碱土金属氧化物——SnO2薄膜乙醇敏感元件的研究

采用真空镀膜,溶液浸泡,灼烧热分解方法制备了掺系列碱土金属氧化物的ＳｎＯ２敏感元件,在对乙醇等七种气体的测试结果表明,掺碱土金属氧化物的ＳｎＯ２元件普遍提高了对乙醇的灵敏度和选择性,而对其余气体同末掺杂元件相似,几乎不敏感,实验结果还表明,碱土金属氧化物对元件的增敏作用按ＭｇＯ,ＣａＯ,ＳｒＯ,ＢａＯ的顺序依次减弱。在敏感机理方面,提出了流过元件电流的公式,对元件的敏感机理作了初步探讨。     

TiO2-SnO2复合氧化物介孔薄膜的气敏特性研究

采用蒸发诱导自组装工艺制备了TiO2-SnO2介孔金属氧化物薄膜。采用静态配气法,研究了不同掺杂量SnO2对TiO2元件气敏性的影响,并通过测定电化学阻抗谱,分析了介孔金属氧化物的气敏机理。结果表明:随着SnO2掺杂量的增加,TiO2元件对乙醇气体灵敏度也随之提高,而初始响应温度则随之降低。在250℃时,20%-TiO2和SnO2元件对体积分数为500×10-6乙醇的灵敏度分别为13.24和14.26。阻抗分析表明:复合氧化物对还原性气体敏感过程具有明显容抗特征。     

立方锡酸镁/氧化锡复合氧化物的合成及其气敏性能

采用水热法制备MgSn(OH)6前驱体,经过高温煅烧得到了Mg2SnO4/SnO2复合氧化物立方纳米颗粒。采用XRD、SEM、EDS对煅烧前后样品的物相、形貌、组分进行了表征。在不同温度下测试了Mg2SnO4/SnO2复合氧化物气敏元件对甲醇气体的敏感性能。结果表明,该复合氧化物对甲醇气体具有良好的灵敏度和选择性。在最佳工作温度为300℃时对50×10-6~5 000×10-6浓度范围内的甲醇气体具有良好的线性关系,2 000×10-6时气敏元件的响应、恢复时间分别为12 s和8 s。     

Y沸石改善SnO2气体传感器性能的研究

为了改善气体传感器的敏感性能,分别采用SnO2外涂Y沸石的涂覆法和Y沸石与SnO2混合法,用Y沸石对SnO2气体传感器进行改性.用X-射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)对混合法制备的Y沸石/SnO2复合材料的结构和表面进行了表征与分析.将这两类敏感元件进行了VOC气体的气敏测试.结果表明,与纯SnO2相比,Y沸石与SnO2直接混合的复合材料提高了对丙酮的响应值,而对其他气体响应值基本不变;涂覆法制备的气敏元件不仅提高对丙酮的响应值,而且减小了对乙醇的响应值,对乙醇起到一定抑制作用.初步分析了Y沸石对SnO2气敏特性改善的机理.     

镍镧复合氧化物的掺杂及其气敏性能研究

用共沉淀法制备了镍镧复合氧化物并对其进行三价、四价离子系列掺杂。研究了掺杂物的气敏性能。实验结果表明,SiO2,TiO2,SnO2,Al2O3,SbCl3等掺杂的复合氧化物,均对乙醇有较高的气敏性,而对汽油、H2及LPG等气敏性较低。其中TiO2掺杂量为4%(摩尔分数)的镍镧复合氧化物对乙醇的气敏性能最好。探讨了Si,Ti,Sn,Al,Sb等离子的价态,离子半径及复合氧化物的形成条件等与气敏性能的关系,研究了工作温度,被测气体浓度对元件气敏性能及对气体选择性的影响。     

多层薄膜结构气敏效应研究

在SnO2气敏薄膜层上覆盖一层或多层钝化材料（SiO2,Al2O3) 薄膜，制成的多层膜气敏元件，可很好地排除大分子气体如乙醇等对小分子H2检测的干扰，使其具有单独检测H2的功能。本文还通过测量元件的升温曲线，推导出敏感体表面的氧吸附活化能；找出活化能与灵敏度、选择性的关系。根据实验现象和物性分析结果，试着探讨了元件的敏感机理。     

