掺杂CNT的Fe2O3气体传感器对乙醇气敏特性的研究

采用酸化后的碳纳米管（CNT）对Fe2O3进行不同比例的掺杂,利用扫描电镜（SEM）对气敏材料进行表征,制作成旁热式气体传感器后在乙醇气氛中与Fe2O3气体传感器进行对比。重点分析了掺杂量,工作温度及气体浓度对传感器灵敏度及响应恢复时间的影响,并对气敏机理进行了详细研究。结果表明碳纳米管的适量掺杂有效的提高了传感器的灵敏度并缩短了响应恢复时间,其中在216℃时对50×10-6的乙醇气体灵敏度达3.4。     

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.     

花状WO3纳米结构的水热合成及其甲醛气敏研究

采用中温水热法合成了三维花状WO3纳米结构,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相成分及微观形貌进行了表征。同时基于合成的花状WO3纳米材料制备了气敏元件,测试了其在200℃的最佳工作温度下,对体积分数为40×10^-6的HCHO气体的气敏性能。结果表明,该气敏元件对HCHO气体有优异的选择性及稳定性,同时对HCHO气体灵敏度可达18.57。     

Pd掺杂ZnO纳米线的乙醇气敏特性研究

研究以贵金属Pd作为掺杂剂的ZnO纳米线敏感元件的乙醇气敏性能。采用水热法在叉指电极上直接制备出具有c轴取向的ZnO多晶纳米线。用SEM,XRD和EDS分析手段观测了材料的微观结构,并对其乙醇气敏性能进行了测试。实验结果表明:对于体积分数为200×10-6的乙醇气体,Pd掺杂的ZnO纳米线在灵敏度(8.17)、工作温度(325℃)和响应恢复时间(15,8s)上优于纯的ZnO纳米线。最后,对Pd掺杂的气敏机理进行了讨论。     

氧化铋掺杂制备SnO2棒状晶粒气敏材料的研究

探讨了氧化铋掺杂的SnO2纳米棒状晶粒气敏材料的制备,并测试了材料的气敏特性。氧化铋在高温形成液相,促进SnO2棒状晶粒的形成,同时氧化铋作为气敏材料的添加剂提高了对乙醇等气体的灵敏度。结果表明,采用液相沉淀法制备纳米粉体,在Bi添加量为10mol%,850℃保温2h的烧结条件下,得到的SnO2棒状晶粒直径约50nm,线径比为5,且较为均一。粉体经过稀硝酸溶液浸泡,其晶粒形貌及相结构不变,酸洗处理后的棒晶粉体制备的气敏元件,电阻值适中,对气体灵敏度提高。对乙醇、丙酮、汽油、苯和氨气的测试说明,氧化铋掺杂的SnO2棒状晶粒作为气敏材料,在不同温区对乙醇和丙酮的灵敏度较高,而且工作温度较低,对汽油、苯和氨气等气体有较好的选择性。     

SnO2掺杂纳米TiO2材料气敏性能研究

以纳米TiO2为基料掺杂适量SnO2作为气敏材料,通过传统的气敏传感器制备技术,制作出旁热式气敏传感器,研究了此类传感器对有机挥发气体甲醇、甲醛、乙醇、丙酮的气敏特性,并利用Gaussian03软件,对各被测气体的分子轨道进行了计算分析,对TiO2-SnO2气敏元件的选择性机理做了定性分析.结果表明:TiO2-SnO2传感器对甲醇、甲醛、乙醇等有机挥发性气体具有极高的灵敏度,在不同工作电压下对各类气体表现出较好的选择性,气体分子轨道能量的差异是元件气敏选择性的定性因素.     

WO_3掺杂NiO的气敏性能研究

用水热法制备出NiO纳米粉体,对其进行了WO3系列掺杂。利用XRD对产物晶相结构进行表征,测试了掺杂材料的气敏性能。结果表明:适量WO3的掺杂明显改善了NiO材料的气敏性能,其中,掺杂质量分数为6%的气敏元件性能最好,350℃时对Cl2的灵敏度可达到37.5,200℃时对H2S的灵敏度可达30.4。说明该元件在不同温度下对不同气体具有选择性,且该元件对H2S响应恢复快。     

PdO修饰的SnO2纳米球的制备及其气敏特性研究

通过溶剂热法和退火处理制备了不同浓度(0 mol％,2 mol％,5 mol％,10 mol％)PdO修饰的SnO2纳米球.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对材料的物相、元素种类和形貌进行了表征,并制成气敏元件,对氢气(H2)进行气敏测试.实验结果表明:5 mol％PdO修饰的SnO2纳米球气体传感器最佳工作温度为175℃,其对100×10-6氢气灵敏度达到19,是纯的SnO2纳米球的灵敏度的3倍.最后,对PdO修饰氧化锡纳米球气体传感器气敏机理进行了分析讨论.     

稀土Nd掺杂纳米ZnO薄膜气敏特性

研究了用真空气相沉积法在玻璃衬底上制备掺稀土Nd的ZnO薄膜的气敏特性,实验给出,经温度为500℃,时间为45min的氧化、热处理的掺Nd的ZnO薄膜的晶粒尺寸、结构特性均发生变化。随掺Nd质量分数的增大,薄膜的晶粒尺寸从53nm减小至20nm。经掺Nd(质量分数为4.96×10-2)后纳米ZnO薄膜对乙醇气体的选择性和灵敏性均得到明显的改善。在1.5×10-3体积分数的乙醇气体中最高灵敏度为34,相应的薄膜工作温度为200℃。     

Zn2SnO4 气敏材料的水热合成及其掺杂改性

采用分析纯的ZnAc2·2H2O 和SnCl4·5H2O作为起始原料,控制适当的pH值和离子浓度,在200 ℃温度条件下水热法反应24 h得到Zn2SnO4微粉;通过浸渍法制备了Pd、Au、La掺杂的Zn2SnO4粉体;利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)对合成材料的结构、尺寸和形态进行了表征;采用静态配气法测试了材料的气敏性能.结果表明:在200℃水热条件下可直接合成Zn2SnO4,所得材料是比较规整的立方晶型,粒径大约为200 nm,纯Zn2SnO4对H2S、乙醇蒸气、乙醇汽油等有机蒸气具有较好的灵敏度,通过金属离子掺杂能明显提高材料对乙醇蒸气、乙醇汽油等气体的灵敏度和选择性.     

