در سال های اخیر توجه به نانوساختارهای اکسیدفلزی در مقیاس های نانومتری به دلیل خواص ویژه ای که در این سطح از خود نشان می دهند شدت گرفته است. از مهم ترین کاربردهای این نوع مواد حسگری می باشد. در این میان حسگری گازها و به خصوص گاز هیدروژن به دلیل آن که سوختی پاک و تجدیدپذیر محسوب می شود و در عین حال قابلیت انفجارپذیری بالایی دارد دارای اهمیت دوچندان می باشد. از میان انواع حسگرهای مختلف گاز هیدروژن، حسگرهای اپتیکی که با تغییر خواص نوری قابلیت شناسایی را از خود بروز می دهند به دلیل کارایی ساده و ایمن از موردتوجه ترین انواع حسگرها می باشند. در این راستا تری اکسیدمولیبدن به دلیل ویژگی های ساختاری، فیزیکی و شیمیایی ویژه ای نظیر گاف اپتیکی پهن، قابلیت تنظیم پذیری قله های اپتیکی و... یکی از آینده دارترین این حسگرهاست. در این زمینه پژوهش های بسیاری در جریان است اما حلقه مفقوده اکثر این پژوهش ها بررسی سازوکارهای رخ داده در طیف جذب اپتیکی این ماده است. این بخش از این جهت حائز اهمیت است که سازوکارهای مربوطه می تواند به محققین در انتخاب یک روش بهینه جهت بالابردن خواص مهم حسگر نظیر انتخاب پذیری، تکرارپذیری و دقت حسگری کمک کند.
در این رساله تلاش شده است ضمن بیان جمعی از مهم ترین نظریه های مربوط به بروز طیف جذب اپتیکی، برای داده های تجربی اکسیدمولیبدن کاهیده که تحت هیدروژن دهی با غلظت های مختلف قرار گرفته اند تابعی مناسب جهت برازش انتخاب و سپس ویژگی هایی نظیر شدت قله و موقعیت قله بررسی شود.
در نهایت، تلاش شده است در این پژوهش نشان داده شود که اکسید مولیبدن به دلیل ساختار الکترونی ویژه، قابلیت ایجاد نواقص اکسیژن پایدار و پاسخ نوری قابل تنظیم، بستری مناسب برای توسعه حسگرهای اپتیکی می باشد. تحلیل داده های طیفی نشان
می دهد که شدت و موقعیت قله های جذب نه تنها بازتاب دهنده ی تغییرات ساختاری و شیمیایی ماده هستند، بلکه می توانند به عنوان شاخص های کمی و کیفی برای شناسایی حضور و غلظت گازهای مختلف به ویژه هیدروژن به کار گرفته شوند. بر این اساس، امکان طراحی حسگرهایی فراهم می شود که ضمن دقت و سرعت بالا، از گزینش پذیری و پایداری مناسبی برخوردار باشند. افزون بر این، مقایسه ی MoO با سایر مواد نشان می دهد که این ترکیب به دلیل هزینه ی کمتر، سهولت سنتز و حساسیت بارزتر، گزینه ای کارآمدتر برای کاربردهای صنعتی و محیطی است. بنابراین، پژوهش حاضر با اتخاذ رویکردی نیمه نظری متکی بر داده های تجربی و تحلیل ریاضی تلاش کرده است پلی میان مطالعات آزمایشگاهی و نظری ایجاد کند و چشم اندازی روشن برای توسعه حسگرهای اپتیکی نوین مبتنی بر اکسید مولیبدن ترسیم نماید.