金属氧化物半导体气体传感器改性研究进展

金属氧化物半导体气体传感器在环境空气质量监测、有毒有害气体检测以及某些疾病初步诊断等方面具有良好的应用价值与潜力.综述了近些年针对提升金属氧化物半导体气体传感器性能的改性研究进展,从对本体材料掺杂、修饰以及复合等多方面探讨改性措施对金属氧化物半导体气体传感器性能的改善提升作用,并展望了金属氧化物半导体气体传感器未来的发...     

气体传感器研究进展和发展方向

根据气体传感器使用的气敏材料以及气敏材料与气体相互作用的效应不同对目前研究的主要气体传感器进行了分类。介绍了半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光学式气体传感器、石英谐振式气体传感器、表面声波气体传感器等气体传感器国内外研究与应用概况。重点叙述了不同类型气体传感器气敏材料研究取得的进展情况。在综合该领域国内外研究现状的基础上，提出了气体传感器的发展方向。     

分段幂函数模型在气敏检测器定量算法中的应用

针对传统半导体气敏检测器电阻直接定量算法误差大、适应性差的问题,利用半导体传感器电导率随气体体积分数变化而变化的特点,提出了新的电路模型。通过对其特性曲线进行深入分析,构建了检测电路输出信号与气体体积分数之间的分段幂函数模型。先通过对不同体积分数气体进行采样,将采样气体体积分数和电路输出信号进行分段幂函数模型拟合,然后用拟合参数去计算未知检测气体的体积分数。实验结果表明：提出的定量模型大大提高了定量分析的准确性,且定量误差不受传感器漂移的影响,具有很强的环境适用性,提高了微量可燃气检测的可靠性和精度。     

传感器电路 第二篇 实用电路

<正> (一)自动换气扇用的气体传感器电路 “TGS”是费加罗公司利用半导体电导的变化来检测各种气体的传感器,价格低廉,无需维修。它可检测丙烷、甲烷等气体,也能广泛地用于检测CO和氨的各     

基于传感器动态检测和神经网络的气体识别

提出将气体传感器阵列动态检测与人工神经网络相结合的方法实现气体的识别。设计了用该方法进行气体检测识别的实验系统。该方法具有实验次数少、识别准确度高的优点。实验以4个金属氧化物半导体气体传感器组成的阵列为例,详细讨论了该方法的实验过程及识别结果。通过实验对甲烷、乙醇、丙酮3种气体及其混合气体进行识别,结果表明:该方法的正确识别率达到100%,具有很高的实用价值。     

非水电解质电化学气体传感器

气体传感器系指感应气体中的特定组分和浓度,并将由此引起的物理、化学效应变换成可测信号的传感系统。近年来提出的非水电解质电化学气体传感器,在检测非电化学活性气体组分(如 CH_4、CO_2、NO_x 等)、提高灵敏度和增强多组分气体检测功能等方面,与传统的电解质水溶液电化学气体传感器比较,显示有特殊的潜在应用前景,是一类新型的气体传感器。本文拟就非水电解质电化学气体传感器的提出、发展及所涉及的问题作一介绍,并结合我们的工作进行必要的讨论。一、气体传感器概况现今使用的气体传感器大致分为三类:金属氧化物半导体气体传感器,光谱学气体传     

半导体传感器检测含硫化氢可燃性气体的研究—硫化氢与可燃…

含高浓度硫化氢的可燃性气体在用半导体传感器检测前必须分离。本文在比较了几种柱吸附材料分离效果的基础上，选用了β，β’一氧二丙腈柱吸附材料来分离硫化氢和可燃性气体。混合气体中的低碳烃类气体首先脱附流入半导体传感器进行检测，硫化氢被排回废气管道，本方法具有分离速度快，分离完全等优点。     

一种双敏薄膜气体传感器的研究

半导体气体传感器主要应用于汽车的电子化、环境污染的检测和气体分析等领域,目前人们已做了大量工作.本课题组在长期的反复实验中发现,采用Fe_2O_3-SnO_2(掺杂 Ti）双层薄膜结构的气体传感器，在相同的条件下既可以检测乙醇气体，又可以检测NO_2气体．同时，不受常见的七、八种气体的干扰．     