纳米薄膜乙醇传感器的研制

在陶瓷管上用Ti O2溅射法研制纳米薄膜乙醇传感器,同时作了机理分析。利用X射线衍射技术分析确定,在利用溅射法制备Ti O2纳米薄膜时,随着退火温度的提高,所形成的Ti O2薄膜晶体结构由无定型结构,向锐钛矿结构转变,随后又随温度升高逐渐转向金红石结构。晶粒大小随着退火温度的升高而增大,分别为13nm(500℃)、16nm(700℃)、28nm(1100℃)。经500℃退火的样品为锐钛矿晶体结构,晶粒尺寸为13nm,其乙醇灵敏度特性最好。此时元件的最佳加热工作电压8.0V,对应的工作温度为370℃。利用红外光谱测定,反应的生成物中有H2O、CH3CHO、C2H4,分别对应1694cm-1、1756cm-1和1720cm-1的红外吸收峰。但在反应生成物中,没有发现有乙酸产生。     

Zn_mCd_(l-m)_Sno_3的合成、结构及气敏性质研究

本文探讨了Zn_mCd_(1-m)SnO_3的合成条件,以及固相反应产物物相与组分相对量、反应温度的关系.结果表明:当m=0.5,0.7.0.9时,所出现的产物为非常稳定的钙钛矿型Zn_xCd_(1-x)SnO_3复合氧化物;但当m=0.1,0.3时,除生成Zn_xCd_(1-x)SnO_3外,还出现一个未知物相.研究结果证实了Zn_mCd_(1-x)SnO_3均表现出气敏效应(特别是m=0.5).Zn_(0.7)Cd_(o.3)SnO_3,Zn_(0.3)Cd_(0.7)SnO_3,分别是性能较好的C_2H_5OH及C_2H_2敏材料.     

三氯甲烷在金属有机框架膜上的吸附过程监测

采用石英晶体微天平（QCM）技术动态监测三氯甲烷在[Cu（C24H22N4O3）]·CH2Cl2金属有机框架膜（Cu—MOFs）上的吸附动力学．吸附与解吸过程中膜质量的变化由QCM的频率变化实时传感测量,结果表明,吸附过程符合假二级动力学模型,其中在三氯甲烷蒸气压条件下的吸附速率常数为在1．01×10^5PaNz存在下速率常数的1．4-2．1倍,半数以上的吸附量相对于气相浓度稀释呈现可逆吸附特征。吸附等温线符合Langmuir等温式,在蒸气压与1．01×10^5PaN2存在条件下（25℃）,三氯甲烷在厚度为0．337μm Cu—MOFs上吸附的平衡常数分别为6．47与3．93L／g,最大吸附量分别为27．2与24．7μg／cm^2。     

铁掺杂In2O3纳米粉体及其气敏性能研究

对 In2O3 粉体进行 Fe 掺杂,采用水热法合成了In2O3 粉体.通过 X 射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)等手段对粉体的物相、形貌、粒度等进行表征.TEM 图表明:质量分数为7 %Fe 掺杂的样品为均匀排列的棒,长度约为 300～500nm,宽度约 20 nm.对样品进行气敏性能...     

声表面波气体传感器设计与制作

阐述了声表面波(SAW)甲基膦酸二甲酯(DMMP)气体传感器的设计和制作过程。为提高探测灵敏度和选择性,主要考虑了SAW振荡器的频率稳定性,敏感材料巯基十一酸(MUA)采用了分子自组装成膜方式和Cu2+化学修饰。实验结果显示:在1~100mg/m3的浓度范围内具有好的线性度和21Hz/mg/cm3的灵敏度。     

Gas sensing properties of a clad modified fiber optic sensor with Ce, Li and Al doped nanocrystalline zinc oxides

Spectral characteristics of a clad modified fiber optic gas sensor are studied for various concentrations (0-500 ppm) of ammonia, methanol and ethanol at room temperature. Cerium, aluminum and lithium doped (6 at.%) nanocrystalline zinc oxides are replaced with a clad and used as gas sensing materials. The study shows that the spectral intensity increases linearly with concentration for ammonia whereas it decreases for methanol and ethanol. The Ce doped ZnO exhibits higher gas sensitivity compared to Al and Li doped zinc oxides. The time response of the sensor is presented for a Ce doped ZnO with ammonia gas. A model is proposed for understanding the spectral intensity variations.     

Ag掺杂SnO2纳米纤维的制备及其气敏特性研究

以聚乙烯醇(PVA)和SnCl2·2H2O为原料采用静电纺丝技术制备纯sno2及Ag掺杂sno2纳米纤维.经700℃退火烧结后制得了连续多孔的snO2纳米纤维.研究了Ag的掺杂对SnO2纳米纤维的C2H2气体敏感性能的影响,结果表明Ag的掺杂对SnO2纳米纤维的C2H2气体敏感性能具有明显的影响,在Ag掺杂量为8at%...