多功能NiO-SnO_2气敏材料的敏感特性

SnO_2是发现最早,也是应用最广泛的氧化物气敏材料之一。它具有对可燃性气体普遍敏感的特性,即存在着对单一气体选择性差的问题。提高SnO_2材料的选择性是解决其实用化进程中的一个重要课题。我们采用氨水作沉淀剂,用化学共沉淀法合成了3种不同配比的NiO-SnO_2气敏材料,400℃处理后的产物为非晶或微晶体,用透射电镜观察,这些材料的平均粒径在40nm左右。X射线衍射证明,材料中     

用PECVD制备的SnO_2薄膜气敏特性研究

ＳｎＯ２薄膜制备及其应用日益受到人们的重视。本文阐述了用低温等离子体化学气相沉积法制备ＳｎＯ２薄膜的工艺，并研究了所制得的纯净及掺杂Ａｇ，Ｐｄ的ＳｎＯ２薄膜的气敏特性。此法制得的元件对还原性气体，尤其是低浓度Ｈ２Ｓ，Ｃ２Ｈ５ＯＨ具有很高的灵敏度及快速的响应．     

添加剂对氧化钛气敏材料敏感特性的影响

采用化学共沉淀法和浸渍法制备了不同金属或氧化物掺杂的ＴｉＯ２气敏材料，通过透射电镜、电子衍射和ｘ射线衍射对材料的结晶形态和物相进行了分析，用静态配气法测试了气敏材料的敏感特性．结果表明：这些材料的颗粒尺寸小于０．１μｍ，８００℃处理样品为金红石型ＴｉＯ２与锐钛矿型ＴｉＯ２的混合物．通过选择合适的添加剂和工作温度可分别获得选择性酒敏元件、ＣＯ气敏元件和可燃气体普敏元件     

制备方法对Ag－SnO_2材料结构与气敏性能的影响

采用化学浸渍法和光照分解法合成了银掺杂的ＳｎＯ２气敏材料，用Ｘ射线衍射法分析了材料的物相组成，用Ｘ光电子能谱研究了材料的价键结构，用静态配气法测试了材料的气敏性能．结果表明：浸渍法Ａｇ－ＳｎＯ２的气敏性能优于光照分解样品，光照波长为４１５ｎｍ时，样品的气敏性能优于其它波长照射的样品。经ＸＲＤ谱图分析，浸渍法Ａｇ－ＳｎＯ２样品没有Ａｇ物相分离，而光照法样品出现Ａｇ２Ｏ２和ＡｇＣｌ物相。浸渍法样品的ＸＰＳ谱图表明，Ａｇ在ＳｎＯ２的表面以Ａｇ和Ａｇ２Ｏ组成．     

溶胶－凝胶法研制SnO_2微粉及其CO气敏特性

应用溶胶－凝胶方法，以非醇盐为起始原料，研制了ＳｎＯ２微粉，通过ＢＥＴ比表面测定、晶粒尺寸测算、ＸＲＤ，ＤＴＡ差示热分析、ＴＥＭ电镜观察、以及ＣＯ气敏元件的特性测试等手段，对所研制的ＳｎＯ２微粉进行了结构、性能表征．     

SnO2主体材料气敏振荡特性的进一步研究

经对以ＳnO2为主体材料的掺杂Ｐd的振荡型气敏元件的实验研究和分析,对其振荡机理获得了进一步的认识：掺杂Ｐd是发生电导振荡的必要条件;高浓度的Ｈ２对振荡的抑制作用;某些气体对元件的振荡特性变能产生影响,而振荡频率的高代取决于气体吸附反应产物的能力;该类型气敏元件在低温或常温下对Ｈ２具有较好的敏感特性。     

