Consumption measurements on SnO_1tn2 sensors in low and normal oxygen concentration [Elektronische Ressource] = Umsatzmessungen an SnO_1tn2-Sensoren in niedriger und normaler Sauerstoffkonzentration / vorgelegt von Wolf Schmid

Consumption measurements on SnO 2sensors in low and normal oxygen concentration Umsatzmessungen an SnO -Sensoren in 2niedriger und normaler Sauerstoffkonzentration DISSERTATION der Fakultät für Chemie und Pharmazie der Eberhard-Karls-Universität Tübingen zur Erlangung des Grades eines Doktors der Naturwissenschaften 2004 vorgelegt von Wolf Schmid Dekan: Prof. Dr. Hansgeorg Probst Berichterstatter: 1. Dr. Udo Weimar 2. Prof. Dr. Günter Gauglitz Tag der mündlichen Prüfung: 11. März 2004 "Es ist nicht genug, zu wissen, man muss auch anwenden. Es ist nicht genug, zu wollen, man muss auch tun." J.W. Goethe Table of contents 1 Introduction and Motivation 1 1.1 Introduction 1 1.2Motivation4 2 Basic aspects of tin dioxide based gas sensors 7 2.1 Material properties of tin dioxide 7 2.1.1 Crystalline structure of SnO 7 22.1.2 Bulk properties8 2.2 Sensor conductivity of tin oxide based gas sensors 9 2.2.1 Bulk properties 9 2.2.2 Physisorption and Chemisorption 11 2.2.3 Grain boundaries 13 2.2.4 Compact and porous layers 14 2.3 Gas interaction with SnO thick film sensors 17 22.3.1 Oxygen (O) 18 22.3.2 Water (HO)21 22.3.3 Carbon monoxide (CO) 25 2.3.4 Methane (CH) 30 42.3.5 Propane (C H)32 3 82.3.6 Toluene (C H)33 7 83 Thermochemical modelling of the gas phase reactions 37 3.1 Prerequisites and constraints 37 3.2 Results 39 i 3.2.