In2O3基NO2气体传感器的研究

利用化学沉淀法制备了In2O3粉体，采用X射线衍射（XRD）的方法得到了粉体的晶体结构，颗粒尺寸为纳米量级。以In2O3为基体材料，制作了烧结型旁热式气敏元件，通过固相掺杂的办法改善元件的气敏特性。在低于100℃的工作温度下，通过对SO2，CO，CH4，Cl2，NO2五种气体的检测，发现分别以质量分数为2%PdCl2和5%CeO2为掺杂剂的元件对NO2气体均表现出较好的敏感性，对SO2，CO，CH4，Cl2四种干扰气体的灵敏度较低，表明元件具有良好的选择性。     

In_2O_3基NO_2气体传感器的研究

利用化学沉淀法制备了In2O3粉体,采用X射线衍射(XRD)的方法得到了粉体的晶体结构,颗粒尺寸为纳米量级。以In2O3为基体材料,制作了烧结型旁热式气敏元件,通过固相掺杂的办法改善元件的气敏特性。在低于100℃的工作温度下,通过对SO2,CO,CH4,Cl2,NO2五种气体的检测,发现分别以质量分数为2%PdCl2和5%CeO2为掺杂剂的元件对NO2气体均表现出较好的敏感性,对SO2,CO,CH4,Cl2四种干扰气体的灵敏度较低,表明元件具有良好的选择性。     

In2O3基甲醛传感器的研制

以sol-gel法制备的In2O3纳米材料为基体,采用La2O3作为掺杂剂,研制出甲醛传感器。结果表明:La2O3的掺杂可以明显提高元件对甲醛的灵敏度,在工作温度为145℃,(甲醛)为10×10–6时,元件表现出4倍的灵敏度,通过4A分子筛的修饰提高了元件的选择性。在为期90d的追踪实验中发现元件的灵敏度变化小于10%,元件在(甲醛)为50×10–6时,响应、恢复时间分别为8s和30s。     

Al2O3基高性能半导体陶瓷乙醇气体传感器

报道了本项目组发明的Ａｌ２Ｏ３基新型高性能半导体陶瓷气体传感器材料及用以制备乙醇气体传感器的研究结果。该类新型气体传感器具有工作温度低、气体选择性好、响应时间和恢复时间快及抗湿性能好等明显优点，可望进行工业规模的生产。     

基于聚苯胺／In2O3的声表面波CO气体传感器研究

为克服现有CO气体传感器精度低,工作温度高,成本高的缺点,在ST切型石英晶片上成功实现了一种新型的室温下延迟线型声表面波CO气体传感器.传感器采用双通道延迟线结构,在一条延迟线路上采用光刻技术构造出一个方形敏感区,将掺杂有In2O3的聚苯胺CO气体敏感材料覆盖在方形敏感区形成敏感膜(0.5～1.2μm).在-40～+85℃间的CO气体中,对此气体传感器进行测试实验,实验结果显示该声表面波CO传感器具有好的敏感性、快的敏感速度和恢复速度、高的精度.     

夏季城市大气中O3和NO2的观测研究

利用差分吸收光谱(DOAS)技术于2007年夏季对北京市朝阳区大气重要污染物O3和NO2进行了实时监测.分析了O3、NO2浓度的日变化规律,O3呈现明显的日变化趋势,日间因光化学作用浓度高,且在午后出现最大值;夜间浓度低,日出前出现最低值.NO2表现出与O3相反的变化趋势,白天因光解浓度较低;夜间因交通排放和NO2浓度积累达到峰值.观测结果与传统点式仪器进行了比较,对比结果显示两种方法有着很好的一致性.通过敏感性分析计算,表明O3光化学生成处于挥发性有机化合物(VOCs)敏感.     

声表面波气体传感器的检测优化设计

介绍了声表面波气体传感器的检测原理.设计了传感器的驱动电路,把声表面波器件作为反馈回路中的一个感抗元件,使回路产生振荡,同时检测输出频率和幅度的变化,比以往单一检测频率的变化,提高了检测精度.采用基底为ST切石英延迟线型结构,镀上金属氧化物,测试了对二氧化氮的敏感特性.由于气体和氧化物的相互作用,输出频率和幅度均下降.当把测试箱打开放出气体,频率很快恢复到初始频率点,而幅度基本保持平稳.     

由声表面波器件和LB膜构成的气体传感器

叙述了用声表面波器件和ＬＢ膜制作的几种气体传感器的设计原理和基本特性，它们具有高灵敏度和优良的选择性。这些传感器已成功地应用于ｐｐｂ级ＮＯ２气体的检测和在识别系统中识别有气味的气体。     

基于气体绝缘层的FET式室温NO2传感器

采用电子束刻蚀、机械探针贴膜等方法,构筑了基于气体绝缘层结构的单根酞菁铜纳米线FET式NO2气体传感器。结果发现,在室温条件下,器件的检测极限为1×10–6（NO2体积分数）,其灵敏度高达2 172%,该结果相比于薄膜气体传感器检测极限降至十分之一。除此之外,该器件在室温条件下可以恢复至基线,在低浓度、室温监测方面有着较好的优势。     

