Réalisation d'un capteur intelligent, à base de l'Oxyde de Zinc (ZnO)

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Cette étude contribue à la synthèse de nanoparticules d'oxyde de zinc (NPs ZnO) à température ambiante (RT) et à leur application dans des capteurs de gaz flexibles. La méthode de synthèse des NPs ZnO à RT avec une solution basique (pH ? 13) s'avère efficace pour produire des NPs ZnO bien cristallins, comparables à ceux obtenus par la méthode hydrothermale. Les NPs RT.pH13 se caractérisent par une haute stabilité thermique, une faible teneur en impuretés organiques résiduelles, une distribution de taille de particules de 30 à 80 nm. Ces NPs pré et post-calcinés, ont été intégrés dans des capteurs flexibles pour détecter les gaz dans des conditions ambiantes. Le capteur à base de ZnO pré-calciné (RT.pH13) a montré une sensibilité supérieure au styrène et à l'acide acétique, ainsi qu'une sensibilité moindre au diméthyl-6-octénal. En revanche, le capteur à base de ZnO calciné (RT.pH13.C) a révélé une sensibilité inférieure au styrène et à l'acide acétique, mais une meilleure sensibilité au benzène, à l'acétone et à l'éthanol. Ces résultats indiquent une relation entre la sensibilité et les transformations structurelles induites par la calcination. L'étude des mécanismes de détection a mis en lumière l'influence des propriétés de surface sur l'affinité des capteurs pour des molécules de gaz spécifiques, ainsi que l'impact des variations de température et d'humidité. Enfin, l'étude explore la flexibilité mécanique des capteurs, essentielle pour les applications flexibles de l'Internet des objets (IoT).