沸石及其复合物气体传感器的研究与应用

半导体金属氧化物是一种常见的气敏材料,以该类型材料作为敏感材料可以设计出具有不同传感原理的气体传感器,但选择性和灵敏度不佳却一直是该类气体传感器的不足。为了解决该问题,常将气敏材料与沸石进行复合,制备金属氧化物/沸石气体传感器,利用沸石独特的物理、化学特性来改善金属氧化物的气敏特性。近年来,许多研究者对金属氧化物/沸石气体传感器进行了研究,使该类传感器对目标气体的选择性与灵敏度均有了提升。为了更好地总结已有的研究内容,以气体传感器的检测原理为主线,对金属氧化物/沸石气体传感器进行了总结,结合沸石对气敏特性的改善进行归纳梳理,从传感器的制备方法、气敏特性和敏感机理等多方面进行了详细的整理和分析,为后续此类工作的开展提供基础。     

In2O3纳米材料气敏传感器制备方法综述

氧化铟具有较宽的禁带宽度、较小的电阻率和较高的催化活性,是一种重要的n型半导体。氧化铟材料对氧化性气体和还原性气体都表现出良好的气敏性能,被广泛应用于半导体气体传感器。半导体气体传感器的性能,如灵敏度、选择性、稳定性、响应/恢复时间等,与气敏材料自身的理化性能、形貌、结构具有直接的关系。本文对近年来纳米结构的In_2O_3研究进展进行了综述,以In_2O_3纳米材料的制备方法以及所制备出的不同形貌结构进行分类介绍,对In_2O_3气敏传感器应用进行展望。     

金属氧化物半导体基三乙胺传感器研究进展

三乙胺是一种应用广泛但对人体有毒副作用的挥发性有机物,需要长期有效的监测,开发一种性能稳定、安全可靠的三乙胺气敏传感器,实现对环境中三乙胺气体浓度实时检测,对于三乙胺的安全储存、运输和使用等环节是至关重要的。金属氧化物半导体基气敏传感器具有制备简单、价格低廉、响应值高等优点,在三乙胺气体的检测中具有不可替代的作用。重点介绍了基于金属氧化物半导体的三乙胺传感器最新研究进展。综述了近年来包括掺杂、异质结、有机金属骨架和氧化还原石墨烯在内的关于金属氧化物半导体基三乙胺气敏材料的制备和性能等方面的研究成果。论述了金属氧化物半导体基复合材料对三乙胺气敏性能的机理。展望了金属氧化物基三乙胺气敏材料的未来研究方向。     

导电聚合物气敏传感器研究进展

气敏传感器是利用材料的气敏特性实现目标气体浓度检测的电子元器件,在生产安全、环境监测、临床医学等领域均有广泛应用。气敏材料主要分为金属氧化物半导体材料、导电聚合物(CP)材料、金属有机框架材料。导电聚合物因其成本低、易于合成,在室温下对氨气等有害气体表现出良好的响应的特点而受到广泛关注。近年来导电聚合物复合物的研究也极大地提高了导电聚合物的气敏性能。分析了导电聚合物电阻调控机理,重点介绍了近年来对氨气、二氧化氮、硫化氢等气体的导电聚合物及其复合物的气敏传感器的研究进展,简要介绍了导电高分子在甲醇、三乙胺、一氧化碳等气体检测中的研究情况,最后展望了导电聚合物在气体传感领域的应用前景。     

氧化铟纳米材料在气体传感器中的应用研究进展

氧化铟是一种重要的n型半导体,其直接带隙为3.55～3.75 e V,具有较宽的禁带宽度、较小的电阻率和较高的催化活性。氧化铟材料对氧化性气体和还原性气体都表现出良好的气敏性能,因此被广泛应用于半导体气体传感器中。本文总结了氧化铟对二氧化氮、丙酮、乙醇和氯气等典型气体的气敏性能的研究现状,并指出了其今后的研究方向。     

氧化锌基硫化氢气敏材料的研究进展

阐述了氧化锌基气敏材料的类型及现状,总结了单一氧化锌,金属掺杂氧化锌以及金属氧化物复合氧化锌气体传感器对硫化氢气体气敏性能的研究进展,简要分析了金属氧化物气体传感器的气敏机理,同时对氧化锌气体传感器的实际检测应用进行了分析和展望.     

