纳米SmFeO3的合成及其H2S敏感特性研究

以无机物K3[Fe(CN)6]和Sm2O3为原料,用热分解配合物前驱体法制备了复合氧化物SmFeO3纳米粉体.用X-射线粉末衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对产物的物相、形貌进行了表征.结果显示:热分解法在煅烧温度为600℃即可生成纳米晶SmFeO3,TEM显示产物为均匀的椭球形颗粒,充分表明该方法制备的材料具有良好分散性,且纯度较高.将合成材料制备成旁热式气敏元件,气敏性能测试结果表明:合成材料对H2S具有高的灵敏度和选择性,在最佳工作电压4 V时对50μL/L H2S气体的灵敏度可达21.3倍,相对干扰气体C2H5OH来讲其选择性系数为4.44倍.而且响应很快,约2 s,但恢复稍慢,40 s左右.     

平面工艺SnO2薄膜甲醛气敏元件的研究

用ANSYS仿真软件得到最优化的气体传感器电极结构,采用平面工艺在硅衬底上制作了3 mm×2 mm的直热式Sn02薄膜甲醛气敏元件.用溶胶凝胶(sol-gel)法制备了掺Pd的纳米SnO2薄膜,材料的平均粒径约为15nm.元件的最佳工作温度约为230℃,在该加热温度下测试了元件对体积分数为50×10-9的甲醛气体的灵敏度以及响应恢复时间.实验证明:元件的灵敏度随气体浓度的增大而增大,元件的响应和恢复时间均约为50s.     

甲醛气敏元件的研制

用溶胶凝胶(sol-gel)法制备了纳米SnO2材料。材料的平均粒径为15 nm。制作了旁热式甲醛气敏元件,对不同气体体积分数、不同温度下元件的灵敏度以及元件的响应恢复时间进行了测试。试验证明:元件工作的最佳加热电压为2.5 V,元件的响应时间约为25 s,恢复时间约为40 s。     

基于ZnFe2O4纳米材料的低温型H2S气敏元件的设计与实现

以无机盐为原料,液相合成了ZnFe2O4纳米粉体,通过XRD,TEM等手段对粉体的晶体结构、形貌等进行表征并研制了厚膜型气敏元件.结果表明:产物为尖晶石结构,粒径尺寸分布为10 nm~30 nm,平均粒径约为14 nm.在40℃~400℃的温度范围内,采用静态配气法测定元件的气敏性能,发现ZnFe2O4气敏元件在150℃的工作温度下对体积比浓度为1×10-3 (V/V0)、1×10-4(V/V0)的H2S气体的灵敏度分别高达244.34和83.31;在此工作温度下对1×10-4(V/V0)的H2S气体响应时间2 s,恢复时间为5 s.在40℃对1×10-3(V/V0)的H2S气体的灵敏度达到111.00.     

苯甲酸溶胶-凝胶法制备ZnFe2O4气敏材料

以苯甲酸为凝胶剂,用溶胶-凝胶法制备ZnFe2O4粉体,通过XRD,SEM等手段对粉体的晶体结构、形貌等进行表征,结果表明：产物为尖晶石结构,颗粒分布比较均匀。采用静态配气法测定材料的气敏性能,发现以ZnFe2O4为基体的气敏元件的最佳煅烧温度为700℃,在175℃的工作温度下对100×10^-6 H2S气体的灵敏度高达126,并具有选择性好,响应—恢复时间短,稳定性好等特点。     

双金属Zn-Fe金属有机框架的制备及其丙酮气敏特性研究

本文采用溶剂热法制备了双金属Zn-Fe金属有机框架结构（Zn-Fe MOF）,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）对其微观形貌和晶相进行表征分析。结果表明：制备的双金属Zn-Fe MOF为纳米球结构,其直径约为150 nm。同时,制备了基于双金属Zn-Fe MOF材料的气体传感器件,研究了其对丙酮的气敏特性。测试结果表明：基于双金属Zn-Fe MOF的气体传感器对丙酮的最佳工作温度为210 ℃。在最佳工作温度下,对浓度为1×10-6的丙酮气体响应可达到2,响应/恢复时间分别为6 s / 13 s,且具有较好的重复性和长期稳定性。最后,对基于双金属Zn-Fe MOF气体传感器的气敏机理进行了讨论。     

纳米WO_3粉体的制备及其气敏性能研究

采用溶胶—凝胶法分别用草酸和苯甲酸为凝胶剂制得纳米WO3粉体。通过XRD,TEM等手段对粉体的粒度、晶体结构、形貌等进行了表征,探讨了煅烧温度、工作温度、气体体积分数及不同酸作凝胶剂对气敏性能的影响。结果表明:2种情况所得元件均对NO2有1000以上的灵敏度和较高的选择性,且苯甲酸做凝胶剂有较低的工作温度(125℃)和很快的响应时间(1 s),用草酸做凝胶剂时的恢复时间只有7 s。纳米WO3厚膜NO2传感器是一种实用前景良好的传感器。     

ZnSnO3气敏薄膜的制备和性能

利用共沉淀法制备了ZnSnO3粉体,通过直流溅射制备了气敏薄膜.研究了老化温度、薄膜的组成对气体的灵敏度影响.实验结果表明:600℃老化后,气敏膜薄膜的主要成分是ZnSnO3,在450℃时,该薄膜对乙醇灵敏度约为650,有望开发成酒敏元件.     

