电纺SnO_2纳米纤维的制备及其气敏特性

采用聚乙烯醇(PVA,Mw=80000g/mol)和五水合四氯化锡(SnCl4.5H2O)作为静电纺丝前驱液,着重研究了纺丝电压、前驱液中PVA浓度及煅烧温度等因素对纺丝过程及纤维特性的影响,并用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段对纤维的微观结构、表面形貌和结晶状态进行了表征。结果表明,当纺丝电压为4kV、纺丝液中PVA质量分数为7%、退火温度为700℃时,可以得到平均直径为300nm的连续SnO2纳米纤维。该纤维对乙醇的响应恢复时间小于15s,检测极限低于10×10-9。     

SnO_2陶瓷材料的制备及其气敏特性

研究了Ｓｎ粒的硝酸氧化法、ＳｎＣｌ２溶液化学沉淀法、ＳｎＣｌ２与ＳｎＣｌ４混合盐沉淀法及Ｎａ２ＳｎＯ３溶液化学沉淀法等合成纳米ＳｎＯ２气敏材料的工艺条件、产率、结构和气敏性能及Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ等贵金属对不同工艺ＳｎＯ２的气体灵敏度和气敏选择性的影响。实验结果表明,制备工艺,颗粒尺寸,掺杂元素和工作温度等对ＳｎＯ２的气敏特性有影响。     

化学沉淀法制备SnO2纳米级粉体

用液相沉淀法，在分析纯的ＳｎＣｌ４·５Ｈ２Ｏ水溶液中滴加分析纯ＮＨ３含量２５％￣２８％的ＮＨ４ＯＨ水溶液，得到粒度为几个纳米至二十几个内米的ＳｎＯ２超细粉末；系统研究了ＳｎＣｌ４的浓度、滴加ＮＨ４ＯＨ水溶液的速度、干燥方法、煅烧温度及粉末中氯离子的含量对最终粉末颗粒度的影响规律，并探讨了影响机理。     

电纺SnO2纳米纤维的制备及其气敏特性

采用聚乙烯醇（PVA，Mw=80000g/mol）和五水合四氯化锡（SnCl4.5H2O）作为静电纺丝前驱液，着重研究了纺丝电压、前驱液中PVA浓度及煅烧温度等因素对纺丝过程及纤维特性的影响，并用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等分析手段对纤维的微观结构、表面形貌和结晶状态进行了表征。结果表明，当纺丝电压为4kV、纺丝液中PVA质量分数为7%、退火温度为700℃时，可以得到平均直径为300nm的连续SnO2纳米纤维。该纤维对乙醇的响应恢复时间小于15s，检测极限低于10×10^-9。     

纳米晶SnO2气敏薄膜的制备与表征

以Ｓｎ（ＯＨ）４水合胶体为原料,采用溶胶－凝胶方法在Ｓｉ片上制备了ＳｎＯ２纳米晶薄膜,利用差热、热重、Ｘ光衍射以及原子力显微镜对薄膜的合成以及特性进行了分析,结果表明：在６００℃条件下烧结结晶的纳米晶薄膜表面平整,具有金红石结构,平均粒度在１０ｎｍ左右。以该薄膜为敏感体采用平面工艺制成的ＦＥＴ式气敏元件在常温下对乙醇蒸汽具有非常好的选择性。     

氧化锌纳米纤维的制备及其氨气气敏特性

采用静电纺丝技术制备了具有多孔结构的ZnO纳米纤维,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线能量色散谱(EDS)对ZnO纳米纤维的形貌、晶体结构和组成成分进行了表征。将上述材料制成气体传感器,对氨气进行了气敏性能测试。实验结果表明,由ZnO纳米纤维制成的气体传感器在室温下对氨气具有较高的灵敏度和较低的检测限,对300ppm氨气的响应值约为65%,响应时间和恢复时间分别为70 s和60 s,对10ppm氨气的响应值约为3.3%,并且具有良好的选择性和长期稳定性。由于ZnO纳米纤维表面形成了特殊的多孔结构,为氧化还原反应提供了更多的氧空位和活性位点,有利于气体的吸附,提高了传感器对氨气的气敏性能,使其在实际应用中极具前景。     

SnO2纳米晶薄膜栅FET式气敏元件的研制

利用溶胶－凝胶法合成出纳米晶ＳｎＯ２薄膜,该薄膜可以利用化学腐蚀方法光刻腐蚀,因此采用传统硅平面工艺可以制作出纳米晶ＳｎＯ２薄膜栅ＦＥＴ式气敏元件,实现了制备纳米晶材料的溶胶－凝胶工艺与硅平面工艺的兼容。对器件的测试结果表明,纳米晶ＳｎＯ２薄膜栅ＦＥＴ式气敏元件可以在常温下工作,元件的漏电流在乙醇气体中减小,掺杂镧以后,漏电流变化幅度增大。     

制备工艺对厚膜SnO_2气敏元件性能的影响

采用平面丝网印刷技术制备不同厚度的 Sn O2 厚膜气敏试样 ,在不同温度下进行热处理后 ,测量试样对乙醇气体的灵敏度 ,研究热处理温度及敏感膜厚度等对元件性能的影响。结果表明 ,热处理温度和膜厚的均匀性会影响元件的电阻值和灵敏度 ,准确控制热处理温度和膜厚能显著改善元件的灵敏度和一致性。     

掺杂纳米SnO2气敏传感器的研究进展

介绍了半导体气敏传感器的发展历史和掺杂纳米SnO2气敏传感器的特性与应用；详细分析了掺杂金属单质、金属氧化物和稀土元素对SnO2气敏性的影响，通过掺杂可以显著改善其对特定气体的灵敏度、稳定性和选择性等参数；利用元件表面的氧吸附理论分析掺杂纳米SnO2的气敏机理；展望了SnO2气敏传感器的发展前景。     

