过渡金属氧化物掺杂r-Fe_2O_3气敏材料研究

采用化学方法合成了气体灵敏度和选择性良好的r-Fe_2O_3 微细粉末,并且利用化学共沉淀的方法合成了具有不同气敏性能的过渡金属氧化物(MnO,NiO,ZnO)掺杂的r-Fe_2O_3气敏材料,这些材料的颗粒≤0.1um.过渡金属氧化物掺杂可以改变r-Fe_2O_3气敏材料的陶瓷微结构,但不宜用来改善r-Fe_2O_3的相稳定性.通过掺杂可以改变r-Fe_2O_3气敏材料的选择性和灵敏度.r-Fe_2O_3是以体控制型为主的气敏机制.过渡金属氧化物掺杂的r-Fe_2O_3对C_2H_5OH,C_2H_2和LPG具有良好的选择性和较高的灵敏度.     

用于环境监测的气敏元件开发研究

以纳米级 Sn O2 为气敏材料制作了气敏元件 ,以无机试剂为前驱原料加入少量适当的溶胶形成助剂 ,采用溶胶 -凝胶法制备了纳米级 Sn O2 .通过研究不同掺杂量和不同加热条件下这类气敏元件对几种还原性气体的灵敏度和选择性 ,为开发用于环境监测的新型高灵敏度和高选择性的气敏元件提供技术数据 .     

纳米CuO材料的甲醛气敏性研究

采用化学沉淀法制备出纳米CuO气敏材料,利用静态配气法测试了CuO的气敏性能.结果表明,在纳米CuO材料中掺入适量Ag2O后,使CuO对甲醛的气敏性得到很大改善,灵敏度和选择性都得到了提高.     

贵金属催化剂对氧化镍气敏特性的影响

采用均匀沉淀法合成了氧化镍（ＮｉＯ）气敏微粉，利用浸渍法对氧化镍材料进行了掺杂，用Ｘ射线衍射、电子衍射和透射电镜对材料的陶瓷微结构进行了研究．实验结果表明：合成材料为颗粒状非晶体，颗粒尺寸＜１μｍ；该材料为Ｐ型半导体材料，对Ｃ２Ｈ５ＯＨ具有较高灵敏度，Ａｇ的掺杂能提高ＮｉＯ的气体灵敏度，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｒｈ的掺杂不能有效地提高其气体灵敏度，但可改善ＮｉＯ的气敏选择性．     

超微粒SnO2的制备与气敏特性研究

本文采用化学沉淀法合成了平均晶粒尺寸在22nm左右的超微粒SnO_2及第一过渡系金属(Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)氧化物掺杂的SnO_2气敏材料。利用综合热分析仪及X射线衍射仪对材料的热性质和物质结构进行了分析。实验表明,用纯SnO_2制备的气敏元件,无需掺杂即具有很好的灵敏度,但稳定性较差,响应恢复较慢;而经高温处理的SnO_2气体灵敏度又较低。通过对SnO_2气敏元件制备工艺及工作条件的选择,发现NiO、CuO、ZnO掺杂的SnO_2元件具有工作温度低(100～250℃)、响应速度快(<10s)、恢复时间短(<30s)、及灵敏度和稳定性良好的特点,是一类很有发展前途的气敏材料。     

WO_3纳米棒/石墨烯复合材料的制备及其气敏性能研究

以钨酸钠和盐酸为原料、草酸和硫酸钠为辅助剂,采用水热法制备纯WO3,进一步掺杂氧化石墨烯(GO)制备WO3纳米棒/石墨烯复合材料.通过XRD,FE-SEM,RAMAN,FTIR等手段对不同GO掺杂量的WO3纳米棒/石墨烯复合材料进行表征,并采用静态配气法对该材料进行气敏性能测试.结果表明,纯WO3为单斜晶相,WO3纳米棒/石墨烯复合材料为四方晶相,且随着GO掺杂量的增加,纳米棒的长径比逐渐增大;当GO掺杂量为1.0 wt%时,复合材料的气敏性能较好,加热电压为2.96 V(约155℃),对5×10-6H2的灵敏度达1.779,响应和恢复时间分别为3 s和4 s.     