基于丙酮检测的糖尿病呼吸气敏材料研究进展

从二元金属氧化物、三元金属氧化物和有机材料三个方面,归纳了基于丙酮检测的糖尿病呼吸气敏感材料的研究进展。结果表明,通过在气敏材料中添加复合成分,改变材料形貌、晶粒尺寸、晶体结构,利用光激发、超声处理,以及控制工作温度均可提升材料对丙酮气体的响应。最后,对糖尿病呼吸气敏感材料进行展望,以期为丙酮呼吸传感器材料的研发提供指导。     

气体传感器特性测试系统的研究

针对气体传感器测试系统测试效率低和传统手动配气方式对人体健康影响较大的问题,设计一套集自动配气、数据采集分析与管理于一体的气体传感器特性测试系统。给出了该系统的总体方案、硬件电路与部分软件程序。系统测试结果表明:该系统可自动完成气体配制、实时温度监控、批量气敏元件检测、数据采集分析与报表生成,降低了人体与挥发性气体的接触几率,减小了挥发气体对人体健康的影响。     

In-Nb复合半导体氧化物Cl2敏感特性的研究

以检测Cl2为目标,采用恒温化学共沉积法合成了In-Nb复合半导体氧化物,并研究了其气体传感器的制作方法,分析了In-Nb气敏材料的微观特性和敏感特性,探讨了气敏机理。实验证明,In-Nb材料具有良好的Cl2敏感特性。     

沸石及其复合物气体传感器的研究与发展

近年来大量文献报道了沸石及其复合物气体传感器的研究和设计.该类型传感器在选择性、稳定性、灵敏度以及响应范围上均表现出了优异的特性.本文以沸石的基本特性为主线,从沸石基气体传感器的制备方法和测试手段入手,总结了近些年主流沸石基气体传感器的气敏特性和敏感机理,并对未来沸石基气体传感器的发展趋势进行了阐述.     

电阻型半导体气体传感器的概况

本文主要综述了两种类型的半导体电阻型气体传感器,表面控制型气体传感器和体控制型气体传感器,主要讲述了这两类氧传感器的原理,结构特性,制备,应用.综合了国内外研究概况,展望了以后的研究动向.     

基于金属氧化物的乙醇检测气敏材料的研究进展

金属氧化物型半导体气体传感器是目前常用的乙醇检测手段,深入研究和改进金属氧化物型半导体材料是提升传感器性能的重要方式。本文首先论述了气敏检测的机理和影响因素,并综述了近年来发展的主要金属氧化物型半导体气敏材料,重点介绍了不同微观结构的Co₃O₄、ZnO、SnO₂及掺杂金属氧化物材料、氧化物异质结等的研究和发展情况,对它们的合成方法、结构特点以及结构与乙醇气敏性能之间的关系进行了探讨。分析表明,减小材料颗粒尺寸、构建大比表面积多孔结构、掺杂和复合改性,是提升金属氧化物材料气敏性能的有效措施。此外,基于传感器微小化的趋势,以微机电系统（MEMS）工艺为基础的微型传感器成为气体传感器的发展趋势。然而,目前针对金属氧化物气敏材料的制备依然缺乏一定的理论指导,气体检测缺乏相应的机理研究,亟需物理、化学、材料等多学科的相互结合,促进乙醇等半导体气体传感器的进一步发展。     

微纳结构二氧化锡气敏传感器的研究进展

二氧化锡(SnO_2)是一种重要的半导体气敏材料,特别是具有不同形貌的微纳结构SnO_2,由于其粒子尺寸小,比表面积大,成为广泛研究的气敏材料之一。简要介绍了SnO_2的晶体结构和传感机理,综述了近年来具有不同形貌的微纳结构SnO_2气敏传感器以及金属和金属氧化物掺杂的微纳结构SnO_2气敏传感器的研究进展,并对微纳结构SnO_2气敏传感器未来的研究方向和重点进行了展望。     

