纳米Al2O3对催化传感器稳定性的影响

采用碳热还原法制备催化传感器的载体Al2O3,呈纳米带的结构,使催化传感器灵敏度的稳定性得到明显的提高.分析其原因主要有两点,第一是制备的Al2O3具有材料一致性好,载体的孔径适中,粒度分布合理,比表面适当等特点,使催化剂Pt和Pb在载体表面的分布均匀;第二是纳米结构的Al2O3载体密实性好,强度高,抗烧结能力强,表面积稳定.催化传感器在长时间工作中灵敏度衰减的主要原因是载体表面积在高温条件下的变化和催化剂在载体表面的迁移,纳米结构的Al2O3较好地阻止了这种现象的发生,因此提高了催化传感器灵敏度的稳定性.     

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。     

激光微加工制作纳米气敏传感器阵列的工艺及特性研究

利用脉冲YAG激光微加工方法,在三氧化二铝陶瓷基片上一面集成了RuO2加热器,另一面集成了四单元电极制备了纳米气敏传感器阵列.对阵列的加热特性、热响应、温度分布及气敏性能作了深入的探讨.阵列单元平均能耗低于500 mW、热响应速度小于20 s、平面温度梯度小于5℃/mm、能充分拾取气敏材料的气敏信息,阵列气敏性能稳定性、重现性好.研究表明激光微加工方法制作纳米气敏传感器阵列是一种可控性好、灵活、方便、廉价的制作方法.     

基于γ-Al_2O_3膜微加工煤油传感器研究

基于半导体式气体传感原理,提出了利用MEMS技术将电化学生长的Al2O3膜加工成微热板结构载体,采用平面薄膜工艺制做Pt薄膜加热电阻和信号电极。在微热板的2个电极上,涂敷γ-Fe2O3-SnO2-Pt-Pd形成煤油蒸气敏感单元,实现在微结构体上气体检测的二单元集成。传感器采用脉冲工作方式,工作周期为30 s,在加热峰值形成高温400℃的煤油检测条件。测试结果表明:煤油(标志物:癸烷)检测可实现体积分数(0～7000)×10-6范围,90%的吸附响应时间小于8s,脱附响应时间小于12s,传感器信号输出与煤油体积分数有对应的全对数线性关系。     

WO3-NiO复合氧化物的微乳法合成及其Cl2敏感特性

采用Triton X-100为表面活性剂,正己醇为助表面活性剂,环己烷为油相配制微乳液,利用微乳液体系制备了WO3-NiO复合金属氧化物,并对其进行了电感耦合等离子体质谱（ICP MS）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）以及氮气吸附-脱附的表征。为了进行对比,利用固相混合法制备了WO3-NiO样品,其WO3含量与微乳法制备的样品相同。对比评价了两种复合氧化物对氯气的敏感特性,发现其都呈现P型半导体特性,在250 ℃时,微乳法制备的样品比固相混合法制备的样品的灵敏度高100倍。     

炭黑/纳米Al2O3填充柔性压敏导电硅胶体系的研究

基于柔性触觉传感器中用到的压敏导电硅橡胶,研究添加纳米Al2O3对导电硅橡胶电特性的影响.从理论上研究纳米Al2O3改性的微观和宏观机理,并通过实验对添加不同量纳米Al2O3的压敏导电硅橡胶导电性、室温下的导电稳定性、压阻特性进行比较分析.实验结果表明:在炭黑浓度恒定的压敏导电硅橡胶中适量添加纳米Al2O3,可有效提高复合材料的导电性,稳定性,增大复合材料的压力敏感范围.     

微悬梁式汽油传感器研究

提出了利用MEMS技术将电化学生长的Al2O3模板加工成传感器的微悬梁结构,并将其用于催化燃烧式气体传感器结构的基底.采用平面薄膜工艺制作出铂薄膜敏感电阻器,涂敷Al2O3-ZrO2-ThO2-Pt-Pd和Al2O3-ZrO2-ThO2-PbO形成催化敏感桥臂和温湿度补偿桥臂,从而制作出汽油传感器.测试结果表明:传感器可实现汽油体积分数为(0-15)×10-3的检测(标准气为己烷),且具有线性输出特性.同时对汽油传感器的工作初始稳定性和长期稳定性问题进行了研究.     

