花状ZnO的制备及其乙醇气敏性能研究

采用回流法合成了花状氧化锌,利用X射线衍射和透射电子显微镜对产物的物相和形貌进行了表征。采用静态配气法测试了氧化锌气敏元件的气敏性能。结果表明,氧化锌为六方纤锌矿结构,由纳米棒自组装而成花状。元件在300℃时对300×10~(-6)的乙醇的灵敏度为40.5,响应时间和恢复时间分别为20s和7s。     

LaFeO_3纳米粒子的制备及乙醇敏感性能

以FeNO_3·9H_2O、LaNO_3·xH_2O、柠檬酸、丙烯酰胺为原料,采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿结构的LaFeO_3纳米粒子。利用热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了热处理温度、A位Y掺杂对LaFeO_3成相、晶体结构、形貌等的影响,发现溶胶-凝胶法制备LaFeO_3纳米粒子的成相温度低于500℃,A位Y掺杂增大了LaFeO_3晶粒的生长活化能、抑制了晶粒生长。以LaFeO_3纳米粒子为敏感材料制备了旁热式气敏元件,通过元件的乙醇敏感性能测试,结果表明,250℃时LaFeO_3气敏元件对不同浓度乙醇具有良好的气敏性;随着乙醇浓度的增大,元件的灵敏度近线性增长;700℃热处理获得未掺杂LaFeO_3的乙醇敏感性能最佳,其对100×10~(-6)乙醇的灵敏度可达54;A位Y掺杂量为10%(摩尔比)时,元件对乙醇的灵敏度更好,其对100×10~(-6)乙醇的灵敏度可达163。     

α-氧化铁纳米花的合成、表征与气敏性能研究

以硝酸铁、草酸和尿素为原料,采用水热合成法制备了具有花状结构的α-氧化铁,通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对样品的结构、形貌进行了表征,采用HW-30A气敏元件测试系统测试其对乙醇的气敏传感性能。结果显示:合成的纳米花状α-氧化铁具有较好的结晶质量,对乙醇气体有着较高的传感灵敏度。该材料在传感领域有着潜在的应用前景。     

水热法合成α-Fe_2O_3纳米微粒及气敏性能研究

以Fe(NO3)3·9H2O、Na OH和CTAB为原料,用水热法合成了α-Fe2O3纳米粉体。用X射线粉末衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对粉体的物相、形貌进行了表征,并将粉体制成气敏元件,进行了气敏性能测试。结果表明,样品为形状规则的立方体颗粒,粒径为60~80 nm,元件对乙醇具有较高的灵敏度。     

CdSnO_3纳米微粒的水热合成及气敏性能研究

采用水热法制备了CdSnO_3纳米微粒,通过X射线衍射和透射电镜分别对CdSnO_3的物相和形貌进行了表征。结果发现,样品为梭形和不规则的小颗粒。对基于CdSnO_3纳米微粒所制作的气敏元件在乙醇、三乙胺和苯中的气敏性能进行了研究。测试结果表明,在340℃的最佳工作温度下,元件对1000 mg/L的三乙胺的灵敏度达38.4,响应和恢复时间分别为15 s和11 s。     

WO_3粉体的溶胶-凝胶合成法与气敏性能

以有机溶剂为诱导剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米WO3粉体,使用XRD进行了结构表征。结果表明,合成的WO3粉体为正交相。用该粉体制成厚膜型旁热式气敏元件,测试结果发现：在工作电压为5V时,气敏元件对甲醇、乙醇等还原性气体具有较高的灵敏度,可以检测体积分数低至5×10-4%的甲醇、乙醇。可望用于制备对甲醇气体的体积分数进行测定的价廉的气敏元件。     

氧化铟纳米棒的气敏特性

以非离子表面活性剂烷基苯酚聚氧乙烯醚OP-10为形貌控制剂合成In2O3纳米棒.用热重-差示扫描量热法、X射线衍射和透射电镜对In2O3纳米棒的热分解过程、晶体结构和微观形貌进行表征.对纳米棒制得的气敏元件进行气敏性能测试,同时用扫描电子显微镜及比表面积和孔隙度分析仪对元件的表面形貌和材料的介孔结构进行了分析.结果表明:制得的In2O3为立方晶型的纳米棒,直径约20 nm,长度约120 nm.与In2O3纳米颗粒气敏性能相比,In2O3 纳米棒对三甲胺具有更高的灵敏度和选择性.用In2O3纳米棒制的气敏元件对三甲胺在一定的浓度范围内的灵敏度与浓度呈现良好的双对数线性关系.棒状材料中形成的大量介孔对气敏性能的提高有着重要的作用.     

