微球状ZnO纳米粉体的制备与气敏性能研究

以Zn(CH3COO)2·2H2O为原料,无表面活性剂存在时,利用水热法合成了微球状ZnO纳米粉体。采用XRD,SEM和TEM等测试手段,对其物相、结构进行了表征。结果表明:此粉体为六方晶系的ZnO,结晶良好,直径小于4μm。利用该粉体制成气敏元件,并用静态配气法测试了元件的气敏性能。研究发现:元件在180℃工作温度下,对体积分数为50×10–6的丙酮和乙醇气体的灵敏度分别达到5.9和8.6。     

Al掺杂ZnO厚膜的sol-gel法制备及其气敏性能研究

以硝酸锌、硝酸铝和氢氧化钠为原料,采用sol-gel法制备铝掺杂的纳米氧化锌厚膜(样品),并利用XRD和SEM对其微观结构进行了表征。研究了铝掺杂量和退火温度对ZnO厚膜的气敏性能的影响。结果表明:700℃退火、掺w(Al)为2.9%的样品对体积分数为4.0×10–1的丙酮有很好的选择性,最大灵敏度达到7 779左右,最佳工作温度约为162℃,响应、恢复时间均为1 s,最后讨论了铝掺杂纳米氧化锌的气敏机理。     

蛋膜结构WO3纳米材料的制备及其H2S气敏性能

以鸡蛋壳内膜为模板,通过简单环保的液相浸渍技术结合煅烧工艺制备了具有蛋膜结构特征的WO<,3>纳米材料.利用XRD、SEM对其物相、结构进行了表征.结果表明:采用此方法制备的WO<,3>纳米材料为单斜晶相,且很好地复制了蛋膜的交叉网状结构.利用该材料制成气敏元件,并采用静态配气法测试了元件的气敏性能.研究发现:元件在2...     

ZnS掺杂WO_3纳米粉体的制备及H_2S气敏性能

采用共沉淀法制备了w(ZnS)为0~0.2%的ZnS-WO3纳米粉体,利用X射线衍射仪分析了粉体的微观结构,探讨了ZnS掺杂量、工作温度对由所制粉体制成的气敏元件的气敏性能的影响。研究发现:适量的ZnS掺杂抑制了WO3晶粒的生长,提高了粉体对H2S的灵敏度。其中,掺杂ZnS的质量分数为1.0%的烧结型气敏元件,在160℃时对体积分数为0.001%的H2S的灵敏度达到87,响应时间7s,恢复时间12s。     

微乳液法制备ZnO纳米粉体及其气敏性能研究

通过一种新型微乳液法制备了粒径为20 nm的ZnO粉体。利用X射线衍射仪、透射电镜对材料的形貌、结构进行了表征。研究表明,用微乳液法制备的ZnO结晶情况良好,并且粒径较小,分布均匀。另外,对该材料的气敏性能进行了研究。在工作温度335时,微乳液法制备的ZnO对Cl2表现出较好的灵敏性和选择性。并对气敏机理进行了探讨。     

氧化钨纳米纤维的制备及其对H_2S的气敏特性北大核心

利用静电纺丝法制备了氧化钨(WO_3)纳米纤维。使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相结构和微观形貌进行表征。分析结果表明:制备的WO_3纳米纤维由众多纳米颗粒组装而成,且平均直径约为200 nm。同时,研究了基于WO_3纳米纤维的气体传感器对H_2S的气敏特性。实验结果表明:在工作温度为150℃时,该传感器对体积分数为2×10^(-5)的H_2S气体的响应达到72,响应时间和恢复时间分别为4 s和21 s,且检测极限为5×10^(-9),表明该传感器在低体积分数H_2S气体检测方面有实际应用价值。     

