WO_3气敏薄膜的膜厚对气体响应时间的影响

用简单的模型分析了薄膜气体传感器敏感材料的膜厚对气体响应时间的影响,该模型适用于分析WO3薄膜气体传感器的敏感特性。薄膜气体传感器的敏感特性依赖于气体原子在薄膜内的扩散和与气敏材料的响应;而气体原子在薄膜内的扩散是由薄膜厚度决定的。经过推导得出理论上WO3薄膜对NH3的敏感特性,并将其与实验所得的数据进行比较。最后,给出了WO3薄膜气体传感器的气敏特性与气体在其膜内扩散和膜厚的关系。     

In_2O_3基气体传感器研究现状

氧化铟作为一种新的气敏材料,有望在一定程度上解决现有气体传感器中存在的选择性差和工作温度高等问题。因此,按照被检测气体的种类,从In2O3的气敏材料制备及气敏性能两方面对现有性能较好的In2O3气体传感器进行了评述,并指出了In2O3基半导体气体传感器的发展方向。     

改善SnO2气体传感器气敏性能的研究进展

随着气体检测的广泛应用,SnO2传感器正引起越来越多的关注.基于对SnO2气敏材料的气敏机理进行综合性阐述的基础之上,从气敏材料和传感器设计两方面重点分析了SnO2气体传感器气敏性能的影响因素,并着重分析了运用当前纳米技术制备SnO2传感器的研究进展,进一步讨论了SnO2传感器发展的研究方向与前景.     

气体传感器研究进展和发展方向

根据气体传感器使用的气敏材料以及气敏材料与气体相互作用的效应不同对目前研究的主要气体传感器进行了分类。介绍了半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光学式气体传感器、石英谐振式气体传感器、表面声波气体传感器等气体传感器国内外研究与应用概况。重点叙述了不同类型气体传感器气敏材料研究取得的进展情况。在综合该领域国内外研究现状的基础上，提出了气体传感器的发展方向。     

射频磁控溅射SnO2/MWCNTs 薄膜材料的气敏性能研究

采用射频反应磁控溅射方法制备掺杂多壁碳纳米管(MWCNTs)的snO2薄膜材料,并在此基础之上制作了N02气敏传感器,使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了SnO2/MWCNTs薄膜材料的表面形貌、物质组份材料特性,采用气敏元件测试系统来分析优越感的气敏效应,包括灵敏度、选择性、响应-恢复等特性,实验结果表明该气敏传感器对超低浓度(10ppb)NO2气体有很好的灵敏度,对干扰气体不敏感,提出了气敏机理解释实验现象.     

Pr6O11/SnO2复合材料的制备及对异丙醇气敏特性的研究

通过水热法和退火处理制备了不同Pr浓度(0%,1%,2%,4%)的Pr6O11/SnO2复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等方法对制备材料的物相结构、微观形貌和元素组成进行了表征,并制成旁热式气敏元件,对异丙醇气体进行气敏测试。实验结果表明,基于2%样品的Pr6O11/SnO2气体传感器的气敏性能最佳,在最佳工作温度200℃下对100×10^-6异丙醇气体响应达到16.2,是纯相SnO2传感器响应的2.3倍。最后,对基于Pr6O11/SnO2复合材料气体传感器的气敏机理进行了分析讨论。     

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.     

贵金属Au对半导体金属氧化物气体传感器性能影响研究

随着工业时代到来，为国家发展提供便利的同时，大量排放的有毒气体造成的环境污染问题逐渐影响人们的生活。如何快速有效地检测有毒气体的浓度成为一个重要的研究课题。文章主要通过溶胶凝胶法制备气敏材料，制作气体传感器，针对NO₂、SO₂、NH₃等有毒气体，测试其气敏性能。通过实验与数据分析，对比了几种常用的半导体金属气敏材料WO₃、SnO₂、In₂O₃的气敏性能，以及向材料中掺杂贵金属Au后的气敏性能，总结归纳了贵金属Au对几种气体传感器常用半导体金属气敏材料气敏性能的影响。研究发现，贵金属Au对提高气体传感器灵敏度和缩短响应恢复时间方面有着较为正面的作用。     

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。     

均匀共沉淀法制备掺锡α-Fe2O3粉体及其气敏性能研究

采用分析纯Fe2(SO4)3和NH3·H2O为主要原料,控制不同的Fe3 浓度、Sn4 : Fe3 、溶液pH值及烧结温度,利用均匀共沉淀法制备了掺锡α-Fe2O3粉体,并用厚膜工艺将粉体涂于云母基片上制成了高灵敏度甲烷气敏元件.利用XRD对粉体成分及结构分析后发现,部分Sn4 以类质同象的方式代替了α-Fe2O3晶格中的Fe3 ,改变了α-Fe2O3的晶胞参数;通过测试元件在不同温度下对800×10-6甲烷的气敏性能,结果表明,掺锡提高了α-Fe2O3的气敏性,且得到了制备掺锡α-Fe2O3甲烷气敏材料的最佳参数.     

