Sintesis dan pencirian penderia pH potentiometrik berdasarkan nanostruktur ZnO dan ZnO terdop-Al

Abstract

Pelbagai usaha penyelidikan telah dijalankan untuk meningkatkan sensitiviti dan kestabilan semikonduktor oksida logam apabila digunakan sebagai membran penderiaan pH. Penderiaan pH adalah proses asas dalam analisis kimia dan pembangunan penderia yang memerlukan ketepatan dan kebolehpercayaan yang tinggi. Penyelidikan ini mengkaji dengan lebih terperinci mengenai sintesis dan pencirian ZnO dan ZnO terdop Al (AZO) sebagai penderia pH potensiometrik. Penyelidikan ini juga mempunyai kepentingan tertentu, kerana penderiaan pH memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang, daripada pemantauan alam sekitar kepada diagnostik perubatan. Teknik hidroterma digunakan untuk menumbuhkan nanostruktur filem nipis ZnO dan AZO, dengan kepekatan dopan aluminium (Al) 1 at%, 3 at%, dan 5 at%, di atas substrat FTO. Nanostruktur ini kemudiannya digunakan untuk penderiaan pH potentiometrik merentasi julat pH yang luas antara 4 hingga 12, dengan tumpuan khusus untuk menilai sensitiviti dan kestabilan. Analisis XRD memperlihatkan puncak yang tajam dan keamatan puncak yang tinggi, menandakan hablur yang berkualiti tinggi dalam nanorod ZnO yang telah disintesis. Berdasarkan pemerhatian FESEM, ia menunjukkan pertumbuhan nanorod yang sejajar dengan baik di atas permukaan FTO. Analisis EDX adalah bertujuan untuk mencirikan komposisi unsur dan menjelaskan pengaruh kepekatan dopan Al ke atas sifat struktur. Di samping itu, untuk pencirian PL, keamatan puncak UV (NBE) adalah lebih tinggi untuk 3 at% AZO dengan julat 350 nm hingga 450 nm. Tambahan pula, bagi penderia pH 3 at% AZO menunjukkan sensitiviti yang paling tinggi 43.80 mV/pH dan kelinearan yang lebih tinggi 0.9507. Kestabilan voltan bagi 3 at% AZO juga menunjukkan kestabilan yang tertinggi dengan nilai 2.82 mV/h dan nilai histeresis bagi penderia pH 3 at% AZO adalah menunjukkan paling tinggi dengan nilai 9.63mV.