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Schmitz, Marc:
Stickoxid-Dosimetrie mit kaltabgeschiedenen KMnO4-imprägnierten Al2O3-Schichten.
Bayreuth
,
2023
(Masterarbeit,
2023, Universität Bayreuth / Lehrstuhl Funktionsmaterialien)
Abstract
NOX-Dosimeter eignen sich zur Überwachung der Stickoxidgrenzwerte in der Umgebungsluft. Als sensitives Funktionsmaterial zur Einspeicherung von Stickoxiden kann KMnO4-imprägniertes Aluminiumoxid eingesetzt werden, dessen elektrische Eigenschaften sich abhängig von der Dosis oder der Menge an sorbiertem NOx verändern. Zur Schichtabscheidung wurde in bisherigen Arbeiten das Siebdruckverfahren verwendet. In dieser Arbeit wurde die Funktionsschicht über die Diskontinuierliche-Pulver-Aerosol-Depositionsmethode (DPAD) hergestellt und damit eine dünne und nahezu dichte Funktionsschicht realisiert. Hierfür wurden drei verschiedene, mit KMnO4-imprägnierte, Al2O3-Pulver (Typ A, Typ B, und Typ C) verwendet und zudem siebgedruckte Funktionsschichten hergestellt. Ziel der Arbeit war es, die dosimeterartigen Eigenschaften von dünnen und dichten DPAD-Funktionsschichten mit porösen Siebdruckschichten zu vergleichen. Die Sensoren wurden dafür elektrisch mittels Impedanzspektroskopie in Abhängigkeit der NOx-Zugabe charakterisiert. Das Dosimetersignal, die relative Widerstandsänderung, bei stufenförmiger Zugabe verschiedener NOx-Dosen und -Konzentrationen wurde in Abhängigkeit von der Sensortemperatur ermittelt. Abhängig vom Typ des Ausgangs-Al2O3-Pulvers und der Schichtherstellungsmethode ergaben sich unterschiedliche NOx-Dosimeter-Eigenschaften, die durch die Schichtherstellung und das Al2O3-Ausgangspulver beeinflusst wurden. Während sich für große NOx-Konzentrationen und NOx-Dosen die per Siebdruck hergestellte Schicht aus Typ C-Material am besten eignet, ist die Dosimeter-Empfindlichkeit für kleine NOx-Dosen bei Siebdruck-Typ A und -Typ B-Pulver erhöht. Die DPAD-Typ C-NOx-Dosimeter zeigen eine hohe Signaländerung bei kleinen Konzentrationen und zeigen im Bereich kleiner NOx-Dosen eine bessere Auflösung als die Siebdruck-Typ C-Sensoren. Die DPAD-Typ B- und DPAD-Typ C-Dosimeter weisen im Bereich kleiner NOx-Dosen ein geringes Signal auf, zeigen jedoch bei höheren Dosen ein lineares Dosimetersignal, wohingegen DPAD-Typ C bei hohen Dosen bereits eine Sättigung zeigt. Um einen großen NOx-Messbereich abzudecken, könnte man sich eine Kombination aus einer Siebdruckschicht und einer DPAD-Schicht vorstellen.
Weitere Angaben
| Publikationsform: | Master-, Magister-, Diplom- oder Zulassungsarbeit (Masterarbeit) |
|---|---|
| Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT |
| Titel an der UBT entstanden: | Ja |
| Themengebiete aus DDC: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften |
| Eingestellt am: | 17 Jan 2024 08:13 |
| Letzte Änderung: | 17 Jan 2024 08:13 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/88247 |