La_2O_3表面修饰NiFe_2O_4的制备及气敏性能

采用低温固相反应法合成NiFe2O4纳米粉体,通过浸渍法在粉体表面修饰La2O3,用X射线衍射仪、扫描电镜和X射线光电子能谱仪表征修饰后粉体的结构及形貌,并测试不同质量（下同）含量La2O3的旁热式气敏元件的气敏性能。结果表明：La2O3为无定形结构;La2O3含量等于4%时,NiFe2O4气敏元件对1000μL/L的...     

低温固相反应合成Zn2SnO4及其气敏性能

以SnCl4·5H2O,Zn(NO3)2·6H2O和NaOH为原料,用低温固相反应法合成尖晶石型复合氧化物Zn2SnO4纳米晶体.用X射线衍射、透射电镜表征粉末的晶体结构和形态.结果表明:固相反应完全,合成的前躯体经600℃煅烧1 h后可以得到单相的Zn2SnO4粉体,颗粒形状为球形,平均粒径约为50 nm.将合成样品制成烧结型旁热式气敏元件,测试了元件的敏感特性.气敏测试结果表明:尖晶石型复合氧化物Zn2SnO4为n型半导体气敏材料,在工作电压为5.0 V时,材料对浓度为30μL/L的H2S有较高的灵敏度,其灵敏度高达75倍.     

草酸溶解热解法制备二氧化锡及其气敏性能研究

为改善常规工艺制备二氧化锡材料存在杂质离子以及制备的气敏元件选择性较差等缺点,提出了以锡粉为原料,利用锡溶解于热草酸的特性,通过溶解-热解法制备锡氧化物的方法。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对产物的物相、形貌进行表征。结果表明制得的二氧化锡属四方相,700℃煅烧所得粉体材料呈一层一层大片状,800℃煅烧所得粉体材料呈半卷曲片状,而900℃煅烧所得粉体材料基本为菜花状。测试制备的二氧化锡气敏元件的气敏性能表明:在煅烧温度为800℃及工作温度为225℃时,对体积分数为1×10-4的氯气的灵敏度为127,对体积分数为1×10-5的氯气的灵敏度仍可达到7,并且具有选择性好、响应-恢复时间短等特性。     

氧化锌的合成、结构表征与气敏性能研究

以锌粉为原料,采用燃烧法合成六方晶系氧化锌。采用X射线衍射仪对ZnO样品进行了结构表征。对样品的气敏元件进行了在甲醇、乙醇、丙酮气体中的气敏性能测试,该类元件属于金属氧化物半导体气敏元件。对浓度范围为5～200 mg/kg的甲醇、乙醇、丙酮气体测试表明,所有气敏元件在相同工作电压下对乙醇的灵敏度大于其他气体。该气敏元件对甲醇、乙醇、丙酮气体具有较好的气敏性能,并且具有很短的响应时间。     

α-Fe_2O_3纳米微球的合成及气敏性能研究

采用溶剂热法制备了球状结构的氧化铁前驱体,再经400℃热处理后得到α-Fe_2O_3纳米微球。通过TG、IR、XRD和SEM等手段对产物结构和形貌进行了表征。结果表明,合成的α-Fe_2O_3纳米微球直径约为500 nm。此外,我们将α-Fe_2O_3纳米微球制备成厚膜型气敏元件并进行气敏性能测试,在工作温度为150℃时,α-Fe_2O_3纳米微球对苯胺(AN)有良好的选择性和较高的灵敏度,最低检出限可达到1.9 mg/m3,对38 mg/m3苯胺的响应值为10.4。测试结果表明,α-Fe_2O_3纳米微球可用于制备苯胺气体传感器。     

水热法制备ZrO_2纳米微晶及对乙醇和丁烷气敏性研究

用水热法制备 Zr O2 纳米微晶的平均尺寸为直径 5 nm,长 7.5 nm。由 X射线衍射确认晶相为单斜相。并对其形状和大小进行了透射电镜和激光散射分析 ,结果表明 Zr O2 纳米粒子在水溶液中存在软团聚 ,团聚体平均尺寸约 90 nm。着重研究了 Zr O2 纳米微晶对乙醇及丁烷的气敏性能 ,结果表明用纳米级 Zr O2 粒子制备的气敏元件对乙醇和丁烷有好的气敏性。并且随着纳米粒子尺寸降低 ,对气体敏感性增强     

