α-Fe2O3纳米棒的制备及其丙酮气敏性能

在合成原料浓度较高的情况下,利用水热合成的方式制备得到了α-Fe2O3纳米棒,有效提高了水热合成纳米粉末的产量,利用超声处理的方式将团聚的α-Fe2O3纳米棒进行了有效分离,利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和场发射扫描电镜(SEM)对样品进行了物相分析和形貌观察,测试这种纳米材料在不同温度下对丙酮的气敏性能,通过这种方法制备得到的气敏材料对丙酮具有良好的响应特性,具有工作温度低、检测极限低、选择性和稳定性良好等优势。     

热氧化纳米Zn制备ZnO厚膜及其气敏特性的研究

以激光-感应复合加热法制备的纳米Zn为气敏基料,以蒸馏水为粘结剂,用空气电阻炉在600℃氧化烧结2 h,在Al2O3陶瓷管上制备了旁热式厚膜气敏元件.然后进行了XRD检测和SEM电镜观察,以静态配汽法作气敏性能的测试.结果表明:ZnO形成了由纳米棒、纳米薄片组成的带空隙的厚膜,其颗粒形貌和膜结构能够承受气敏性能测试的温度冲击而保持稳定,对VOCs具有较好的气体敏感性.     

激光烧结纳米ZnO 气敏传感器制备及其气敏特性研究

以激光-感应复合加热法制备的纳米ZnO为原料，用激光烧结法制成的气敏传感元件，对乙醇、丙酮等五种挥发性有机化合物的敏感性进行了测定，同时又对所制成的传感元件作了SEM分析。实验表明，采用激光烧结的纳米ZnO较之电炉烧结的敏感度高，孔洞细小、孔隙率增多；且随着激光加工功率的提高，达到最大敏感度的温度却有所降低。     

微液滴注法制备掺杂ZnO传感器及其气敏性能研究

采用自制ZnO颗粒,通过丝网印刷制备了ZnO平板型厚膜气体传感器,使用微液滴注的方法对ZnO传感器进行Mg,Mn,Sn,Pd掺杂,测量了传感器对乙醇、丙酮、苯、乙酸的气敏性能。结果表明:微滴掺杂能有效提高传感器敏感性和选择性,其中,Mg掺杂传感器对乙醇和丙酮具有最大响应值,同时Mn掺杂传感器对乙酸表现出了较好的选择性。     

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.     

类积木状ZnO气体传感器的制备及其气敏特性研究

采用水热法合成了类积木状ZnO纳米结构,利用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)对制备的ZnO纳米结构的物相、化学组分及微观形貌进行了表征与分析。对基于ZnO纳米结构的气体传感器进行甲烷气敏特性测试,测试结果表明:该传感器的最佳工作电压为5 V,在该电压下对体积分数为200×10-6甲烷气体的灵敏度可高达55.4%,最低检测限为1×10-6。     

Pt激活ZnFe2O4片状中空球的制备及其丙酮气敏性能

采用Zn(CH3COO)2·2H2O和Fe(NO3)3·9H2O分别作为水热反应的锌源和铁源制备得到了ZnFe2O4纳米片状中空球。利用硼氢化钠和氯铂酸作为原料在常温下将不同质量分数的Pt混合到ZnFe2O4纳米粉末中。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和场发射扫描电镜(SEM)对样品进行了物相分析和形貌观察。分析了不同Pt质量分数的Pt-ZnFe2O4气敏层在不同温度下对丙酮的气敏性能,通过Pt激活的ZnFe2O4纳米粉末较未激活时对丙酮的气敏性能有了显著提高,具有工作温度低、选择性好和湿度稳定性好等优势。     

表面改性四针状纳米ZnO结构与气敏性能研究

将4种质量分数(5%,10%,20%,30%)的Co(CH3COO)24H2O混合到四针状纳米ZnO原料里,采用超声化学浸泡法制备出表面改性四针状纳米ZnO颗粒。通过XRD和TEM分析了表面改性四针状纳米ZnO结构的物相和形貌特征。随着Co(CH3COO)24H2O质量分数增大,Co3O4相明显出现,Co3O4相沉积在ZnO表面上。研究表明:以表面改性四针状纳米ZnO粉末为原料制备的厚膜气敏元件,与纯ZnO气敏元件相比,Co(CH3COO)24H2O质量分数为5%的气敏元件对酒精和甲醇有较高的灵敏度,并讨论了表面改性对气敏性能的影响。     

用溅射法制备ZnO薄膜丙酮气敏传感器

本文首先扼要介绍了ZnO的晶体结构以及作为压电、压敏、发光、透明导电薄膜的用途.还介绍了两种溅射方法制备ZnO薄膜.研究了ZnO薄膜的气敏性,发现经适当处理后仅对丙酮有择优气敏性.     

