Nd2O3—SnO2薄膜气敏元件的研制

研究了Ｎｄ２Ｏ３－ＳｎＯ２复合薄膜气敏元件的制作工艺和敏感性能，测量结果表明，这种元件对乙炔气体敏感，且具有选择性好，灵敏度高等优点。     

Ta2O5/MnO2复合湿敏薄膜制备工艺研究

采用钽片阳极氧化和硝酸锰热分解方法，制备Ta2O5/MnO2复合薄膜，研究了电解液种类、浓度（质量分数）、电压对Ta2O5/MnO2复合薄膜绝缘性能的影响。     

Ag^＋掺杂TiO2-SnO2基纳米复合材料气敏性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2-SnO2复合纳米材料,以其为基底进行Ag＋掺杂作为气敏材料,制备成旁热式气敏元件,研究了无光照和313 nm紫外光照下元件对有机挥发气体甲醇和乙醇的气敏特性.结果表明：紫外光照可使半导体元件的电导显著增大,提高元件对醇类有机挥发性气体的灵敏性,240℃时灵敏度为62,是无光照时的1.5倍;在乙醇气体浓度为4.5×10^-6mol/L时灵敏度达到26.5,而无光照时仅为9.5.     

Ag+掺杂TiO2-SnO2基纳米复合材料气敏性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2-SnO2复合纳米材料,以其为基底进行Ag＋掺杂作为气敏材料,制备成旁热式气敏元件,研究了无光照和313 nm紫外光照下元件对有机挥发气体甲醇和乙醇的气敏特性.结果表明：紫外光照可使半导体元件的电导显著增大,提高元件对醇类有机挥发性气体的灵敏性,240℃时灵敏度为62,是无光照时的1.5倍;在乙醇气体浓度为4.5×10^-6mol/L时灵敏度达到26.5,而无光照时仅为9.5.     

氯化锂湿敏元件研究

对自制的氯化锂湿敏元件进行了实验研究。结合所得数据阐述了该元件的测湿原理、结构、特性以及有关使用问题。     

二氧化锡纳米薄膜的AFM研究与气敏性能测试

以SnC l2.2H2O为反应前驱物,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化锡纳米薄膜,对薄膜制备过程中原料的浓度、陈化时间、提拉速度、烧结温度、烧结时间等影响因素进行了系统的研究,获得了较佳的制膜工艺条件,并测试了SnO2薄膜在室温下的气敏特性.结果表明,当Sn2+浓度为0.1 mol/L,陈化时间为60 h左右,提拉速度为80 mm/m in,烧结温度为500℃,烧结时间为30 m in时,制备出了高质量的SnO2纳米薄膜,成膜粒子均匀,粒径小,约为2 nm,而且薄膜对2~10 mg/L的乙醇和丙酮都有较好的敏感性和响应-恢复特性.     

铜掺杂二氧化锡纳米片对乙醇的气敏性能研究

为解决摄入高浓度乙醇对身体健康产生的危害,并且乙醇蒸汽与空气混合在高温环境下容易发生爆炸的问题,以十六烷基三甲基溴化铵为结构指导剂,在水热条件下合成了铜(Cu)掺杂的二氧化锡(SnO₂)树叶状纳米材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜以及X射线光电子能谱对材料进行表征。气敏测试结果表明：当铜掺杂量为摩尔分数2%时,这种SnO₂对乙醇的气敏响应最佳。具体表现为：在250℃的工作温度下,对体积分数为1×10^-6乙醇的响应值(Ra/Rg)高达139.65,较纯SnO₂传感器材料的响应值提高了近5倍。此外,该材料还对乙醇表现出良好的选择性,这主要是由于这种材料表面具有丰富的表面吸附氧。此项研究表明合理的元素掺杂是提升气体敏感性能的一种有效策略。     

丝素蛋白/纤维素纳米纤维湿敏复合膜的制备及其性能分析

采用低共熔溶剂(Deep eutectic solvent, DES)对丝素纤维和纤维素浆粕进行预处理,随后进行超声均质处理,制得丝素蛋白纳米纤维(Silk nanofibers, SNF)和纤维素纳米纤维(Cellulose nanofibers, CNF);进一步通过抽滤自组装方式制得纳米纤维复合膜。对纳米纤维的形貌、结构、物化性能进行了表征,并探究了纳米纤维膜的湿敏响应性能。结果表明：制得的纳米纤维平均直径和平均长度分别为25.33～34.49 nm和3.21～5.73μm;结构测试证明DES预处理为物理过程,纳米纤维保持原料良好热稳定性特征。纳米纤维膜表面平整且具有多孔结构,膜透光率最高可达70.0%。CNF的存在可显著提高纳米纤维膜断裂强度。纳米纤维膜具有明显湿敏响应性,10 s内弯曲角达到最大,且响应速率随湿度差(30%～70%)的增加而增大。利用纤维膜湿敏响应特点,可成功驱动纸青蛙进行直行、转弯等运动。该纳米纤维膜可用于湿气检测、软体机器人等领域。     