纳米NiO的合成及其气敏特性研究

采用常温沉淀法制备出纳米NiO粉体,经过TEM和XRD研究表明,制备的NiO粉体为纳米级.通过研究纳米NiO气敏元件的气敏性能发现,该元件对HCHO,CH3OH,C2H5OH,TMA气体都有响应,且响应-恢复快.     

半导体气敏材料的合成方法及研究进展

众所周知,在众多的气敏材料中,半导体是发展最快、应用最广的一种,它的气敏 性能取决于材料的类型、材料的掺杂及陶瓷微结构．前者属于材料体系的选择,而后两者则 与材料的合成方法有关．合成灵敏度高、气敏性能好的纳米材料是其主要的发 展方向．最早的气敏材料合成方法以机械研磨法和化学沉淀法为主,其中机械研磨法由于容易混进外 来杂质,材料颗粒较大,成分不够均匀,现在已很少使用．化学沉淀法则由于操作简便、便 于掺杂及控制组分,能得到微米及纳米级的气敏材料,已成为合成气敏材料的主要方法．化 学沉淀法也存在一些缺点,如…     

ZrO2掺杂SnO2厚膜的制备及其气敏性能研究

采用化学共沉淀法成功地制备了ZrO2掺杂的SnO2超微粉,用丝绸印刷法制备了厚膜型气敏传感材料,并制成了平面型气敏元件.研究了不同掺杂量、不同烧结温度的厚膜材料的气敏性能.实验表明掺杂降低了纯SnO2厚膜的电阻及敏感温区的温度,并且烧结温度对气敏性能影响较大.在200℃下,掺杂量为1%的ZrO2-SnO2厚膜对浓度为2×10-5的H2S气体具有较好的灵敏度(β=5.2),响应恢复时间均＜1 min.     

添加剂对SnO_2气敏材料敏感特性的影响

SnO_2材料是研究最早,应用最广的气敏材料之一。在实用过程中,需添加少量的贵金属以控制SnO_2的灵敏度和选择性。采用浸渍法和化学共沉淀法制备了15种金属或金属氧化物掺杂的SnO_2气敏材料。通过比较它们之间的气敏性能,发现Ag,CuO,ZnO可作为SnO_2普敏元件的廉价添加剂。ZnO和RE_2O_3的掺杂可明显提高SnO_2对酒精的气敏选择性。此外,添加剂Ag和CeO_2与基体材料SnO_2之间的电子相互作用也被发现。添加剂对SnO_2气敏性能的影响:     

纳米铜氧化物的制备及气敏特性研究

分别采用CuCl2,Cu(NO3)2和CuSO4溶液制备出CuO和Cu2O,并测定了其对丁烷、乙醇、汽油、氢气的气敏特性.结果表明:采用CuCl2溶液制备的CuO或Cu2O的灵敏度较高,选择性较好,且Cu2O比CuO的气敏性好.     

热处理温度对氧化锡气敏特性的影响

利用硝酸氧化法、化学沉淀法合成了纳米ＳｎＯ２及贵金属掺杂ＳｎＯ２材料,并对合成材料进行了物相表征和气体灵敏度测量．结果表明：在４００℃～９００℃热处理温度范围内,ＳｎＯ２的平均晶粒度随处理温度升高而增大,但均＜４０ｎｍ;纯ＳｎＯ２材料的气体灵敏度随平均晶粒度的增大而减小,主要受尺寸效应控制,而贵金属掺杂ＳｎＯ２的气体灵敏度受尺寸效应和催化效应共同控制;通过控制掺杂和热处理温度可改善ＳｎＯ２的气敏性能,实现对可燃气体的普敏检测或选择性检测     

超声辐射溶胶-凝胶法制备纳米In2O3气敏材料

以无机盐为原料,采用溶胶-凝胶法与超声技术相结合的手段制备颗粒均匀的纳米氧化铟.运用XRD和TEM等分析手段对合成产品的结构、形貌等进行了表征,用静态配气法初步测试了合成材料的气敏性能.结果表明,溶胶-凝胶法与超声技术相结合是合成高性能纳米材料较有前途的一种方法,并且该法制备的纳米氧化铟材料有较好的气敏性能.     