稀土Nd掺杂纳米SnO_2薄膜气敏特性

用真空气相沉积法在玻璃衬底上制备纯SnO2和掺稀土Nd的SnO2薄膜,在500℃氧气气氛条件下进行45min热处理,获得良好的纳米SnO2薄膜和掺稀土Nd的SnO2薄膜。结果显示掺Nd和热处理使纳米SnO2薄膜的结构、导电性能得到一定的改善。掺Nd5%的SnO2薄膜对气体的选择性和灵敏性均得到明显的改善,其中,对丁烷的选择性、灵敏度最好,在体积分数为7.2×10-3时,灵敏度可达到340,但对乙醇、丙酮气体的敏感性较差。     

稀土La掺杂SnO_2薄膜气敏特性

用真空热蒸发两步法在玻璃衬底制备SnO2和La掺杂SnO2薄膜。研究氧化、热处理工艺和La掺杂含量对SnO2薄膜结构、气敏特性的影响。结果显示:经T=550℃,t=45 min氧化、热处理后,得到n型金红石结构SnO2薄膜。适当掺La可改善SnO2薄膜结晶状况,掺La后SnO2薄膜对气体的选择性和灵敏性均得到明显的改善,在气体体积分数为1×10-2时,掺La(5%)的SnO2薄膜对乙醇的灵敏度为12;掺La(3%)的SnO薄膜对丙酮的灵敏度可达到14。     

掺TiO2的SnO2丙酮气敏元件的制作及其灵敏度测试

简单介绍了掺TiO2的SnO2薄膜丙酮气敏元件的制作,重点分析不同的掺杂溅射镀膜时间、不同加热电压对灵敏度的影响.对不同有机蒸气进行选择性测试,发现掺TiO2的SnO2薄膜气体传感器对丙酮有很高的灵敏度,而且输出信号与丙酮气体浓度成正比,浓度低至100ppm也可检测试出来.测定了元件的工作温度与加热电压的关系,发现加热电压为6～7V,相当于元件的工作温度为250～300℃时,对不同气体的灵敏度都很高.     

镉、锡复合氧化物及掺银薄膜的气敏光透射特性

ＣｄＯ－ＳｎＯ２复合氧化物是对乙醇气体选择性较好的敏感材料［１］，但灵敏度比纯ＳｎＯ２低。对镉、锡复合氧化物掺微量银后，灵敏度明显提高。掺银薄膜的气敏光透射特性好，可检测乙醇饱和气体的浓度高且重复性好。     

磁控溅射纳米SnO_2薄膜的气敏特性

采用磁控溅射制备SnO2薄膜气敏元件,测试了气敏元件的性能,研究了SnO2薄膜气敏元件薄膜厚度、元件加热功率和环境温度和湿度对元件的影响,气敏元件具有很好的灵敏度和选择性特性,对其敏感机理进行了探讨。     

基于SnO2-La2O3掺杂的敏感材料CO2气敏特性研究

以半导体氧化物SnO2为基体材料加入40％的活性La2O3材料,制备出了对CO2具有敏感性的气体敏感材料,其检测体积分数范围为(0～5000) ×10-6.实验结果表明:在SnO2-La2O3敏感材料的基础上掺杂适量CeO2,Ag2O,SiO2等氧化物,不仅提高了其对CO2气体的灵敏度,而且可以提高其稳定性,从而大大改...     

SnO2掺杂纳米TiO2材料气敏性能研究

以纳米TiO2为基料掺杂适量SnO2作为气敏材料,通过传统的气敏传感器制备技术,制作出旁热式气敏传感器,研究了此类传感器对有机挥发气体甲醇、甲醛、乙醇、丙酮的气敏特性,并利用Gaussian03软件,对各被测气体的分子轨道进行了计算分析,对TiO2-SnO2气敏元件的选择性机理做了定性分析.结果表明:TiO2-SnO2传感器对甲醇、甲醛、乙醇等有机挥发性气体具有极高的灵敏度,在不同工作电压下对各类气体表现出较好的选择性,气体分子轨道能量的差异是元件气敏选择性的定性因素.     