纳米级SnO2气敏材料制备及结构分析

制备敏感元件的原材料粉粒越细越好．介绍了以明胶作分散介质用溶胶－明胶法制备纳米级ＳｎＯ２敏感材料的工艺方法．制备的ＳｎＯ２材料粒径小于１０ｎｍ．实验研究了热处理的温度和时间对ＳｎＯ２材料粒径的影响,并进行了理论上的解释．对制备的ＳｎＯ２材料进行了透射电子显微镜、比表面积测试和Ｘ射线衍射等方法的测试分析,给出了测试分析结果．     

Al_2O_3湿敏元件的制备及机理

综述了Al_2O_3湿敏元件的制造工艺、典型的特性曲线及其湿敏机理。     

羟基磷灰石陶瓷在室温下的湿敏性能

为使羟基磷灰石制作的陶瓷片能用来长时间连续地进行湿度探测,对此种陶瓷基片做了多种特性测试,研究了基片的结构、电导特性及湿度响应特性。结果表明,当相对湿度为９０％￣４０％、掺杂率为４％￣６％时,基片响应时间为１５０ｓ,具有较好的湿度响应特性。     

纳米氧化钛基气敏材料的合成与气敏性能研究

采用溶胶凝胶法制备了纳米二氧化钛粉末,并与均匀沉淀法制备的纳米二氧化锡粉末复合,制备出纳米TiO2-SnO2复合材料.通过硝酸银掺杂制得TiO2-Ag+,TiO2-SnO2-Ag+(Ti/Sn一2:1),TiO2-SnO2-Ag+(Ti/Sn=3:1)三类气敏材料,采用静态配气法测试了气敏元件对乙醇,甲醇和甲醛的气敏特性.实验结果表明,TiO2复合SnO2并掺杂适量Ag+能显著改善TiO2的气敏性能,其中Ti:Sn=2的复合材料气敏性能优于Ti:Sn=3的复合材料.     

氧化钛锡复合纳米粉的制备及其气敏性

TiO2和SnO2都是n型半导体,广泛应用于检测H2、CO、醇类等气体的气敏传感器的研究中.本文以钛酸丁脂Ti(OC4H9)4和结晶四氯化锡SnCl4.5H2O为原料,采用共沉淀法,制备出氧化钛、氧化锡复合纳米粉.通过XRD、AFM对制备的复合材料进行了表征.以二氧化锡和二氧化钛摩尔比分别为2∶1;4∶1;6∶1;8∶1;10∶1的5种复合纳米粉体为基体材料,制成旁热式气敏传感器;采用静态配气法测试了各元件对乙醇气体的气敏性能;对元件的灵敏度、响应及恢复特性进行了研究;并分析了乙醇浓度、加热温度等对气敏元件气敏性能的影响.结果表明,复合材料由纳米晶粒组成,复合材料中TiO2含量低于12.5%时,钛离子取代锡离子形成固溶体,其气敏性能较高;TiO2含量大于12.5%,TiO2独立形核,形成两相复合纳米粉.复合材料对乙醇的灵敏度随浓度的增加而增大,呈现出比较好的线性关系.在273℃,乙醇体积分数为400×10-6时,n(SnO2)∶n(TiO2)=10∶1的复合粉体制备的气敏元件的灵敏度高达130.7;并且元件具有良好的响应及恢复特性.     

石墨烯/SnO_2/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

石墨烯具有独特的纳米结构和一系列极具吸引力的特性,成为新型纳米复合材料的理想载体,如纳米复合材料分散的基体.提出了一种以石墨,苯胺,四氯化锡为原料制备石墨烯/二氧化锡/聚苯胺的新方法.通过X-射线衍射,红外光谱,透射电子显微镜,扫描电子显微镜以及紫外-可见光谱对合成的材料进行表征.结果表明：二氧化锡纳米粒子原位吸附在石墨烯的表面,有效地避免了石墨烯片的堆叠,聚苯胺加入后可大大提高二氧化锡的电化学性质.     