双金属Zn-Fe金属有机框架的制备及其丙酮气敏特性研究

本文采用溶剂热法制备了双金属Zn-Fe金属有机框架结构（Zn-Fe MOF）,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）对其微观形貌和晶相进行表征分析。结果表明：制备的双金属Zn-Fe MOF为纳米球结构,其直径约为150 nm。同时,制备了基于双金属Zn-Fe MOF材料的气体传感器件,研究了其对丙酮的气敏特性。测试结果表明：基于双金属Zn-Fe MOF的气体传感器对丙酮的最佳工作温度为210 ℃。在最佳工作温度下,对浓度为1×10-6的丙酮气体响应可达到2,响应/恢复时间分别为6 s / 13 s,且具有较好的重复性和长期稳定性。最后,对基于双金属Zn-Fe MOF气体传感器的气敏机理进行了讨论。     

Improved selective acetone sensing properties of Co-doped ZnO nanofibers by electrospinning

Pure and Co-doped (0.3 wt%, 0.5 wt%, and 1 wt%) ZnO nanofibers are synthesized by an electrospinning method and followed by calcination. The as-synthesized nanofibers are characterized by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy. Comparing with pure ZnO nanofibers, Co-doped nanofibers exhibit improved acetone sensing properties at 360 °C. The response of 0.5 wt% Co-doped ZnO nanofibers to 100 ppm acetone is about 16, which is 3.5 times larger than that of pure nanofibers (about 4.4). The response and recovery times of 0.5 wt% Co-doped ZnO nanofibers to 100 ppm acetone are about 6 and 4 s, respectively. Moreover, Co-doped ZnO nanofibers can successfully distinguish acetone and ethanol/methanol, even in a complicated ambience. The high response and quick response/recovery are based on the one-dimensional nanostructure of ZnO nanofibers combining with the Co-doping effect. The selectivity is explained by the different optimized operating temperatures of Co-doped ZnO nanofibers to different gases.     

CeO2掺杂对ZnO薄膜气敏特性的影响

ZnO薄膜进行CeO2掺杂,研究掺杂含量和热氧化对薄膜结构、表面、晶粒尺寸及气敏特性的影响.结果显示,用热蒸发制备的高纯Zn膜经500℃热氧化,获得c轴取向ZnO多晶薄膜.掺CeO2可抑制晶粒生长使颗粒细化平均粒径减小,同时改善了ZnO薄膜的体相化学计量比,Zn与O的比例从未掺杂时1∶1.28降到1∶1.191.XPS...     

Electrospun Cu-doped ZnO nanofibers for H2S sensing

Pure and Cu-doped ZnO nanofibers were synthesized via electrospinning technology. The morphology and structure of the as-synthesized nanofibers were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The effects of Cu doping on H₂S sensing properties at low concentration (1-10 ppm) were investigated at 230 °C. The results show that the H₂S sensing properties of ZnO nanofibers are effectively improved by Cu doping: 6 at% Cu-doped ZnO nanofibers show a maximum sensitivity to H₂S gas, and the response to 10 ppm H₂S is one order of magnitude higher than the one of pure ZnO nanofibers.     

基于喷墨打印的可实现敏感材料原位沉积和高温检测的柔性丙酮气体传感器

通过离子交换技术对衬底表面改性,然后喷墨打印掩膜图形,在聚酰亚胺衬底两面分别制备了银叉指电极和加热电阻.通过调节电阻加热器两端的直流偏压,实现25 ℃~280 ℃的控温加热.集成的加热器具有双重功能:纳米ZnO敏感薄膜原位沉积和高温检测.结果表明,该传感器对丙酮气体的灵敏度随温度单调增加(<150 ℃).此外,加热器促进了ZnO敏感薄膜表面丙酮气体分子的解吸,缩短了传感器响应和恢复时间,并减小了初始电阻的漂移.此外,在丙酮检测中,加热器能有效地减少湿度干扰.     

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%...     

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。     

常压等离子体射流沉积ZnO及其传感特性研究

提出了一种环保、高效、低成本的传感器制作方法.应用等离子体射流喷枪沉积ZnO半导体材料,其中等离子体射流喷枪的气源为N2,电源采用输出频率为20 kHz的高频高压电源.使用Zn(NO3)2的水溶液作为前驱物,经过雾化装置形成气溶胶,气溶胶在等离子体的氛围中成功在衬底上沉积出一层ZnO半导体材料,通过XRD、SEM、UV-Vis等对其进行表征分析.并对基于该方法制备的ZnO湿度传感器性能进行表征.ZnO沉积时间为5 min时的灵敏度最高,低湿和高湿下分别为0.435 pF/% RH和19.634 pF/% RH,同时该样品的迟滞、响应时间与恢复时间亦是最优.     

半导体气体传感器敏感机理的研究进展

为了改进半导体气体传感器的选择性,研究人员利用四极质谱仪、气相色谱、阻抗测试、XPS等检测手段对半导体气体传感器的乙醇、硫化氢、氯气、一氧化碳、氢气、含氮化合物和有机烷烃等常见检测气体的敏感机理进行了研究,取得了一些进展。对研究所得结论和理论模型进行了概述,并提出了今后的研究方向。     

Pinecone-shaped ZnO nanostructures: Growth, optical and gas sensor properties.

Pinecone-shaped ZnO nanostructures have been fabricated on Si substrate by pulsed laser deposition. The scanning electron microscope images showed that pinecone-shaped ZnO nanostructure was 6-fold symmetry and has the rough surface on one end. X-ray diffraction, Raman spectra and X-ray photoelectron spectroscopy indicated that the ZnO nanostructures have high crystal quality and a large amount of surface states. Compared with ZnO nanowires and nanobelts, the oxygen gas sensor based on pinecone-shaped ZnO nanostructures has excellent selectivity, fast response and recover, and lower operating temperature. Meanwhile, the response properties are very stable over several circles.