纳米ZrO2 基烧结型双敏元件的研究􀀂

纳米ZrO2作为一种新型的陶瓷材料已被应用于许多领域.本文主要介绍了低温强碱法制备纳米ZrO2材料,利用纳米ZrO2进行掺杂制作的元件有较好的气、湿敏特性.元件具有响应恢复快、结构简单等特点.作为湿敏元件时元件电容随湿度变化大,温度影响较小.作为电阻型气敏元件时,元件对NH3的选择性高.     

基于PVDF膜的QCM对DMMP的气敏特性研究

神经性毒剂是化学战剂的重要分支.为了检测神经性毒剂模拟剂甲基膦酸二甲酯(DMMP),使用毛细管在压电石英晶体(QCM)的电极上滴涂上不同质量的聚偏氟乙烯(PVDF)溶液,干燥后作为敏感膜.室温下测试QCM对不同浓度的DMMP的响应情况,发现QCM的频率变化与气体浓度有着良好的线性关系.该实验结果表明,PVDF可以作为检测DMMP的很好的敏感材料.     

常温振荡式CO气敏元件的研制

采用掺有Ｐｄ的活性ＳｎＯ２—Ｉｎ２Ｏ３敏感材料，再掺入ＭｇＯ等金属氧化物，制成复合基本材料，采用直热式气敏元件制造工艺，经表面修饰改性，研制成功常温振荡式ＣＯ气敏元件，给出了常温下的气敏特性，并探讨其振荡机理。     

纳米孔Al2 O3修饰Si基氨气传感器设计

针对Si基微结构气体传感器中Si基与敏感材料之间附着性较差的问题,提出在Si基与敏感材料之间引入纳米孔Al2 O3膜形成新型Si基微结构传感器,利用ANSYS分析软件对微结构进行热分析。采用薄膜工艺、光刻工艺、电化学阳极氧化工艺在Si衬底上制成Si基微结构,采用超声波的方法使聚苯胺敏感材料渗入纳米孔Al2 O3膜中制成气体传感器,并在室温下测试了传感器对氨气的检测特性。结果表明：将纳米孔Al2 O3膜移植到Si基上增加了敏感材料的附着性;传感器对响应时间约为40 s,恢复时间约为960 s,灵敏度随着氨气浓度的增加而增大,并且呈现出良好的线性关系。     

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。     

ZnO纳米棒修饰的QCM气体传感器检测NH_3研究

主要介绍了ZnO纳米棒修饰的石英晶体微天平(QCM)气体传感器的制备与测试。采用两步法在石英晶振片表面制备直径为100 nm的ZnO纳米棒敏感膜,构成QCM NH3传感器。检测系统为自主研发的基于LabVIEW平台的QCM气体传感器频率测试软件。检测NH3的体积分数为5×10-6~50×10-6,响应时间均在10 s以内,最大频差值为10.9 Hz,响应最大频差值与NH3体积分数呈现良好的线性关系。室温条件下,ZnO纳米棒敏感膜可以完全实现吸附解吸过程,具有可逆性。该传感器性能稳定,响应灵敏,具有重复性。     

基于Silicate-1型分子筛修饰的QCM类神经毒气传感器

主要研究Silicate-1型纳米分子筛对类神经毒气有机气体甲基磷酸二甲酯(DMMP)的敏感特性,并结合高灵敏度的石英谐振天平(QCM)研制了DMMP气体传感器.采用Silicate-1型纳米分子筛作为敏感膜材料分别对不同浓度的DMMP气体进行检测.QCM传感器随着气体浓度的增加,响应时间增加,气体吸附量增加;当DMM...     

一种新型金属复合氧化物半导体气敏材料体系

用ＮＨ４）２ＣＯ３作沉淀剂制得Ｃｄ：Ｓｎ＝１：１的粉料，经７５０℃、１５ｈ热处理可得单相钛铁矿型β－ＣｄＳｎＯ３。元件的电导－温度（Ｇ－ｔ）特征表明β－ＣｄＳｎＯ３为典型的表面电阻控制型气敏材料，无需掺贵金属催化剂就对还原性气体响很高的灵敏度。因此，β－ＣｄＳｎＯ３很有希望作为一种新型的气敏材料体系。     

基于MWCNTs的气敏测试纸

介绍了一种简单、可直接在纸上制作的气体传感测试纸.由多壁碳纳米管(MWCNTs)在纸上摩擦,粘附的MWCNTs即为传感器的敏感层.采用相同方法分别在不同的纸张上制作传感器,并对气敏性能进行了比较,结果表明:滤纸的多孔性和粗糙的表面,可以促使其上的敏感层吸附和释放气体分子,使气体传感器在室温条件下完全恢复.传感器具有良好的重复性和稳定性.气体传感测试纸可以进一步用于挥发性有机气体(VOCs)的检测开发.