SnO_2/BiOI复合材料的制备与光催化性能

用恒温水浴加热法制备了不同物质的量比例的SnO_2/BiOI复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)和光致发光(PL)光谱等测试手段对产物进行了表征;通过在可见光下降解MB溶液研究SnO_2/BiOI复合材料的光催化性能。n(SnO_2)∶n(BiOI)=7∶3的复合光催化剂(SB-7)的光催化活性最高。光生电子空穴对在SnO_2和BiOI界面间实现了有效分离,因而改善了光催化性能。     

二氧化锡气敏基材的制备方法

对四氯化锡加氨水中和制备二氧化锡气敏材料的方法进行了考察。二氧化锡经５００℃灼烧３ｈ，再于３００℃下老化，其ＸＲＤ谱图与７００℃的烧所得二氧化锡的ＸＲＤ谱图基本相同，但其比表面比后者大１０ｍ２／ｇ，两者比表面之比为０．６９；而在２５０℃下两种材料在清洁空气中的稳定电阻值（Ｒ０）之比为０．６６；在５００×１０－６（体积比）乙醇气中的稳定电阻值（Ｒｇ）之比为０．６８５．前者对乙醇气的灵敏度稍优于后者。更适于用作气体传感器的基材。     

镍掺杂二氧化锡的制备及对甲苯的气敏性能

以五水四氯化锡和六水合氯化镍为原料,四乙基氢氧化铵为沉淀剂,用水热法制备出镍掺杂二氧化锡纳米材料. 通过X射线衍射、比表面及孔径分析仪对制备的纳米材料进行表征. 结果表明:制备的镍掺杂二氧化锡材料为纳米材料,晶粒尺寸小于10 nm. 镍的掺杂量为10 %（摩尔分数）的二氧化锡气敏元件对甲苯的气敏性能最好,在最佳工作温度400 ℃下,其对气体体积分数为1×10-4甲苯气体的灵敏度为18.05,与纯二氧化锡气敏元件的灵敏度（8.71）相比,提高了1倍.     

氧化铟纳米纤维的制备及其甲醛气敏性能

采用静电纺丝法和随后的热处理过程制备了新颖的氧化铟纳米纤维材料. 利用扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线衍射等表征手段对该材料形貌和晶体结构进行表征. 结果表明,所得到的纳米纤维材料的直径约为250 nm~300 nm. 这些纳米纤维由氧化铟纳米颗粒组成,而且其颗粒尺寸均一. 将这种纳米纤维材料制备成气敏传感器,研究表明基于该敏感材料的传感器对甲醛具有优异的气敏性能. 氧化铟纳米纤维传感器具有较低的最佳工作温度 200 ℃,并且对低体积浓度为百万分之五的甲醛气体具有2.1的灵敏度响应值. 在探讨甲醛的气敏机理的过程中,认为氧化铟纳米纤维的一维结构、甲醛的高还原性及敏感材料表面吸附氧促使了该材料对甲醛的优异的气敏性能. 此外,通过对传感器的选择性及稳定性测试,传感器对甲醛具有非常好的选择性和稳定性,这为制备高性能的甲醛传感器开拓了一种优异的气敏材料.     

核壳结构Au@SnO2的制备及其低温下的正丁醇气敏性能

以SnCl₄·5H₂O和HAuCl₄·3H₂O为原料,以L-半胱氨酸为连接剂,通过水热法制备Au@SnO₂核壳结构纳米颗粒。由透射电子显微镜和X射线衍射结果发现二氧化锡（SnO₂）与金（Au）颗粒的平均粒径分别为4.9 nm和10.5 nm。SnO₂颗粒堆积在Au核表面形成了具有多孔壳结构的复合材料,比表面积达到178.82 m²/g,总孔隙体积为0.165 1 cm³/g。Au@SnO₂核壳结构的存在使得传感器对正丁醇具有优异的气敏性能,在80 ℃时的灵敏度达到8 669.15,检测极限达到3.9×10^-3 g/m³,显著提高了SnO₂的灵敏度,并降低了最佳工作温度。     

纳米铜基温敏复合材料的制备及其性能研究

采用高能球磨法制备了纳米铜基温敏复合材料.通过PHILIPS EM430型高分辨透射电镜(TEM)观察复合材料形貌,比较及确定了复合材料的粒径,进而采用热压成型工艺,将复合材料装入自制铜管(直径5 mm,长度20 mm,一端封闭),用温控光学测微装置测试其热敏性,着重探讨了球磨时间对复合材料微观形貌特征和热敏性的影响.研究结果表明,不同的球磨时间使复合材料粒径和形状发生变化,球磨时间对复合材料的热敏性影响显著,复合材料的热敏性随球磨时间延长而逐步提高.