碳纳米管在高电压设备在线监测领域的应用

阐述了高压电气设备绝缘故障在线检测的一些方法,介绍了碳纳米管气体传感器近期的研究动向和取得的成果。应用碳纳米管气体传感器监测电气设备绝缘故障特征气体时,重点介绍了纯SF6,SF6/N2混合气体中局部放电产生的气体分解组分在电压、气体压强、温度等因素下对气体传感器的影响。并提出了碳纳米管气体传感器在高电压设备在线检测领域研究中所存在的问题和未来的研究发展方向。     

基于非加热气体传感器的神经网络的气体检测

介绍了基于新型非加热型半导体气体传感器和人工神经网络的气体定量检测系统。通过该系统对酒精气体进行了定量检测分析。实验结果表明:系统能以较高的精度检测出气体的浓度,具有较高的实用性。     

NiFe2O4纳米材料的气敏性能研究

以FeSO4·7H2O和NiCl2*6H2O为原料,通过新型化学共沉淀法制备了纳米尺寸的NiFe2O4粉体,利用XRD、TEM等手段研究了其结构特性.NiFe2O4是一种新型的P型半导体气敏材料.以NiFe2O4纳米粉体为原料制备了烧结型旁热式气敏元件,该元件对甲苯具有较高的灵敏度和好的选择性,并对气敏机理给予了解释.     

氧化锌基乙醇气体传感器研制及特性研究

利用水热法合成了不同形貌的ZnO基纳米结构气敏材料,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜 (SEM)对其进行了结构表征和分析。制备成旁热式气体传感器,测试了其对乙醇(C2H5OH)的气敏特性。实验结果表明：基于ZnO纳米花制作出的传感器比纳米球状传感器对C2H5OH具有更高的灵敏度,在200oC下对50ppm的C2H5OH灵敏度为34.7,是球状ZnO基传感器的1.7倍;两种ZnO基传感器对C2H5OH均表现出较好的重复性,在最佳工作温度下对C2H5OH的响应恢复时间均在15秒以内;最后对ZnO基C2H5OH气体传感器的气敏机理进行了讨论。     

对超低浓度甲烷具有高气敏性的自组装型SnO2纳米棒气敏传感器

通过热蒸发SnO2和活性炭的混合粉末的自组装方式直接在Cr-Au梳状交叉电极上制备了一层SnO2纳米棒气敏层,从而研制出了SnO2纳米棒气敏传感器,经测试,发现此传感器对于浓度范围为2～5ppm的甲烷具有非常好的探测灵敏度,继而从气敏机制、自组装制备方式、SnO2纳米棒的比表面特性及SnO2纳米棒的尺度低于得拜长度等角度解释了此传感器对甲烷具有高气敏性的原因。     

基于最近邻域法的气体传感器模式识别技术研究

提出将气体传感器阵列检测与最近邻域法相结合的方法实现气体的模式识别。设计了用该方法进行气体识别的实验系统。该方法具有实验次数少,且识别准确度高的优点。实验以3只金属氧化物半导体气体传感器组成的阵列为例,详细讨论了该方法的实验过程与识别结果。通过对CH4,H,CO 3种气体进行识别实验,结果表明:该方法的正确识别率达到100%,具有很高的实用价值。     

Mg2+离子表面修饰ZnO传感器阵列的乙醚敏感机理研究

为研究金属离子对金属氧化物半导体的表面敏化作用,以均匀沉淀法制备了ZnO纳米颗粒,并通过金属离子表面微滴注以及二次退火的方法制备出金属离子表面修饰的平面型ZnO气体传感器阵列。并以乙醚蒸汽为目标气体,进行气敏性能测试。发现大部分传感器对乙醚响应性很好,并且经过表面修饰,ZnO的乙醚敏感性能大多得到提升。特别地,Mg2+表面修饰的ZnO膜层展现了最优的气敏性能。X射线光电子能谱和光致发光谱证实,经过Mg2+表面修饰之后,氧空位缺陷浓度明显增加,并且表面羟基基团的数量显著减少,二者的协同作用构成了Mg2+表面修饰ZnO的敏化机制。     

