金属氧化物基丙酮气体传感器研究进展

丙酮是一种具有毒性、易挥发性以及易燃性的有机化工原料,会对人们的身体健康造成危害。在特定环境中,丙酮的含量可以通过气体传感器进行快速检测。详细介绍了金属氧化物基丙酮气体传感器的工作机理,并对以ZnO、WO₃、Co₃O₄、SnO₂四种金属氧化物为基质的半导体型气体传感器在丙酮检测方面的研究进展进行了综述,重点总结了其微观形貌、金属掺杂及复合对传感器选择性和灵敏度的影响,并对现阶段研究中可能存在的问题以及未来可能的研究方向进行了简单概述。这将有助于提高金属氧化物基丙酮气体传感器的性能,为环境监测和工业安全领域提供更可靠、更高效的丙酮检测手段。     

金属氧化物气敏元件的研究进展

气敏传感器在现代工农业、信息技术、环境监测等领域都有重要应用。随着这几个领域的发展,人类对其综合性能要求越来越强,进而不断积极改良气敏传感器的性能。金属氧化物气敏元件是利用金属氧化物半导体的表面电阻遇到被测气体发生变化的原理制成的电子器件,其选择性和稳定性是研究气敏元件的两项重要指标。文章概述了金属氧化物元件气敏特性的研究进展,介绍了基体材料、掺杂材料、气敏材料的制备工艺、电极材料及结构等几个因素对元件气敏特性的主要影响,并对各种因素的作用机理进行了分析。最后展望了金属氧化物气敏元件的发展前景。     

农业传感调控工程

本文分两大部分：一．CO2传感器和温湿气三功能检测仪；二．设施栽培及饲养室环境参数调控技术。本项目包括四个子课题；农用CO2气体发生器。2．金属氧化物半导体式CO2气体传感器。3．温度、湿度，CO2气体浓度三功能在线式检测仪；4．设施栽培及饲养室环境参数调控系统；本文介绍了CO2气体传感器及温湿气（CO2）三功能检测仪的用途和市场前景，重点介绍了CO2传感器的性能特点，其经济济实用性在设施栽培和饲养室环境参数的调控上有诱人的实用前景。     

国外半导体气体传感器的发展概况

<正> 前言气体传感器在一般家庭、工厂里出现中毒、爆炸或环境污染等问题日益严重的情况下,越来越受到人们的关注,在各种传感器中,占有非常重要的地位。人们很早就知道半导体特别是金属氧化物半导体在接触O_2、NO_2、CO等气体时,它的电导率成功函数将发生变化。从五十年代到六十年代初期相继发表了Hauffe、Weitz     

金属氧化物pH传感器的研究进展

围绕近年来金属氧化物pH传感器的相关研究,对其传感机理进行了概述,对不同类型金属氧化物pH传感器的研究进展进行了介绍,根据二氧化钌、二氧化铱、五氧化二钽等金属氧化物的特性,分析其作为pH敏感电极的优点和不足,重点分析了4种pH传感器(电位型、电导型、离子敏感场效应管型和外延栅极场效应管型)的制备工艺、工作原理、灵敏度和响应时间,并总结了针对不同应用最适宜的金属氧化物pH传感器类型。最后,对金属氧化物pH传感器面临的问题进行了概述,展望了其未来的发展方向。     

声表面波气体传感器的检测优化设计

介绍了声表面波气体传感器的检测原理.设计了传感器的驱动电路,把声表面波器件作为反馈回路中的一个感抗元件,使回路产生振荡,同时检测输出频率和幅度的变化,比以往单一检测频率的变化,提高了检测精度.采用基底为ST切石英延迟线型结构,镀上金属氧化物,测试了对二氧化氮的敏感特性.由于气体和氧化物的相互作用,输出频率和幅度均下降.当把测试箱打开放出气体,频率很快恢复到初始频率点,而幅度基本保持平稳.     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用;详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响,通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数;利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理;展望了SnO2气敏传感器的发展前景.     

监测一氧化碳的无线传感器网络节点设计

为了监测空气环境,针对煤炭不完全燃烧产生的一氧化碳有害气体,提出一种无线传感器网络(WSN)-氧化碳远程监测节点的设计方案.设计了以低功耗片上系统型微处理器C8051F930为控制器,采用金属氧化物半导体在加热条件下和一氧化碳发生氧化还原反应时电阻值随气体浓度变化而变化为检测原理的一氧化碳传感器TGS2442对气体传感信号采集、调理、转换、数据处理,通过支持802.15.4通信协议的无线射频芯片Si4432收发数据,实 现了对一氧化碳排放情况的远程监控.     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用；详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响，通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数；利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理；展望了SnO2气敏传感器的发展前景。     

钛泵在金属陶瓷脉冲氢闸流管中的应用

本文介绍了直热式钛泵作为消气剂和调整氢气压力源在金属陶瓷脉冲氢闸流管中的应用。并且采用四极质谱仪定量分析了钛泵对管内残余气体的吸收能力。指出使用钛泵作为消气剂和调整氢气压力源的闸流管,具有着火快、起动时间短、工作范围宽、寿命长的特点。目前国内外尚未报道过直热式钛泵作为消气剂和调整气压源应用在金属陶瓷氢闸流管上的消息。这是因为氢闸流管中充有氢气,氢气是活泼气体,它能与许多消气剂发生作用,因     

光纤传感技术在气体检测方面的应用

介绍了气体传感器的主要特性与光纤传感技术在气体检测方面的应用,比较了几种光纤气体传感器的优缺点,设计了一种基于光谱吸收原理的新型开放式气体传感器,展望了光纤气体传感器的发展方向和广阔前景.     