共沉淀法制备铬酸钬粉体及铬酸钬气敏元件的气敏性能

采用共沉淀法制备HoCrO3前驱体,将前驱体在不同条件下热处理得到铬酸钬纳米粉体。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对HoCrO3纳米粉体的晶体结构和微观形貌进行了表征,对用HoCrO3纳米粉制作的元件进行气敏性能测试,研究了热处理条件对HoCrO3气敏元件气敏性能的影响。结果表明：所制备的HoCrO3粉体为纳米颗粒,平均粒径约为50nm,属于钙钛矿型复合氧化物;采用800℃保温2h制备的HoCrO3气敏元件对三甲胺气体具有较高的灵敏度、良好的选择性和稳定性;样品的检测限较低,对体积分数为1×10^-7三甲胺的灵敏度为3。HoCrO3是检测三甲胺的一种很有应用前景的半导体气敏材料。     

In2O3纳米陶瓷纤维无纺布的静电纺丝制备及气敏特性研究

采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了直径20～60 nm的超细氧化锢(In2O3)纳米陶瓷纤维及纳米陶瓷纤维无纺布.采用XRD,IR,SEM,HR-TEM,TGA等分析方法对纳米纤维的形貌和显微结构进行了表征,并研究了其气敏特性.由700℃下煅烧的该超细In2O3纳米纤维所制备的气敏元件具有较好的反应和选择性,对甲醛...     

氧化铟纳米粉体的微乳液合成及其气敏特性

用微乳液法合成了纳米In2O3粉体,浸渍法制备了5％(in mass)La2O3掺杂In2O3。利用X射线衍射、透射电镜对合成产物进行了结构表征。采用静态配气法对氧化铟气敏元件的气敏特性进行了测试。结果表明：微乳液法合成的氧化铟经600℃,5h煅烧后,颗粒尺寸约为30nm,且分布均匀。氧化铟气敏元件对汽油、酒精、甲醛等有机蒸气具有较高的检测灵敏度,但选择性不好。氧化镧掺杂后,不同温度工作时,氧化铟分别对汽油、酒精有较好的选择性,且响应恢复快。     

喷雾燃烧制备SnO2纳米棒及其气敏性能

采用喷雾燃烧法制备SnO2纳米棒,对其形貌和结构进行了表征. 所制SnO2纳米棒长200~350 nm,直径30~50 nm,沿(001)方向生长. 考察了Fe掺杂量和Sn4+浓度对SnO2纳米棒形貌的影响,分析了其生长机理. 高温快速反应使Fe3+进入SnO2晶格,促使其沿(001)方向取向生长. 对乙醇等有机气体的气敏性能测试结果表明,棒状SnO2比颗粒状的具有更优的气敏性能,在100′10-6(j)乙醇浓度下,棒状SnO2的灵敏度为12,反应和恢复时间分别为9.5和6 s.     

碳纳米管掺杂纳米ZnO气敏元件敏感特性

采用溶胶–凝胶法合成纳米ZnO,以碳纳米管(carbonnanotube,CNT)为掺杂剂制备CNT–ZnO旁热式气敏元件样品。用X射线衍射和透射电镜分析了ZnO的结构,用扫描电镜观察CNT–ZnO气敏元件样品表面的显微形貌,研究了CNT–ZnO元件对甲醛和丙酮等气体的气敏性能。结果表明:CNT存在于平均粒径为20～30nm的ZnO晶粒间,增加了CNT–ZnO材料的气孔率。CNT–ZnO气敏元件对丙酮的灵敏度高于纯ZnO元件,掺0.6%(质量分数)CNT的ZnO气敏元件(0.6%CNT–ZnO)气敏元件对质量分数为40×10–6甲醛有最高灵敏度(15.11)。而且具有能检测低浓度甲醛气体、选择性好,响应速度快(响应时间约为15s)的优点。     

SnO_2/RGO复合材料的制备与气敏性能研究

以五水四氯化锡、氧化石墨为主要原料,氨水为沉淀剂,采用水热法一步成功合成了二氧化锡/还原氧化石墨烯(SnO_2/RGO)复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和氮气吸附脱附仪(BET)对样品的结构和形貌进行了表征,并讨论了温度、乙醇浓度等因素对材料气敏性能的影响。结果表明,SnO_2/RGO复合材料具有致密三维结构和较高的比表面积(175.83 m~2/g)。SnO_2/RGO气敏元件对乙醇的气敏性能最好,在最佳工作温度为280℃时,对100 ppm乙醇的灵敏度达到20.6,比SnO_2的灵敏度(8.5)提高了1倍。     

In_2O_3纳米陶瓷纤维无纺布的静电纺丝制备及气敏特性研究

采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了直径20~60 nm的超细氧化铟(In2O3)纳米陶瓷纤维及纳米陶瓷纤维无纺布。采用XRD,IR,SEM,HR-TEM,TGA等分析方法对纳米纤维的形貌和显微结构进行了表征,并研究了其气敏特性。由700℃下煅烧的该超细In2O3纳米纤维所制备的气敏元件具有较好的反应和选择性,对甲醛气体表现出较快的响应和恢复速度。