不同形貌ZnO气敏材料的制备及影响气敏性因素分析

以锌盐和碱为原料,采用水热和溶剂热法合成了三种形貌的氧化锌粉体,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对产物的结构和形貌及表面化学状态进行了表征,并将粉体制备成厚膜型气敏元件,测试了其对几种还原性气体的气敏性能,结果表明:在工作温度为395℃时,三种形貌氧化锌对相同浓度的同种测试气体的灵敏度大小顺序为:菜花状氧化锌﹥棒状氧化锌﹥六棱柱状氧化锌。并对影响氧化锌材料气敏性的各种因素进行了分析。     

纺锤状氧化锌的制备及气敏性能研究

以硝酸锌和氢氧化钾为原料,采用传统的溶剂热法于150℃时合成了纺锤状氧化锌粉体,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)及红外光谱仪(IR)对产物的物相、微观形貌及化学键进行了分析,结果表明,产物属于六方晶系纤锌矿结构的ZnO,结晶良好,呈规则的纺锤状,尺寸比较均一,长约20μm,利用该粉体制成厚膜型气敏原件,并用静态配气法测试其气敏性能,测试结果表明,纺锤状氧化锌在加热温度为220℃时对乙醇和丙酮气体具有很好的气敏性能,且具有很低的检测极限和极短的响应时间。     

紫光激发提高ZnO基半导体气敏传感器的敏感性能

以激光-感应复合加热法制备的纳米ZnO粉末为气敏基料,制作厚膜型的管状气敏元件,采用紫光(波长为370～395nm)激发,对无水乙醇进行了静态配气法的气敏性能测试.结果表明在紫光激发下,ZnO基半导体气敏传感器在较低的工作温度条件下对无水乙醇具有较好的气敏性能,而且随着紫光光强的增大,气敏性能提高.     

基于ZnFe2O4纳米材料的低温型H2S气敏元件的设计与实现

以无机盐为原料,液相合成了ZnFe2O4纳米粉体,通过XRD,TEM等手段对粉体的晶体结构、形貌等进行表征并研制了厚膜型气敏元件.结果表明:产物为尖晶石结构,粒径尺寸分布为10 nm~30 nm,平均粒径约为14 nm.在40℃~400℃的温度范围内,采用静态配气法测定元件的气敏性能,发现ZnFe2O4气敏元件在150℃的工作温度下对体积比浓度为1×10-3 (V/V0)、1×10-4(V/V0)的H2S气体的灵敏度分别高达244.34和83.31;在此工作温度下对1×10-4(V/V0)的H2S气体响应时间2 s,恢复时间为5 s.在40℃对1×10-3(V/V0)的H2S气体的灵敏度达到111.00.     

纳米材料SnO_2的室温固相合成及其气敏特性

以无机物SnCl4 ·5H2 O、Na2 CO3 (摩尔比 1:2 )为原料 ,室温下研磨 ,使其发生固相化学反应 ,制得SnO2 ,采用X -射线衍射技术 (XRD)和透射电子显微镜 (TEM)等测试手段对材料的物相和微观结构进行了分析 ,结果表明 ,所得产物为理论产物 ,且平均粒径约为 2 5nm ;采用HWC - 30A汉威气敏元件测试系统对材料的气敏性能进行了测试 ,结果表明 ,该材料制成的烧结型元件对可燃性气体有很高的灵敏度 ,通过控制工作温度可提高元件的选择性     

双层厚膜结构改善气敏元件灵敏度和选择性研究

研究了厚膜印刷技术制备的双层膜结构气敏元件的灵敏度和选择性.测量结果表明:在二氧化锡(SnO2)单层膜下再添加一层纳米三氧化钨(WO3)材料厚膜,可以提高气敏元件对酒精、丙酮、甲醛、甲苯还原气体的灵敏度和选择性.当浓度为900×10-6时,将SnO2覆盖在WO3之上形成双层膜时,较两种材料对应的单层膜灵敏度均有所提升.因此,双层厚膜结构为改善元件的灵敏度和选择性提供了一种可行的方法.初步认为,双层膜的作用与膜的上、下排列顺序有很大的关系,也与双层界面间由于扩散效应所形成的过渡层有关.     

超细MgFe_2O_4复合氧化物的气敏性能研究

以FeSO4·7H2O和MgCl2·6H2O为材料,用新型化学共沉淀法制备了纳米尺寸的复合金属氧化物MgFe2O4粉体。将样品做成厚膜型气敏元件,测定了其对乙醇、甲醛、丙酮、甲苯、苯氨气、石油醚等还原(可燃)性气体的气敏特性。测试显示:700℃下,热处理1h,所得纳米微粉制作的元件在300℃工作温度下对丙酮有较高灵敏度和良好的选择性,并对气敏机理给予了解释。     

微波烧结对纳米ZnO气敏元件性能改进研究

分析了微波烧结的原理和特点,并将其引入气敏元件的制备工艺中,研究微波烧结工艺对纯纳米ZnO厚膜阵列元件的气敏性和稳定性的影响.实验表明:微波烧结ZnO厚膜时间越长,厚膜电导和敏感性越小.在20,40,60 min 3种烧结对比中,20 min烧结的元件具有最好的敏感性和最低的最佳敏感温度,60min烧结的元件具有最好的稳定性.可见微波烧结可以有效调控气敏元件的敏感性和稳定性,是一种值得推广的新的气敏元件的制备技术.     

MOCVD法制备薄膜型SnO2气敏元件

本文报道了ＭＯＣＶＤ技术制备的ＳｎＯ２薄膜型气敏元件。这种方法沉积的ＳｎＯ２薄膜耐酸碱性强，膜厚易控制，具有负温阻特性。测定了不同温度和不同气体条件下元件的特性发现该元件对乙醇、丙酮气体具有较高的灵敏度，响应时间快；而对氢气、乙烯、煤气、液化石油气等不敏感，因而具有一定的选择性。元件的稳定性较好。     

Pt掺杂ZnFe2O4纳米颗粒的制备及气敏性能研究

本文通过液相法合成了Pt掺杂ZnFe2o4纳米颗粒,利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、Ｘ射线光电子能谱(XPS)等手段对材料结构、形貌等进行表征,并将其制成厚膜型气敏元件,探讨烧结温度、掺杂量及工作温度对其气敏性能的影响。结果表明:Pt掺杂未改变ZnFe2o4的尖晶石结构,600℃烧结,2%ZnFe2o4掺杂ZnFe2o4气敏元件在 150℃的工作温度下对1X10-4(V/V0)的H2S气体灵敏度达144.11,在此工作温度下对1X10-6(V/V0) ~ 1X10-3(V/V0)H2S气体均有较好的响应－恢复特性。