固相法制备ZnO纳米粉及其气敏性能研究

以六水合硝酸锌和碳酸氢铵为原料,采用室温固相法制备前驱体碱式碳酸锌,然后在马弗炉中于600℃煅烧,得到ZnO纳米粉体。用XRD,TEM对其形貌、结构进行了表征。结果表明:所制备的ZnO结晶良好,其粒径为20~50 nm。用其制成气敏元件,并用静态配气法测试其气敏性能,发现在工作温度为290℃左右,该气敏元件对体积分数为0.001%的Cl2的灵敏度高达288。     

溶剂热法制备纳米SnO2及其气敏性能研究

以SnCl2·2H2O为原料,采用溶剂热法,分别在体积分数为95%的乙醇及95%乙醇–油酸体系中制备了单分散的SnO2纳米粉。利用XRD和TEM等手段,对产物进行了表征,并对其气敏性能进行了测定。结果表明:在95%乙醇–油酸体系中制备的SnO2,粒径约为15nm,在4V的工作电压下,对体积分数为100×10–6的氯气灵敏度为370,响应–恢复时间仅为1s。     

Ni掺杂In2O3中空纳米纤维制备及其对丙酮气敏传感性能

采用一步静电纺丝法制备了一维In₂O₃纳米纤维,通过不同的热处理过程得到均匀的In₂O₃中空纳米纤维。进一步对In₂O₃中空纳米纤维进行了不同Ni和In摩尔数比值的Ni掺杂。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)对纤维的晶体结构、微观形貌、元素组成和价态等进行了表征。结果表明Ni元素成功地掺杂在中空纤维中。最后,研究了Ni掺杂In₂O₃纳米纤维传感器对丙酮的气敏传感性能。结果表明：在220℃最佳工作温度下,3℃/min升温速率下生成的In₂O₃中空纳米纤维传感器对体积分数1×10^-4丙酮的响应为6.87,响应是2℃/min升温速率下生成的实心纤维传感器的1.44倍。在最佳Ni和In摩尔数比值(1.5%)的Ni掺杂后中空纳米纤维传感器响应提升至13.47,是纯In...     

ZnO纳米线的制备及其气敏特性北大核心

采用水热法制备了ZnO纳米线,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其物相及微观形貌进行了表征和分析。测试结果表明,ZnO纳米线的平均直径和长度分别约为250 nm和10μm。同时,研究了ZnO纳米线气体传感器对挥发性有机化合物(VOC)的气敏特性。实验结果表明,ZnO纳米线的气体传感器在最佳工作温度200℃下,对浓度5×10-7乙醇和丙酮气体的灵敏度分别可达4.58和2.63,相应的响应时间分别为9和6 s,恢复时间均为3 s。其最低检测极限为5×10-8,表明该传感器对不同环境中乙醇和丙酮气体的检测具有潜在应用前景。最后,对ZnO纳米线气体传感器的气敏机理进行了讨论。     

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。     

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。     

花状ZnO纳米棒的合成及丙酮敏感特性的研究

利用水热法合成花状的ZnO纳米棒,并对其进行X射线衍射(X-ray diffraction,xRD)与扣描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)表征.以该ZnO为敏感材料制成了旁热式结构气体传感器,测试了样品在不同温度下对丙酮气体的灵敏度.结果表明样品在290℃下对于丙酮气体具有高的灵敏度、快的响应恢复速度等特点.测试了传感器对于常见干扰气体的灵敏度,表明器件具有良好的选择性.     

花状ZnO纳米棒的合成及丙酮敏感特性的研究

利用水热法合成花状的ZnO纳米棒,并对其进行X射线衍射（X-ray diffraction, XRD)与扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM) 表征.以该ZnO为敏感材料制成了旁热式结构气体传感器,测试了样品在不同温度下对丙酮气体的灵敏度.结果表明样品在290℃下对于丙酮气体具有高的灵敏度、快的响应恢复速度等特点.测试了传感器对于常见干扰气体的灵敏度,表明器件具有良好的选择性.     