射频反应磁控溅射掺杂MWCNTs的SnO2薄膜NO2气敏传感器的研究

采用射频反应磁控溅射方法制备了氧化锡/多壁碳纳米管（SnO2/MWCNTs）薄膜材料,并在此基础上研制NO2气敏传感器。采用X射线衍射仪（XRD）、X光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）来研究WO3/MWCNTs材料的表面形貌、表面化学状态、表面化学元素等材料特性,研究结果表明MWCNTs已经掺杂进SnO2材料,合成的SnO2/MWCNTs气敏传感器表现出对低浓度（甚至低于10ppb）的NO2气体有较高的灵敏度和较好的反应-恢复特性,并解释了该传感器的工作机理是基于pn结（P型MWCNTs和N型SnO2)作用的结果。     

γ-Fe_2O_3气体传感器稳定性的研究

在370～650℃温度下,γ-Fe_2O_3会不可逆地相变为α-Fe_2O_3。本文讨论了影响γ-Fe_2O_3稳定性的主要因素,提出了相应的解决方法。     

污染气体SO2和NO2紫外和可见光谱吸收截面测量

本文用我们自己研制的光谱测量系统测量了常温下的SO2在250～330nm波段和NO2在280～600nm波段的吸收截面,波长分辨率优于0.1nm,该测量结果可适用于传统低光谱分辨率仪器遥感大气污染气体含量,也可为激光差分吸收测量或激光雷达测量污染气体含量提供参考。     

矿用二氧化氮传感器研究与设计

分析了电化学二氧化氮传感元件的反应机理,提出了一种矿用二氧化氮传感器的设计方案。该传感器以C8051F021单片机为核心,将二氧化氮传感元件输出的信号进行采集、补偿处理后通过LED数码管显示,并通过RS485或频率的方式实时传输到煤矿井下监控分站。该传感器目前已广泛应用于煤矿安全监测监控系统中。现场应用证明,该传感器测量精度高、稳定可靠、抗干扰能力强。     

基于氯盐掺杂的单壁碳纳米管室温气体传感器

对单壁碳纳米管进行掺杂可以促进特定气体分子与单壁碳纳米管之间的电荷转移,从而提高其响应与选择性。使用氯化铯、氯化金对单壁碳纳米管进行掺杂,并在室温下使用Raman光谱研究了单壁碳纳米管与氯盐之间的界面电荷转移,研制了基于氯盐掺杂的单壁碳纳米管的二氧化氮室温气体传感器。研究结果表明,氯盐掺杂的单壁碳纳米管的D峰和2D峰的位置发生了蓝移。氯化铯掺杂的单壁碳纳米管气体传感器对于体积分数为1×10^-6的二氧化氮表现出了高达230%的响应度,以及优异的选择性与可重复性。实验结果表明,氯盐掺杂可以改变单壁碳纳米管的费米能级,从而影响单壁碳纳米管对气体分子的传感性能。     

厚膜α-Fe_2O_3气体传感器的研制

本文叙述了α-Fe_2O_3厚膜气体传感器的制造工艺,用湿法制成的α-Fe_2O_3粉体作为敏感材料,研制成了厚膜型的气体传感器。结合电子显微分析,对气体传感器的烧结温度、保温时间、热处理时间等进行了选择,最后研究了厚膜浆料中的玻璃对气敏性能的影响。     

Si掺杂SnO_2基气体传感器抗湿性能研究

研究了以Si掺杂Sn O_2作为热线型气体传感器补偿元件材料来提高Sn O_2基气体传感器抗湿度干扰能力。采用共沉淀法制备Si掺杂Sn O_2作为补偿元件材料,Sb掺杂Sn O_2作为敏感元件材料,并对所制备材料进行表征。考察了Sb掺杂量对传感器响应值影响和Si掺杂Sn O_2对抗湿性能影响,同时讨论了抗湿性能机理。结果表明,敏感元件材料中摩尔比Sb/Sn为6%使Sn O_2基传感器对体积分数1000×10~(-6) H2灵敏度由108 m V提高至435 m V,补偿元件材料摩尔比Si/Sn为0.7%使湿度引起的响应值相对误差降至8.8%。     

H2S气体传感器的进展

综述了Ｈ２Ｓ半导体气体传感器的制备及敏感机理，添加剂ＣｕＯ化合物可以明显提高对Ｈ２Ｓ气体的灵敏度与选择性，最后，介绍了一种似乎合理的敏感机制。     

金属氧化物基丙酮气体传感器研究进展

丙酮是一种具有毒性、易挥发性以及易燃性的有机化工原料,会对人们的身体健康造成危害。在特定环境中,丙酮的含量可以通过气体传感器进行快速检测。详细介绍了金属氧化物基丙酮气体传感器的工作机理,并对以ZnO、WO₃、Co₃O₄、SnO₂四种金属氧化物为基质的半导体型气体传感器在丙酮检测方面的研究进展进行了综述,重点总结了其微观形貌、金属掺杂及复合对传感器选择性和灵敏度的影响,并对现阶段研究中可能存在的问题以及未来可能的研究方向进行了简单概述。这将有助于提高金属氧化物基丙酮气体传感器的性能,为环境监测和工业安全领域提供更可靠、更高效的丙酮检测手段。