固体电解质SO2气体传感器的特性研究

采用溶胶-凝胶法合成NASICON固体电解质及ZnSnO3复合金属氧化物材料,并以NASICON为基体材料,ZnSnO3为敏感电极制作管式SO2气体传感器。研究表明,在325-430℃时,SO2浓度在（5～50）×10^-1体积分数范围内,器件的EMF值与SO2浓度的对数呈现较好的线性关系。器件在375℃时对SO2的灵敏度达到255mV／decade,并且器件在此温度下表现出较好的选择性和响应恢复特性。最后对其敏感机理进行了分析。     

基于Al掺杂ZnO的丙酮气敏传感器以及紫外光激发对其气敏性能的影响

采用溶胶凝胶法制备的Al掺杂ZnO纳米粉末（AZO）。利用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征样品的晶体结构和表面形貌。采用浸渍提拉法将该样品制成旁热式气体传感器,检测其对不同气体的响应恢复特性。结果表明：Al掺杂ZnO表面粗糙,Al的掺杂能够抑制ZnO晶粒增长。当工作温度为70℃、湿度为27%RH时,4.98wt.%Al掺杂ZnO对丙酮气体具有很好的选择性,电阻灵敏度达到了14075,响应和恢复时间分别为1 s和3 s。紫外光照射可明显提高传感器的气敏特性,并降低工作温度。     

Cu~(2+)掺杂对In_2O_3电导和气敏性能的影响

为寻求新型气敏材料,用化学共沉淀法制备了Cu2+掺杂In2O3,研究了其相结构、电导和气敏性能。结果表明:900℃热处理4h所得掺2%Cu2+的In2O3微粉制作的元件对C2H5OH有较高的灵敏度和较好的选择性,有良好的应用前景。     

掺杂合成纳米α-Fe_2O_3粉体及其气敏性能研究

采用溶胶凝胶法制备Eu2O3-Fe2O3(Eu2O3的质量分数为0~7%)纳米粉体材料,利用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构,并进行了气敏性能测试。结果表明:合成的产物颗粒均匀、粒径细小。其中,质量分数为5%Eu2O3的烧结型气敏元件在145℃条件下对H2S有较高的灵敏度、较好的选择性及响应恢复特性,线性检测范围较宽,有望研制成气敏性能较为优异的H2S敏感材料。     

厚膜型La2NixCu1-xO4复合氧化物的氧敏性能研究

采用甘氨酸-硝酸盐法合成了La2NixCu1-xO4（x=0～0．5）复合氧化物,制成了厚膜型元件,研究了烧结温度、膜厚、介质粉含量等对材料氧敏性能的影响。测试结果表明：700℃烧结、膜厚为80μm、介质粉含量为5％的厚膜型La2NixCu1-xO4的氧敏性能最优,400℃时的灵敏度可以达到7．1。     

Selective detection of ethanol vapor and hydrogen using Cd-doped SnO2-based sensors

The effect of CdO doping on microstructure, conductance and gas-sensing properties of SnO₂-based sensors has been presented in this study. Precursor powders with Cd/Sn molar ratios ranging from 0 to 0.5 were prepared by chemical coprecipitation. X-ray diffraction (XRD) analysis indicates that the solid-state reaction in the CdO–SnO₂ system occurs and -CdSnO₃ with pervoskite structure is formed between 600 and 650°C. CdO doping suppresses SnO₂ crystallite growth effectively which has been confirmed by means of XRD, transmission electron microscopy (TEM) and BET method. The 10 mol% Cd-doped SnO₂-based sensor shows an excellent ethanol-sensing performance, such as high sensitivity (275 for 100 ppm C₂H₅OH), rapid response rate (12 s for 90% response time) and high selectivity over CO, H₂ and i-C₄H₁₀. On the other hand, this sensor has good H₂-sensing properties in the absence of ethanol vapor. The sensor operates at 300°C, the sensitivity to 1000 ppm H₂ is up to 98, but only 16 and 7 for 1000 ppm CO and i-C₄H₁₀, respectively.     

Room temperature synthesis of γ-Fe2O3 by sonochemical route and its response towards butane

Nanocrystalline gamma iron oxide (γ-Fe₂O₃) has been synthesized at room temperature through sonication-assisted precipitation technique. The key in obtaining γ-Fe₂O₃ at room temperature lies in exploiting high-power ultrasound (600 W). The gas-sensing properties to n-butane of pure γ-Fe₂O₃ were investigated by studying the electrical properties of the sensor elements fabricated from the synthesized powder. The maximum response (90%) of the sensor to 1000 ppm n-butane at 300 °C can be explained on the basis of catalytic activity of the nanocrystallites. The response and recovery time of the sensor to 1000 ppm n-butane were less than 12 s and 120 s, respectively.     

Preparation and characterization of nanocrystalline α-Fe2O3 by a sol-gel process

α-Fe₂O₃ ultra-fine powder with an average particle size of 6–26nm has been prepared by a sol-gel process. Thermal analysis, X-ray diffraction and transmission electron microscope were used to study its formation process and micro-structure. The temperature dependence of the electric conductance of the elements made of nanocrystalline α-Fe₂O₃ shows that the gas-sensing properties are strongly related to its surface. The elements exhibited good sensitivity and selectivity to ethyl alcohol, indicating it is a promising alcohol-sensing material.     

超细MgFe_2O_4复合氧化物的气敏性能研究

以FeSO4·7H2O和MgCl2·6H2O为材料,用新型化学共沉淀法制备了纳米尺寸的复合金属氧化物MgFe2O4粉体。将样品做成厚膜型气敏元件,测定了其对乙醇、甲醛、丙酮、甲苯、苯氨气、石油醚等还原(可燃)性气体的气敏特性。测试显示:700℃下,热处理1h,所得纳米微粉制作的元件在300℃工作温度下对丙酮有较高灵敏度和良好的选择性,并对气敏机理给予了解释。