热处理温度对氧化锡气敏特性的影响

利用硝酸氧化法、化学沉淀法合成了纳米ＳｎＯ２及贵金属掺杂ＳｎＯ２材料,并对合成材料进行了物相表征和气体灵敏度测量．结果表明：在４００℃～９００℃热处理温度范围内,ＳｎＯ２的平均晶粒度随处理温度升高而增大,但均＜４０ｎｍ;纯ＳｎＯ２材料的气体灵敏度随平均晶粒度的增大而减小,主要受尺寸效应控制,而贵金属掺杂ＳｎＯ２的气体灵敏度受尺寸效应和催化效应共同控制;通过控制掺杂和热处理温度可改善ＳｎＯ２的气敏性能,实现对可燃气体的普敏检测或选择性检测     

SnO_2－SiO_2双层薄膜氢敏元件的特性研究

采用溶液－凝胶浸渍涂布工艺在Ａｌ＿２Ｏ＿３陶瓷管上制备了掺杂ＳｎＯ＿２气敏薄膜；利用高温热解法在ＳｎＯ＿２薄膜表面覆盖ＳｉＯ＿２气体分离膜后制得双层薄膜气敏元件。分别测试并比较单层和双层薄膜元件的气敏特性，结果表明：单层薄膜元件对可燃性气体无选择性、响应和恢复时间短；而双层薄膜元件对氢气表现出极高的灵敏度和优越的选择性，其响应和恢复时间都比单层薄膜元件有所延长，结合实验结果，从理论上阐述了双层薄膜元件对氢气的敏感机理。     

贵金属催化剂对氧化镍气敏特性的影响

采用均匀沉淀法合成了氧化镍（ＮｉＯ）气敏微粉，利用浸渍法对氧化镍材料进行了掺杂，用Ｘ射线衍射、电子衍射和透射电镜对材料的陶瓷微结构进行了研究．实验结果表明：合成材料为颗粒状非晶体，颗粒尺寸＜１μｍ；该材料为Ｐ型半导体材料，对Ｃ２Ｈ５ＯＨ具有较高灵敏度，Ａｇ的掺杂能提高ＮｉＯ的气体灵敏度，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｒｈ的掺杂不能有效地提高其气体灵敏度，但可改善ＮｉＯ的气敏选择性．     

SnO2微粉的制备及其LPG气敏特性研究

应用溶胶－凝胶法,以非醇盐为起始物,研制了纳米级ＳnO2微粉,通过掺杂不同的催化剂和添加剂的实验,获得了对ＬＰＧ具有较高灵敏度和选择性的实用元件,比较发现,其灵敏度和选择性优于用常规方法制备的ＳnO2元件。     

纳米SnO2的制备及其气敏特性研究

通过对溶胶－凝胶法体系共沸蒸馏可制备的纳米ＳnO2，经Ｘ射线衍射、电子显微镜观测以及ＢＥＴ表面吸附实验均表明该ＳnO2材料具有颗粒细小、均匀、分散性好的特点，将该ＳnO2基料掺杂制成的气敏元件可对燃性气体具有较高的灵敏度。     

MO2—α—Fe2O3材料的气敏特性

采用化学共沉淀的方法合成了Sn~(4 ),Ti~(4 ),Zr~(4 )掺杂的。α-Fe_2O_3气敏陶瓷材料。用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析了材料的微观结构及化学组成。用RQ-1型气敏元件特性测试仪测试了掺杂元素、掺杂量、工作温度,检测气体等对α-Fe_2O_3气体灵敏度和工作阻值的关系。结果表明:少量MO_2(M=Sn,Ti,Zr)的掺杂能显著提高α-Fe_2O_3的气体灵敏度,并且能够降低。α-Fe_2O_3气敏元件的工作电阻,有利于α-Fe_2O_3气敏材料的实用化。     

SnO_2气敏材料的热分析研究

通过对不同工艺条件制备敏感材料的ＤＴＡ谱图研究，讨论了制备条件和工艺条件对反应活化能的影响，得到活化能与材料电阻的变化关系．     

粉末溅射SnO2/CeO2薄膜气敏元件的性能

通过对粉末溅射SnO2/CeO2薄膜气敏元件性能的测试和探讨,总结出反应升温△trea与气体浓度C存在关系△trea=(ACn)/(1+BCm)(其中A,B＞0,n＞m＞0),同时发现湿度对灵敏度的影响很大而对相对灵敏度影响不大;为确保测量的可靠性应避免用于测量高浓度气体,同时注意稳定测试电压,如用相对灵敏度进行测量,则可以减小湿度对测量结果(测量值)的干扰.     