基于ZnO纳米结构的H2、NH3气体敏感性研究

通过简单的水热法在金电极上刺备了氧化锌纳米棒,从而制成了气体传感器。研究了氧化锌纳米棒的结构和特性,发现用该材料制成的气体传感器时于500ppm的NH3和H2在150℃下有较灵敏的反应,并探讨了产生传感效应的机理。该传感器制备方法简单、廉价、环保,适合大批量生产,有望应用于工业生产和日常生活的气体探测。     

ZnO纳微分级结构的形貌调控及其气敏性能

采用水热法,通过调控反应温度得到了具有不同微观形貌的ZnO纳微分级结构。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,纳微分级结构分别由纳米棒或纳米片按不同方式堆积而成。X射线衍射(XRD)结果表明,所制备的ZnO纳微分级结构均为纤锌矿结构。此外,通过BET比表面积测试与气敏性能测试发现,微观形貌不同的分级结构具有不同的比表面积、孔隙率和平均孔径,同时气敏性能也有差异。在反应温度为65、100和150℃下制备了样品S_1、S_2和S_3。相比另外两组样品,纳米片堆积而成的样品S_2具有更大的比表面积(4.87 m~2/g)、更高孔隙率(0.092 6 cm~3/g)和更大平均孔径(76 nm),其最佳测试温度为300℃,在三个样品中最低(S_1的最佳检测温度为370℃,S_3的最佳检测温度为394℃)。同时在最佳检测温度下S_2对气体响应值最高(110),响应时间最短(7.10 s)。由此说明,高比表面积和孔隙率有利于气体的扩散,从而能够提高材料的气敏性能。     

掺TiO2的ZnO薄膜气敏特性研究

用直流磁控溅射法分别在Si(111)基片及陶瓷基片上制备掺有TiO2的ZnO薄膜,并进行500℃、700℃退火处理,对掺杂前后ZnO薄膜进行XRD分析,测试各掺杂样品气敏特性.500℃退火后,各掺杂样品对有机气体有较高的灵敏度,随着掺杂时间延长,气敏特性提高.700℃退火后,2 min掺杂的样品对乙醇有很高的灵敏度和很好的选择性,最佳工作温度为220℃左右.而其他掺杂量的样品对乙醇气体灵敏度低,随着掺杂时间延长,气敏特性降低.     

柔性PANI-SnO_2复合薄膜的制备及其对NH_3的气敏特性

以苯胺与二氧化锡(SnO_2)为前体,通过将原位化学氧化聚合法与静电吸附相结合,在柔性衬底聚酰亚胺(PI)上制备了聚苯胺-二氧化锡(PANI-SnO_2)复合薄膜。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)对复合薄膜的结构与形貌进行表征,证实了PANI-SnO_2的成功合成与复合。对其在室温条件下进行了一系列气敏性能测试,结果表明SnO_2的添加有效提升了PANI对氨气(NH_3)的响应能力;该PANI-SnO_2复合薄膜对体积分数为1×10~(-5)～6×10~(-5)的NH_3具有良好的灵敏度,此外,该复合薄膜具有良好的重复性与选择性;而且在进行弯折处理后,PANI-SnO_2对NH_3的响应值并无明显变化。上述结果都表明PANI-SnO_2复合薄膜对NH_3的检测具有实际应用价值。     

Zn/Co金属有机框架的制备及其对正丁醇的气敏特性

采用水热法合成了Co3O4、ZnO和Zn/Co金属有机框架(Zn/Co-MOF)纳米结构。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌和晶体结构进行了表征,分析结果表明制备的Zn/Co-MOF为边长约300 nm的立方体结构。制备了基于Co3O4、ZnO和Zn/Co-MOF纳米结构的气体传感器,并对正丁醇进行了气敏性能研究。实验结果表明:三种气体传感器对正丁醇均有明显的响应,其中Zn/Co-MOF气体传感器的气敏性能最优。Zn/Co-MOF气体传感器最佳工作温度为200℃,其对体积分数为1×10^-4正丁醇气体的灵敏度为59.18,响应/恢复时间分别约为39 s和40 s。同时,Zn/Co-MOF传感器还具有良好的选择性、重复性和长期稳定性。