TiO2-V2O5系材料感湿特性与微结构的研究

本文研究了不同晶型TiO2材料、烧结温度及烧结时间对TiO2-V2O5系多孔陶瓷湿敏材料的微结构及温敏性能的影响。实验表明：采用TiCl4水解法制得TiO2具有很高的湿度灵敏度。材料在900-1200℃下烧结1-2h，易获得颗粒大小及气孔一定分布的湿敏材料。     

多孔Al_2O_3薄膜的研制

在单晶Si片上热生长一层SiO2薄膜,再利用真空淀积的方法制备一层Al薄膜,然后通过铝阳极氧化的方法获得一层多孔Al2O3薄膜。利用JSM 35C扫描电子显微镜观测了该Al2O3薄膜的形貌。通过对Al2O3薄膜电阻与相对湿度关系的测试,发现其具有较好的感湿特性和较宽的感湿范围。     

多孔Al2O3电容式湿度传感器 长期漂移的机理研究

本文通过对多孔Al_2O_3薄膜的显微结构形貌和晶相组成的跟踪检测,观察了多孔Al_2O_3薄膜几何结构和晶相的经时变化.对其原因进行了探讨,从而对多孔Al_2O_3电容式湿度传感器响应的长期漂移机理进行了详细讨论,并指出了克服或改善这类湿度传感器漂移的方向.     

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。     

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。     

溅射Au对SnO_2/Fe_2O_3薄膜气敏特性的影响

通过直流溅射Au对PCVD方法制备的SnO2/Fe2O3双层薄膜的SnO2表面进行了修饰,并对修饰后的Au SnO2/Fe2O3薄膜的气敏特性进行了观测。结果表明,Au的催化作用使Au SnO2/Fe2O3薄膜气敏器件对CO,H2,C2H5OH等气体的灵敏度增大2～3倍,相应于最大灵敏度的工作温度均降低约60℃。这显示直流溅射Au是改善SnO2/Fe2O3双层薄膜气敏性能的一种有效手段。     

Li2CO3-YSZ-SrCO3敏感电极的CO2电化学传感器研究

借助X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)分析方法,研究以Li2CO3-YSZ-SrCO3作为敏感电极的氧化锆(YSZ)固体电解质CO2传感器.结果表明,在实验条件(450℃,CO2浓度(34 100 ～ 576 800)×10-6)下,传感器对CO2浓度变化具有准确、快速的响应.Li2CO3-YSZ-SrCO3电极烧制温度对其性能有影响.750℃烧制时,ZrO2与Li2CO3和SrCO3反应较充分;725℃烧制时,反应较浅.比较而言,725℃烧制的传感器响应较好.     

基于氧化亚铜纳米立方体的无酶葡萄糖传感器的研制

采用多元醇水热法制备单晶氧化亚铜纳米立方体并用透射电镜观察其形貌．将其分散在Nation溶液中修饰玻碳电极制成电化学传感器,用于葡萄糖的直接电化学测定。考察了该传感器的电化学特性,同时探讨了pH、工作电位等条件对传感器性能的影响。实验结果表明：在电位为500mV时,该传感器检测葡萄糖的线性范围为9．9×10^-5～1．14×10^-2mol／L,检测下限为3．3×10^-5mol／L。线性相关系数为0．991。该方法快捷、灵敏、分析性能好,操作简便。将其应用于血清中葡萄糖含量的测定,结果令人满意。     

丙酮气体传感器的PANI/Au/Al2O3电极制备工艺优化

以微制程技术及电化学法制备PANI/Au/Al2O3电极,并组装成电阻式丙酮气体传感器.以恒电流法在不同电流密度下进行三阶段聚合,并利用混合物实验设计法对纳米结构PANI/Au/Al2O3电极的最佳制备工艺条件进行了优化.结果表明:分别固定聚合电流密度为40,60,80μA/cm2进行三阶段聚合,当聚合电流密度按由小到大顺序,所得的PANI/Au/Al2O3电极稳定性最好.固定聚合电量为35 mC,当三阶段电量比为0.35∶0.33∶0.32时,对于9958 ×10-6丙酮得到最大的感测电阻变化率为7.55％.丙酮气体浓度在(475～1 189) ×10-6与(23-118)×10-6范围内,对应灵敏度分别为1.2×10-3和6.4×10-3％/10-6,平均响应时间为3min.