Au-SnO2高温CO气敏元件的研制

在 Ｓｎ Ｏ２ 基体材料中掺杂 Ｔｈ Ｏ２ 及 Ａｕ, Ｐｄ 等贵金属催化剂,获得了２７０ ℃高温区域对 Ｃ Ｏ 具有高灵敏度的气敏元件．通过活性碳过滤技术,改善了该元件的选择性．测试结果表明,该元件具有良好的稳定性,是一种实用化的 Ｃ Ｏ气敏元件．     

微乳液法合成的CuO纳米材料的气敏性

分别采用微乳液法和沉淀法制备CuO纳米材料,并对其气敏性进行研究,结果表明:微乳液法合成的CuO纳米材料对H2S的灵敏度和选择性较高.     

用SDS微乳液合成SnO2微粉的研究

用化学沉淀法、十二烷基硫酸钠（简称ＳＤＳ）微乳液介质法分别合成了ＳnO2微粉,并将其制备成旁热式气敏元件,进行了气敏性能测定。结果表明,用ＳＤＳ微乳液合成的ＳnO2纳米微粉,可以提高ＳnO2气敏元件对某种气体的灵敏度和选择性,对ＳnO2气体传感器的开发具有一定的价值。     

气敏元件的表面修饰技术的研究与应用

表面修饰技术是一种利用物理和化学的方法对气敏元件的表面进行改性的方法，具体地说，它又可分为以下３种方法：１）表面掺杂法，即把贵金属及金属氧化物掺在氧化物气敏半导体表面上的方法（共混，共沉淀，浸渍，喷涂分解和物理吸附等）；２）表面处理法，即将已完成的气敏元件，放入各种气氛中进行处理的方法；３）表面催化层法，即在元件表面上，涂上一种催化层，以除去干扰气体并把非活性气体进行分解的方法，近几年我们通过表面掺杂法，对ＳｎＯ２，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＷＯ３等敏感材料进行掺杂，获得了Ｈ２，Ｈ２Ｓ，Ｏ２，ＮＯ２，Ｃ２Ｈ５ＯＨ和ＣＨ４等高灵敏度、高选择性气体传感器．通过制作掺Ｐｄ，Ｇａ２Ｏ３等催化活性层、防止了Ｃ２Ｈ５ＯＨ等气体的干扰，研制出高选择性ＣＨ４元件并使其实用化．利用表面处理法在开发Ｈ２Ｓ元件，Ｃ２Ｈ５ＯＨ元件方面也取得了良好效果．     

气相色谱法测定烟草中的绿原酸

以正己烷及甲醇水溶液为萃取剂依次为烟草进行萃取,将萃取物烷基化后进行气相色谱分析,并对其中的主要成分绿原酸进行了定量分析。实验结果表明,本方法灵敏度高,重现性好。     

近代测试技术在气敏材料研究中的应用

对常用的近代测试技术如X射线衍射、电子显微镜、电子能谱、热分析等在气敏材料的表征与敏感机理模型建立中的应用进行了综述,指出:明确气敏材料结构与性能的关系,有助于理解气敏材料的敏感机理,并进一步提高气体传感器的应用性能.     

SnO2微粉的制备及其LPG气敏特性研究

应用溶胶－凝胶法,以非醇盐为起始物,研制了纳米级ＳnO2微粉,通过掺杂不同的催化剂和添加剂的实验,获得了对ＬＰＧ具有较高灵敏度和选择性的实用元件,比较发现,其灵敏度和选择性优于用常规方法制备的ＳnO2元件。