Fe2O3/ZnO复合氧化物气敏元件的制备与性能

以Fe2O3和ZnO为原料,直接混合烧结制得7种不同烧结温度和原料配比的Fe2O3/ZnO复合氧化物元件,并对其进行气敏性能测试,结果发现:不同烧结温度和原料配比的Fe2O3/ZnO复合氧化物元件对不同的气体有不同的气敏性,烧结温度为800℃,Fe2O3∶ZnO摩尔比为0.5∶1的气敏元件对硫化氢具有较好的气敏综合性能.     

CaO-In2O3的制备/结构表征/气敏性能研究

采用共沉淀方法,以一定摩尔比的可溶性钙盐和铟盐为源物质,以氢氧化物作为沉淀剂,制备出了CaO-In2O3复合氧化物粉末.借助差热-热重(DTA-TG)分析可知CaO-In2O3的热变化过程,即在248℃附近由氢氧化物前驱物分解成氧化物,在340℃附近是氧化物的相转变,340℃以后为两氧化物的化合.利用X-射线衍射(XRD)分析知CaO-In2O3的晶体结构为立方结构.对CaO-In2O3的气敏性能研究表明,由CaO-In2O3粉体制成的旁热式厚膜气敏元件无需掺杂,对丙酮、乙醇、乙酸具有较高的灵敏度.     

尖晶石型复合氧化物气敏性质及制备方法概述

综述了AB2O4复合氧化物气敏材料的研究概况,对该气敏材料的气敏性质、气敏机理、制备方法、气敏膜制备方法进行了简单概述,展望了今后的工作重点.     

复合氧化物Fe2O3-SnO2 的气敏特性研究

1962年清山哲郎提出ZnO薄膜的气敏特性后,研究目标较集中于以ZnO,SnO_2,γ-Fe_2O_3和α-Fe_2O_3为基质的氧化物半导体陶瓷材料,并已有商品出售.氧化铁基气敏材料与氧化锌、氧化锡相比,它有无需添加贵金属催化剂便可达到实用气敏灵敏度的优点.我们也曾从催化活性、磁学性能和气敏特性等方面,对α-Fe_2O_3基气敏材料的气敏机制进行了研究,得到满意的结果.本文旨在探讨α-Fe_2O_3-SnO_2配比和氧化铁粒度与气敏性能间关系,并且也浅析了气敏机制,以期为此复合材料实用化提供依据.     

镍镧复合氧化物的掺杂及其气敏性能研究

用共沉淀法制备了镍镧复合氧化物并对其进行三价、四价离子系列掺杂。研究了掺杂物的气敏性能。实验结果表明,SiO2,TiO2,SnO2,Al2O3,SbCl3等掺杂的复合氧化物,均对乙醇有较高的气敏性,而对汽油、H2及LPG等气敏性较低。其中TiO2掺杂量为4%(摩尔分数)的镍镧复合氧化物对乙醇的气敏性能最好。探讨了Si,Ti,Sn,Al,Sb等离子的价态,离子半径及复合氧化物的形成条件等与气敏性能的关系,研究了工作温度,被测气体浓度对元件气敏性能及对气体选择性的影响。     

CaO-In_2O_3的制备∥结构表征∥气敏性能研究

采用共沉淀方法,以一定摩尔比的可溶性钙盐和铟盐为源物质,以氢氧化物作为沉淀剂,制备出了CaO-In2O3复合氧化物粉末。借助差热-热重(DTA-TG)分析可知CaO-In2O3的热变化过程,即在248℃附近由氢氧化物前驱物分解成氧化物,在340℃附近是氧化物的相转变,340℃以后为两氧化物的化合。利用X-射线衍射(XRD)分析知CaO-In2O3的晶体结构为立方结构。对CaO-In2O3的气敏性能研究表明,由CaO-In2O3粉体制成的旁热式厚膜气敏元件无需掺杂,对丙酮、乙醇、乙酸具有较高的灵敏度。     

ZnIn2O4的制备、结构表征与气敏性能

采用共沉淀方法,以一定摩尔比的可溶性锌盐和铟盐为源物质,以氢氧化物作为沉淀剂,制备出了具有尖晶石结构的ZnIn2O4复合氧化物粉末.借助差热-热重(DTA-TG)分析可知ZnIn2O4的热变化过程,即在248℃附近由氢氧化物前驱物分解成氧化物,在340℃附近是氧化物的相转变,340℃以后为两氧化物的化合.利用X-射线衍射(XRD)分析知ZnIn2O4的晶体结构为尖晶石结构.对ZnIn2O4的气敏性能研究表明,由ZnIn2O4粉体制成的旁热式厚膜气敏元件无需掺杂,对乙醇、丙酮、氢气具有较高的灵敏度.     