WO3-SnO2薄膜的溶胶-凝胶制备及其气敏特性研究

以无机盐ＳnCl2.2H2O为主体原料、Ｈ２ＷＯ４为掺杂剂、无水乙醇为溶剂,采用溶胶－凝胶工艺制备了nw:nsn=1:1000的ＷＯ３－ＳnO2薄膜,并对共气敏性能进行了研究,实验表明,掺杂量为１％的ＷＯ３－ＳnO2薄膜在常温下对Ｈ２Ｓ,ＮＯx气体具有较好的气敏性能,对Ｈ２Ｓ气体的敏感温度为１００℃,对ＮＯx气体的最佳敏感温度为７０℃。     

溶胶-凝胶法制备的SnO2薄膜气敏特性研究

以SnCl4·5H2O为原料、用Sol-gel法制备出了SnO2薄膜,并对该薄膜的气敏特性进行了测试.结果表明,SnO2薄膜低温下对乙醇气体有较高的灵敏度和较快的响应恢复时间,且长期稳定性较好.     

催化剂对氧化物气敏性能的影响

综述了催化与气敏性能之间的关系，以及稀有金属、过渡金属等作为催化剂对气敏材料气体灵敏度、选择性的影响。结果表明：催化剂的加入对提高气敏材料的气敏性能有显著作用．     

过渡金属氧化物掺杂r-Fe_2O_3气敏材料研究

采用化学方法合成了气体灵敏度和选择性良好的r-Fe_2O_3 微细粉末,并且利用化学共沉淀的方法合成了具有不同气敏性能的过渡金属氧化物(MnO,NiO,ZnO)掺杂的r-Fe_2O_3气敏材料,这些材料的颗粒≤0.1um.过渡金属氧化物掺杂可以改变r-Fe_2O_3气敏材料的陶瓷微结构,但不宜用来改善r-Fe_2O_3的相稳定性.通过掺杂可以改变r-Fe_2O_3气敏材料的选择性和灵敏度.r-Fe_2O_3是以体控制型为主的气敏机制.过渡金属氧化物掺杂的r-Fe_2O_3对C_2H_5OH,C_2H_2和LPG具有良好的选择性和较高的灵敏度.     

ZrO2掺杂SnO2厚膜的制备及其气敏性能研究

采用化学共沉淀法成功地制备了ZrO2掺杂的SnO2超微粉,用丝绸印刷法制备了厚膜型气敏传感材料,并制成了平面型气敏元件.研究了不同掺杂量、不同烧结温度的厚膜材料的气敏性能.实验表明掺杂降低了纯SnO2厚膜的电阻及敏感温区的温度,并且烧结温度对气敏性能影响较大.在200℃下,掺杂量为1%的ZrO2-SnO2厚膜对浓度为2×10-5的H2S气体具有较好的灵敏度(β=5.2),响应恢复时间均＜1 min.     

粘接剂对气敏元件特性的影响

为ＳｎＯ２气敏材料成型而加入的粘接剂，不仅对烧结体的机械强度有影响，还对元件的灵敏度、选择性、稳定性有影响，以正硅酸乙酯做为粘接剂，在元件烧结过程中，有抑制晶粒成长的“烧结阻碍”作用，使粒径大小控制在一定的程度，从而控制元件的电阻值、灵敏度和长期稳定性，这种粘接剂提高烧结体的抗压强度的现象与粘接剂中的硅含量有关，硅含量愈多，抗压强度愈高．