WO_3气敏薄膜的膜厚对气体响应时间的影响

用简单的模型分析了薄膜气体传感器敏感材料的膜厚对气体响应时间的影响,该模型适用于分析WO3薄膜气体传感器的敏感特性。薄膜气体传感器的敏感特性依赖于气体原子在薄膜内的扩散和与气敏材料的响应;而气体原子在薄膜内的扩散是由薄膜厚度决定的。经过推导得出理论上WO3薄膜对NH3的敏感特性,并将其与实验所得的数据进行比较。最后,给出了WO3薄膜气体传感器的气敏特性与气体在其膜内扩散和膜厚的关系。     

In_2O_3基气体传感器研究现状

氧化铟作为一种新的气敏材料,有望在一定程度上解决现有气体传感器中存在的选择性差和工作温度高等问题。因此,按照被检测气体的种类,从In2O3的气敏材料制备及气敏性能两方面对现有性能较好的In2O3气体传感器进行了评述,并指出了In2O3基半导体气体传感器的发展方向。     

基于TiO2的气体传感器研究进展

气体传感器在石油化工、环境监测、航空航天等领域有着广泛的应用。由于具有独特的物理化学性质,TiO2被广泛用于气体传感器敏感材料的研究。综述了基于TiO2气体传感器的研究进展,并重点就H2,NH3,H2 S,CO和NO2五种常见的气体进行了阐述。从基于TiO2气体传感器的材料制备、传感性能、传感机理和存在的问题等方面进行了讨论,并指出了基于TiO2的气体传感器发展趋势。     

钴掺杂二氧化锡基氢气传感器气敏特性研究

氢气(H2)是溶解在变压器油中的重要故障特征气体,对油中溶解的H2气体浓度进行在线监测能实时有效反映变压器的运行状况.针对传统的二氧化锡基气体传感器检测油中溶解气体存在工作温度较高,气体响应较低的问题,提出一种用金属钴Co掺杂纳米二氧化锡SnO2基传感器检测变压器油中溶解气体的方法,介绍其制备方法研制气体传感器并测试H2气敏特性,同时基于第一性原理对其敏感机理进行了探讨.结果表明:金属Co掺杂SnO2后传感器的最佳工作温度降低至300℃,对50μL/L H2的灵敏度增到12.16,Co掺杂后SnO2的导带负移,在费米能级附近出现了新的掺杂能级,增大了SnO2表面的导电性能,H2吸附在Co-SnO2表面时,价带顶附近区域出现了新的表面态,有利于载流子在价带和导带间的转移,从而改善传感器的气敏性能.     

Vic-dioximes: A new class of sensitive materials for chemical gas sensing

Vic-dioximes, a class of organic chemical compounds, are proposed and characterized for the first time as sensitive materials for volatile organic compound sensing with sorption based chemical gas sensors. Their peculiar sensing properties described in this work originate in the oxime functional group which is a powerful H bond donor interacting strongly but reversibly with H bond acceptors. These specific interactions result in a high preferential enrichment of analyte molecules with H bonding acceptor capabilities in the sensitive material. Accordingly, sensitivity and selectivity for these compounds of vic-dioxime based sensors are high. The advantageous sensing properties are demonstrated in this work with quartz crystal microbalance sensors using 11 selected volatile organic compounds and a set of vic-dioximes varied in their substituents. Vic-dioximes with short alkylthiol substituents were found highly sensitive to such H bond acceptors as organic amines, alcohols, and esters with partition coefficients up to 26,000. At the same time they showed low affinity for aromatic compounds and chlorocarbons. Vic-dioximes are considered powerful sensing materials and interesting for practical use in chemical gas sensor arrays.