Semiconductor‐Type MEMS Gas Sensor for Real‐Time Environmental Monitoring Applications

Low power consuming and highly responsive semiconductor‐type microelectromechanical systems (MEMS) gas sensors are fabricated for real‐time environmental monitoring applications. This subsystem is developed using a gas sensor module, a Bluetooth module, and a personal digital assistant (PDA) phone. The gas sensor module consists of a NO₂ or CO gas sensor and signal processing chips. The MEMS gas sensor is composed of a microheater, a sensing electrode, and sensing material. Metal oxide nanopowder is drop‐coated onto a substrate using a microheater and integrated into the gas sensor module. The change in resistance of the metal oxide nanopowder from exposure to oxidizing or deoxidizing gases is utilized as the principle mechanism of this gas sensor operation. The variation detected in the gas sensor module is transferred to the PDA phone by way of the Bluetooth module.     

不同金属掺杂对TiO2薄膜氧敏性能影响

该文讨论了TiO2对氧气的吸附过程及敏感机理、重点分析了掺铁和掺钨对氧敏特性的影响,并比较了两者的异同.制作了掺铁和掺钨的TiO2薄膜,并在400℃下对薄膜氧敏特性进行了测试.结果表明.TiO2具有低电阻的特点,在高温下能够有效感应氧气浓度的变化.     

基于氧化镓纳米线阵列的气体探测器研究

氧化镓材料的电导在高温(400℃以上)下随环境气氛显著变化的电学性质可用于汽车尾气成分的检测。相比于薄膜材料,氧化镓纳米线阵列具有更大的比表面,增加了与待测气体接触面积,有可能大幅提高探测器的灵敏度。本文直接利用生长在衬底上的图形化氧化镓纳米线阵列制成气体探测元件,初步分析了纳米线未掺杂和掺杂条件下其对还原性气体的浓度变化的响应,探讨了反应过程的机理,为后续研究打下了基础。     

The Role of Hierarchical Morphologies in the Superior Gas Sensing Performance of CuO‐Based Chemiresistors

The development of gas sensors with innovative designs and advanced functional materials has attracted considerable scientific interest given their potential for addressing important technological challenges. This work presents new insight towards the development of high‐performance p‐type semiconductor gas sensors. Gas sensor test devices, based on copper (II) oxide (CuO) with innovative and unique designs (urchin‐like, fiber‐like, and nanorods), are prepared by a microwave‐assisted synthesis method. The crystalline composition, surface area, porosity, and morphological characteristics are studied by X‐ray powder diffraction, nitrogen adsorption isotherms, field‐emission scanning electron microscopy and high‐resolution transmission electron microscopy. Gas sensor measurements, performed simultaneously on multiple samples, show that morphology can have a substantial influence on gas sensor performance. An assembly of urchin‐like structures is found to be most effective for hydrogen detection in the range of parts‐per‐million at 200 °C with 300‐fold larger response than the previously best reported values for semiconducting CuO hydrogen gas sensors. These results show that morphology plays an important role in the gas sensing performance of CuO and can be effectively applied in the further development of gas sensors based on p‐type semiconductors.     

全固态CO气体传感器

概括了目前CO气体传感器的国内外发展状况,提出了传统电化学气体传感器存在的问题,介绍了一种利用Nafion膜为固态电解质的CO气体传感器,阐述了它的工作原理。对电极材料?薄膜材料?固态电解液?电路等关键技术进行了讨论,重点介绍了电极的活化、液态电解质的固化及传感器的抗干扰、抗恶劣环境影响等技术研究,给出了传感器的结构和电路原理图,讨论了传感器的性能特点和发展方向。     

MOEMS气体传感技术研究进展

微光电子机械系统(MOEMS)气体传感技术是光学式气体传感器技术与MOEMS技术、新材料技术相结合的创新型技术方案。MOEMS气体传感器具有更低的价格、更高的集成度、更强的抗干扰能力,以及更高的测试精度。文章首先阐述了主要的光学气体传感系统的工作原理及系统结构,随后介绍了MOEMS气体传感技术中最新的微光学器件及微光学系统。通过对MOEMS气体传感器的主要研究成果和进展的综述,对未来MOEMS气体传感器的研究重点和研究挑战等进行了展望。