Efecto de los rayos gamma en la fabricación de sensores de Gas Natural (GN) y Gas Licuado de Petróleo (GLP) con ZnO nanoestructurado

Abstract

Se presenta el efecto de la radiación gamma de suspensiones coloidales de ZnO, preparados a partir de Zn(CH3COO)2.2H2O, LiOH.H2O y alcohol etílico, además de una variante a partir de Zn(CH3COO)2.2H2O, NaHO y alcohol propílico, estos coloides fueron irradiados con rayos gamma a 30, 50, 75 y 100 kGy y luego caracterizados por Microscopía Electrónica de Transmisión y Espectroscopía UV-Vis. Se fabricaron también películas de ZnO por spray-pirólisis a partir de los coloides irradiados, los que se caracterizaron por difracción de rayos X. Para evaluar las propiedades eléctricas se fabricaron películas de ZnO sobre substratos de alúmina impreso con electrodos de oro, sistema que sirvió como sensor de gas. El estudio de la dependencia de la conductividad con la temperatura en presencia de aire y un gas, revela que la conductividad eléctrica de los sensores varía en función de su fase cristalina, temperatura de operación y la dosis a la cual han sido irradiados los coloides. Cuando los sensores fueron expuestos a Gas Natural y Gas Licuado de Petróleo se obtuvieron patrones de respuesta típicas de sensores semiconductores tipo n y tipo p.

We present the gamma radiation effect on a ZnO colloidal suspension prepared from Zn(CH3COO)2.2H2O, LiOH.H2O and ethyl alcohol, and in a second preparation from Zn(CH3COO)2.2H2O, NaHO and propyl alcohol. These colloids were irradiated with gamma rays at 30, 50, 75 and 100 kGy. These irradiated colloids were characterized by Transmission Electron Microscopy and UV-Vis spectroscopy. Also were prepared ZnO films by spray-pyrolysis from irradiated colloids, these films were characterized by X-ray diffraction. To evaluate the electrical properties of ZnO films, these films were prepared on alumina substrates with gold electrodes printed and the system was used as gas sensor. The study of the dependence of the conductivity with the temperature of the air and a gas, shows that the electrical conductivity of the sensors varies depending on the crystalline phase, operating temperature and gamma radiation dose. Typical response patterns of n-type and p-type semiconductor sensors have been found when the sensors were exposed to Natural Gas and Liquefied Oil Gas.