TiO_2纳米粉体的制备工艺研究进展

综述了制备TiO2纳米粉体的各种方法,评述了金属醇盐水解法、水热晶化法、溶胶-凝胶法、均匀沉淀法和液相一步合成法制备工艺及特点,并指出液相一步合成法是在常压低温条件下,在液相中就可制得TiO2纳米粉体的工艺简单、适宜大规模工业化生产的最具潜力的一种制备工艺。     

掺Sm2O3的SnO2纳米粉体对C2H2气敏特性的研究

用化学沉淀法制备了SnO2纳米材料,利用XRD和SEM对合成产物进行了表征.采用旁热式结构制成了以SnO2为基体材料,掺杂Sm2O3的气体传感器.通过元件对C2H2气敏特性的测试表明:Sm2O3的掺杂可以明显地提高SnO2气敏材料对C2H2气体的灵敏度,当工作温度为180℃,C2H2浓度为1000ppm时,元件的灵敏度为64,响应恢复时间分别为3和20s.讨论了不同相对湿度对元件气敏特性的影响.     

掺Sm2O3的SnO2纳米粉体对C2H2气敏特性的研究

用化学沉淀法制备了SnO2纳米材料,利用XRD和SEM对合成产物进行了表征.采用旁热式结构制成了以SnO2为基体材料,掺杂Sm2O3的气体传感器.通过元件对C2H2气敏特性的测试表明:Sm2O3的掺杂可以明显地提高SnO2气敏材料对C2H2气体的灵敏度,当工作温度为180℃,C2H2浓度为1000ppm时,元件的灵敏度为64,响应恢复时间分别为3和20s.讨论了不同相对湿度对元件气敏特性的影响.     

Semiconducting ZnO Nanofibers as Gas Sensors and Gas Response Improvement by SnO2 Coating

ZnO nanofibers were electro‐spun from a solution containing poly 4‐vinyl phenol and Zn acetate dihydrate. The calcination process of the ZnO/PVP composite nanofibers brought forth a random network of polycrystalline würtzite ZnO nanofibers of 30 nm to 70 nm in diameter. The electrical properties of the ZnO nanofibers were governed by the grain boundaries. To investigate possible applications of the ZnO nanofibers, their CO and NO₂ gas sensing responses are demonstrated. In particular, the SnO2‐deposited ZnO nanofibers exhibit a remarkable gas sensing response to NO2 gas as low as 400 ppb. Oxide nanofibers emerge as a new proposition for oxide‐based gas sensors.     

SnO_2基CO气敏材料的制备与掺杂研究

以溶胶–凝胶法制备的SnO2纳米材料为基,采用Sb2O3掺杂改性,制备出CO气敏材料。用XRD分析了材料的结构、物相和颗粒度。通过同步TGA/DSC热重分析的方法分析了材料的稳定性。结果表明:掺入w(Sb2O3)为2%时,可以抑制晶粒度的长大,同时提高了材料的稳定性。工作温度在90~110℃变化时,气敏元件电阻值波动不大((R10R20) /R10= 12%)。R10和R20分别表示元件在空气中90℃和110℃时的阻值。     

The effects of CO,water vapor and surface temperature on the conductivity of a SnO2 gas sensor

It is shown that the conductivity of a SnO₂ gas sensor depends on the concentration of CO and H₂O in the atmosphere n which it is placed. The experimental data can be explained in a consistent manner by hypothesizing that 1) adsorbed oxygen depletes the surface electron concentration and therefore decreases the conductivity; 2) adsorbed water causes electrons to accumulate at the surface and therefore increases the conductivity; 3) CO increases the conductivity by removing adsorbed oxygen by reacting with it to form CO₂; and 4) adsorbed water catalyzes the CO to CO₂ reaction.     

掺杂Au和Co的In2O3纳米粉体的微乳液法制备及其气敏特性

在油包水(W/O)型微乳液体系中,通过In(NO3)3、Co(NO3)2、HAuCl4和(NH4)2CO3之间的共沉淀反应,制备了掺钴和金的纳米氧化铟的前驱体.对前驱体经300℃焙烧后所得的粉体进行了XRD表征和气敏性测试.结果表明,制得的氧化铟粉体为立方晶相,随着钴和金掺杂量的增大,样品的晶粒度逐渐减小;同时掺杂1mol%的Co和1mol%的Au的氧化铟气敏元件对CO气体敏感性有较大提高,灵敏度达到25.9,而且具有较高的选择性.     

Preparation of Mesoporous Sb‐, F‐, and In‐Doped SnO2 Bulk Powder with High Surface Area for Use as Catalyst Supports in Electrolytic Cells

The M‐doped tin oxides (M = Sb, F, and In) to be used as catalyst support are synthesized by using templating process with tetradecylamine (TDA) as the template, combined with a hydrothermal (HT) method to improve its thermal stability. The obtained materials are characterized by XRD, SAXS, TEM, EDX, SEM, and BET to study microstructure and physical properties, which have a mesoporous structure, small particle size, and high surface area (125–263 m² g^–1). The materials show an overall conductivity of 0.102–0.295 S cm^–1. Repetitive potential cycling is employed to characterize the electrochemical properties and stability. The M‐doped tin oxides are highly electrochemical stable compared to carbon black. From the observed results, it can be concluded that the combination of TDA and HT treatment are an effective synthetic method for designing mesoporous M‐doped tin oxide as catalyst supports.