Sensori ottici di gas basati su etero strutture a multistrato di ossidi ottenute tramite metodo sol-gel

I sensori di gas sono dispositivi in grado di rilevare la presenza e/o la concentrazione di un certo gas analita in una miscela complessa ed essi hanno assunto un'importanza sempre maggiore per la loro varietà di possibili applicazioni, come nell'ambito della sicurezza o per l'ottimizzazione di processi produttivi. Per essere sfruttati a livello industriale, oltre ad avere alta specificità e basso limite di rilevazione per il dato analita, essi devono anche dare brevi tempi di risposta, essere piccoli e facilmente maneggevoli e soprattutto economici. In questo progetto di tesi si è deciso di sviluppare un metodo semplice e riproducibile per la realizzazione di un sensore di gas ottico basato su una eterostruttura multilayer di ossidi metallici ( Titania e Allumina ) e nanoparticelle di metalli nobili ( oro e platino ) per sfruttare l'alta densità elettronica all'interfaccia data dall' accoppiamento di questi materiali per la rilevazione di idrogeno. Per la deposizione su substrati di quarzo si è optato per tecniche semplici, economiche e facilmente replicabili con un approccio Sol-Gel, partendo da soluzioni liquide contenenti o un precursore organo metallico dell'ossido desiderato o le nanoparticelle in sospensione colloidale e depositate tramite spin coating e successivamente ad un trattamento termico a 500°C per densificare ed eliminare i residui organici della soluzione. Per ogni film si è eseguita una caratterizzazione ed ottimizzazione dello spessore, parametro fondamentale per avere l'effettiva creazione di un' interfaccia con alta densità elettronica, della morfologia e delle proprietà ottiche. Una volta ottenuta la struttura completa si è proceduto con delle prove di sensing di idrogeno per valutare sensibilità e tempi di risposta dello stesso.