微纳结构二氧化锡气敏传感器的研究进展

二氧化锡(SnO_2)是一种重要的半导体气敏材料,特别是具有不同形貌的微纳结构SnO_2,由于其粒子尺寸小,比表面积大,成为广泛研究的气敏材料之一。简要介绍了SnO_2的晶体结构和传感机理,综述了近年来具有不同形貌的微纳结构SnO_2气敏传感器以及金属和金属氧化物掺杂的微纳结构SnO_2气敏传感器的研究进展,并对微纳结构SnO_2气敏传感器未来的研究方向和重点进行了展望。     

金属氧化物半导体气敏传感器的研究和开发进展

综述了近期国内外金属氧化物半导体气敏传感器的研究和开发进展；阐述了半导体气敏材料的气敏作用及机理；展望了今后半导体气敏传感器技术的发展趋向。     

一种检测用气敏传感器材料制备及应用效果

针对传统金属半导体气敏传感器在甲醛气体检测时灵敏度低和选择性差的问题,通过静电纺丝法制备基于复合纳米材料的气敏传感器,并对制备的材料及传感器性能进行验证。结果表明,本实验制备的复合纳米气敏材料呈现网状,且氧空位更多,同时含有Cd2+和In3+的特征峰;传感器性能测试表明,传感器的最佳响应温度为133℃;传感器的响应时间和恢复时间分别为7s和13s,明显少于单一材料的传感器响应时间;浓度特性测试可知,在不同甲醛浓度下气敏传感器的响应浓度表现出良好的线性关系,相关系数R2=0.9983;在性质接近的复杂气体环境测试中,本实验制备的传感器可准确的测量甲醛气体,而且不受干扰。由此可见,本实验制备的气敏材料及传感器具备较高的灵敏性和可选择性。     

氨厂对耐火材料的要求

美国很多工厂采用甲烷蒸汽转化法生产氨。在这些厂里铺设耐火衬里的有:一段转化炉,二段转化炉,废热锅炉,工艺气体输送管道和某些辅助设备。在过去几年里,由于气体转化采用了高温、高压,这就使耐火材料产生了一些意想不到的问题。应用于氨厂的耐火材料所接触的介质可分成两类:(1)转化炉气和燃烧气。(2)高压蒸汽,氢气,一氧化碳等工艺气体。这第二类介质尤为重要,涉及到满足氨厂耐火材料要求的新工艺。为了操作安全可靠,必须克服的主要问题是:     

国外肼类燃料混合物的气相色谱分析

介绍了国外气相色谱分析肼类混合物的进展情况,对各种色谱柱进行了评价。采用90/100目的Anakrom AB作担体和30％聚乙二醇400作固定液,可有效地分离氨、二甲胺、肼、一甲基肼、偏二甲肼和水。     

SnO2气敏材料的研究进展

SnO2气敏传感器具有元件制作简单、使用寿命长、稳定性好、对气体的响应时间短等优点,已成为一个重要的研究课题.气敏反应是气体与材料表面接触后发生的化学反应,因此材料的表面组成、掺杂改性、缺陷分布、比表面积等都会影响材料的气敏性能.本文综述了近年来SnO2气敏材料的不同制备方法,以及金属氧化物和贵金属掺杂的SnO2气敏材...     

二氧化硫气体传感材料的研究进展

随着工业化发展,以实时监测、有效控制潜在污染物为目标,可靠、灵敏、稳定的气体传感器的应用需求正在不断升级.虽然已有一些商业化的气体传感器,但在其重要性能如灵敏度、循环周期稳定性和功耗等方面仍存在较大挑战.本文综述了基于碳纳米管、氧化石墨烯、金属氧化物、固体电解质、沸石等SO2气体传感材料的研究进展,阐明了构建高效气体传感材料的发展趋势,并对开发工业实时SO2气体监测进行了探讨.