Majumder, J. Phys. D. Appl. Phys. 45, (2012). K. Mukherjee, A. P. S. Gaur, and S. B. Majumder, J. Phys. D. Appl. Phys. 45, (2012).
41.
42.
43.
Zurück zum Zitat A. Maity, A. Ghosh, S.B. Majumder, Sensors Actuators B Chem. 220, 949 (2015)CrossRef A. Maity, A. Ghosh, S.B. Majumder, Sensors Actuators B Chem. 220, 949 (2015)CrossRef
Metadaten
Titel
Electrophoretic deposition of CuO particulate thick film for ethanol sensing
verfasst von
Anisha Bandyopadhyay
Kamalika Mandal
Vibhav Ambardekar
Debasish Das
S. B. Majumder
Publikationsdatum
12.06.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 13/2021
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-021-06247-0

Weitere Artikel der Ausgabe 13/2021

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 13/2021 Zur Ausgabe