ในงานวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์หลักสองข้อคือ 1.เพื่อสร้างและพัฒนาเซนเซอร์เอทานอลต้นแบบ ที่เตรียมจากโครงสร้างนาโนของสารประกอบซิงค์ออกไซด์ และ 2.เพื่อศึกษาและทดสอบการนาเซนเซอร์เอทานอลที่สร้างและพัฒนาได้ มาใช้แทนเซนเซอร์ของต่างประเทศ ในเครื่องวัดปริมาณแอลกอฮอล์จากลมหายใจ สาหรับพนักงานขับรถ โดยได้ทดลองเตรียมเซนเซอร์เอทานอลจากโครงสร้างนาโนซิงค์ออกไซด์ที่เตรียมด้วยวิธี thermal oxidation และทาการปรับปรุงสมบัติการตรวจจับไอเอทานอลโดยใช้สองวิธีหลักคือการเจือสารโลหะ ทองคา และการ alloying กับสาร TiO2 สาหรับวิธีการเจือสารทองคา โครงสร้างนาโนซิงค์ออกไซด์ที่จุ่มด้วยสารละลายทองคาเตรียมโดยวิธีออกซิเดชันบนแผ่นอะลูมินา จากนั้นจุ่มโครงสร้างนาโนที่เตรียมได้ลงในสารละลายทองคา สารละลายทองคาที่ใช้ในการทดลองเตรียมจากเทคนิค chemical reduction ซึ่งมีสองลักษณะ คือ สารละลายทองคาที่มีสีเหลือง และสารละลายนาโนทองคาที่มีสีแดง ผลจากเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดปรากฏว่าโครงสร้างนาโนที่ได้มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวอยู่ในช่วง 100-500 นาโนเมตร และ 2.0-7.0 ไมโครเมตร ตามลาดับ การทดสอบต่อไอเอทานอลของโครงสร้างนาโนซิงค์ออกไซด์ที่จุ่มด้วยสารละลายนาโนทองคาและจุ่มด้วยสารละลายทองคานั้น ศึกษาจากการเปลี่ยนแปลงความต้านทานภายใต้ไอเอทานอลที่ความเข้มข้น 50, 100, 200, 500, และ 1000 ppm อุณหภูมิที่ใช้ในการทดสอบคือ 260-360C ผลปรากฏว่าค่าสภาพไวของเซนเซอร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ใช้ทดสอบและความเข้มข้นของไอเอทานอล เซนเซอร์ของนาโนซิงค์ออกไซด์ที่จุ่มด้วยสารละลายนาโนทองคามีค่าสภาพไวดีขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเซนเซอร์นาโนซิงค์ออกไซด์ที่ไม่ได้จุ่มด้วยสารละลายนาโนทองคา สาหรับวิธีการ alloying กับสาร TiO2 โครงสร้างนาโน Zn-TiO2 ถูกสังเคราะห์ขึ้นด้วยวิธีการออกซิเดชันโดยการให้ความร้อน ฟิล์มหนาของ Zn รวมกับ 30 mol.% TiO2 ถูกเตรียมขึ้นและเผาที่อุณหภูมิ 600-800C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ในบรรยากาศปกติ จากผลการทดลองพบว่าฟิล์มหนามีองค์ประกอบของโครงสร้างนาโนคล้ายริบบินมีความยาวในช่วง 2.0-18.0 ไมโครเมตร ความกว้างในช่วง 0.1-1.3 ไมโครเมตร และความหนาจะอยู่ในระดับนาโนเมตร ผลจากการวิเคราะห์ด้วยเครื่องวิเคราะห์รังสีเอกซ์แบบกระจายพลังงาน เครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ และเครื่องรามานสเปกโตรสโคปีแสดงให้เห็นว่าฟิล์มหนามีเฟส Zn2TiO4 ผลการทดสอบการตอบสนองต่อเอทานอลพบว่า เซนเซอร์ที่มีการผสม TiO2 มีสภาพไวที่สูงกว่าเซนเซอร์ที่ไม่มีการผสม TiO2 นอกจากนี้คณะผู้วิจัยยังได้พัฒนา packaging ของเซนเซอร์ด้วย In this project, the two main objectives are to fabricate and develop prototype of ethanol sensor based on nanostructures of ZnO compounds and to investigate and test the lab-made sensors for replacing imported sensors in our developed alcohol breath meter. The ethanol sensors are fabricated from ZnO nanostructures prepared by thermal oxidation. Two techniques are used for improvement of ethanol sensing properties: impregnating with gold and alloying with TiO2. For impregnating with gold, ZnO nanostructures were prepared from Zn powder by using thermal oxidation technique on alumina substrates, and then it was impregnated by gold colloid. The gold colloid is the solution prepared by chemical reduction technique; it appeared red color for gold nanoparticle solution and yellow color for gold solution. From FE-SEM images, the diameter and length of gold colloid:ZnO nanostructures and ZnO nanostructures were in the ranges of 100–500 nm and 2.0–7.0 m, respectively. The ethanol sensing characteristics of gold colloid:ZnO nanostructures and ZnO nanostructures were observed from the resistance alteration under ethanol vapor atmosphere at concentrations of 50, 100, 200, 500, and 1000 ppm with the operating temperature of 260–360C. It was found that the sensitivity of sensor depends on the operating temperature and ethanol vapor concentrations. The sensitivity of gold colloid:ZnO nanostructures were improved with comparative pure ZnO nanostructures. For alloying with TiO2, Zn-TiO2 nanostructures with 30 mol% TiO2 were synthesized by the thermal oxidation method. Zn mixed powder were blended in polyvinyl alcohol and coated on an alumina substrate to form thick films. The thick films were heated at temperature of 600-800°C under normal atmosphere for 24 hrs. FE-SEM images showed belt-liked nanostructures with the length of 2-18 μm, the width of 0.1-1.3 μm, and the thickness ranging in the order of nm. Ti was incorporated into the nanostructures with ZnO to form Zinc titanate compound, indicated by EDS. Raman spectra and XRD results suggested that phase of Zinc titanate is cubic Zn2TiO4. It was found that the sensitivity of sensors based on ZnO nanostructures with TiO2 were higher than those of sensors based on ZnO nanostructures without TiO2. Moreover, we also developed packaging of the sensor prototype.