CdSnO3 的合成 、结构与气敏性质

如今,人们深知单一组分半导体气敏材料,即使掺杂,其性能也终不能令人满意,因而出现具有特定结构的复合氧化物气敏材料,如ZnSnO_3、LaFeO_3以及稀土氧化物与二氧化锡的复合氧化物.作者为此研究了CdO和SnO_2复合氧化物的合成条件、结构及气敏性质,得到了一些有价值的结果.1 实验1.1 样品材料的制备与微结构测定     

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.     

氧化物半导体甲烷敏感元件研究进展

介绍了氧化物半导体甲烷气体敏感元件的工作机理,论述了改善氧化物半导体甲烷气敏传感器性能的几种途径.采用加入催化剂、控制材料的微细结构、利用新制备工艺和表面修饰等新方法、新技术可提高氧化物半导体甲烷气敏元件的灵敏度、选择性、响应和恢复特性、稳定性.     

高选择性氢气和液化气元件的研制

作者以共沉淀法制备的γ－Fe2O3为气敏基料,通过多种金属氧化物的掺杂,研究了杂质的离子半径、元件电负性对元件氢气灵敏度的影响,并定量地研究了Ag2O掺杂特性,通过其掺杂修饰和用掺有PtO的Al2O3表面涂层修饰,研制出了高选择性氢气和液化气敏感元件。     

基于SnO2-La2O3掺杂的敏感材料CO2气敏特性研究

以半导体氧化物SnO2为基体材料加入40％的活性La2O3材料,制备出了对CO2具有敏感性的气体敏感材料,其检测体积分数范围为(0～5000) ×10-6.实验结果表明:在SnO2-La2O3敏感材料的基础上掺杂适量CeO2,Ag2O,SiO2等氧化物,不仅提高了其对CO2气体的灵敏度,而且可以提高其稳定性,从而大大改...     

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。     

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。     

掺杂对CdSnO_3气敏性能的影响

研究了贵金属及金属氧化物对CdSnO_3气敏性能的影响.发现不同的Fe_2O_3、La_2O_3的掺入量对材料的气敏性能有不同的影响,贵金属Pt、Pd、Ag及某些金属氧化物对CdSnO_3的灵敏度和选择性也有影响.掺入La_2O_3及MgO的CdSnO_3可作酒敏材料,掺Pd的CdSnO_3可作乙炔敏材料.     

低功耗In_2O_3基LPG气敏元件

采用In2O3超细粉体,掺杂Au和金属氧化物(SiO2,Fe2O3等),按照直热式气敏元件工艺制成珠状气敏元件,通过Al2O3 Pd的表面催化层处理,研制出功耗低于100mW(在空气中)的液化石油气(LPG)气敏元件。并分析了元件的气敏机理。     

氧化铟纳米线的水热-退火合成及其NO2气敏性能研究

以InCl3·4H2O、草酸和氢氧化钠为原料,采用水热-退火路径,合成出了In2O3纳米线.X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征结果表明:合成产物为立方相的In2O3纳米线,其直径约为30-50 nm,长径比超过40.气敏性能测试结果表明,以该法合成的In2O3纳米线对NO2灵敏度高,选择性好,响应恢复快,可以检测1 ppm(i.e.×10-6)的NO2,是一种应用前景良好的NO2敏感材料.     

碱土金属氧化物──SnO_2薄膜乙醇敏感元件的研究

采用真空镀膜、溶液浸泡、灼烧热分解方法制备了掺系列碱土金属氧化物的SnO2敏感元件．在对乙醇等七种气体的测试结果表明,掺碱土金属氧化物的SnO2元件普遍提高了对乙醇的灵敏度和选择性,而对其余气体同未掺杂元件相似,几乎不敏感．实验结果还表明,碱土金属氧化物对元件的增敏作用按MgO、CaO、SrO、BaO的顺序依次减弱．在敏感机理方面,提出了流过元件电流的公式,对元件的敏感机理作了初步探讨．     

半导体乙醇传感器的湿度影响与氧化铌的应用

详细考察了湿度对SnO2系半导体乙醇传感器的影响,实验表明:环境湿度会使三价金属氧化物掺杂的SnO2半导体材料灵敏度下降,其中以氧化镧掺杂的SnO2系乙醇传感器衰减严重,在相对湿度90%RH(25℃)的环境中3×10-4体积分数的乙醇信号衰减率达到30%~40%,这种现象同样存在与In2O3和A l2O3掺杂体系的传感器上。以Nb2O5为掺杂剂的传感器体系湿度引起的灵敏度衰减轻微,用1.5%Nb2O5和0.5%La2O3配合使用的掺杂剂湿度影响较小,同时,传感器对乙醇灵敏度和选择性较好。