聚苯胺及其氧化锡复合材料的气敏特性研究

以溶胶-凝胶法制备了SnO2纳米粒子,以原位聚合沉积法在陶瓷基底叉指金电极上制备了PANI及PANI/SnO2复合薄膜,形成气敏元件。室温下测试了元件对氨气及水果释放气体的敏感特性。结果表明,PANI和PANI/SnO2复合膜对氨气具有选择性好,线性度好的特点,PANI比PANI/SnO2复合膜的灵敏度高,更适合在较宽浓度范围内测试氨气;另外,这两种传感器对存放的水果（香蕉、苹果）释放气体具有响应恢复快,重复性好等特性,PANI/SnO2复合膜对水果释放的气体比PANI具备更高的灵敏度,有望在水果仓储运输方面得以应用。     

溶胶-凝胶法掺钛SnO2薄膜的气敏光学特性研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备掺钛SnO2薄膜,对不同掺杂浓度的薄膜进行XRD测试.在常温下对膜片在乙醇气氛中进行气敏光学特性测试.结果表明:掺钛薄膜在常温下对测试气体的反应时间比其他掺杂薄膜明显缩短,并且薄膜的灵敏度与掺杂浓度有关,10%掺钛SnO2薄膜的灵敏度在1800～2500nm波长范围保持在15%左右.     

氧化铋掺杂制备SnO2棒状晶粒气敏材料的研究

探讨了氧化铋掺杂的SnO2纳米棒状晶粒气敏材料的制备,并测试了材料的气敏特性。氧化铋在高温形成液相,促进SnO2棒状晶粒的形成,同时氧化铋作为气敏材料的添加剂提高了对乙醇等气体的灵敏度。结果表明,采用液相沉淀法制备纳米粉体,在Bi添加量为10mol%,850℃保温2h的烧结条件下,得到的SnO2棒状晶粒直径约50nm,线径比为5,且较为均一。粉体经过稀硝酸溶液浸泡,其晶粒形貌及相结构不变,酸洗处理后的棒晶粉体制备的气敏元件,电阻值适中,对气体灵敏度提高。对乙醇、丙酮、汽油、苯和氨气的测试说明,氧化铋掺杂的SnO2棒状晶粒作为气敏材料,在不同温区对乙醇和丙酮的灵敏度较高,而且工作温度较低,对汽油、苯和氨气等气体有较好的选择性。     

基于表面介孔SnO2改性层的高选择性MOS氢气传感器

采用溶胶凝胶法制备了介孔SnO2粉体,通过丝网印刷技术将其印刷在市售SnO2气体传感器表面作为改性层,研究了改性层厚度对氢气选择性的影响。通过对乙醇、丙酮、苯和H2的测试,当介孔SnO2改性层厚度为15μm时,传感器在300℃下对H2的选择系数最大为5.7。同时讨论了改性层提高气体传感器氢气选择性的机理。     

Pd掺杂的SnO2甲烷传感器气敏性能的研究

本文研究了Pd掺杂的SnO2材料对于甲烷气体的敏感特性。首先从机理上说明掺杂Pd金属的原因;然后,采用简单的混合研磨工艺制备了Pd掺杂SnO2复合材料;其次,采用刷涂工艺在加热型平板电极上制备了气敏层。研究了所制备的Pd掺杂SnO2气体传感器在不同温度对甲烷气体的敏感特性。结果表明,Pd掺杂在提高SnO2的气敏性能的同时还能降低其工作温度;其中,2 wt%Pd掺杂SnO2的传感器气敏性能最优,在最佳工作温度(200°C)下对500 ppm甲烷的气敏响应可达3.43,灵敏度提升了45.67倍(50–1000 ppm)。     

平面直热式气敏元件及其表面修饰

采用液相掺Sb的共沉淀方法制备低阻SnO2 纳米微粉 ,以其为敏感材料掺入Pt2wt%及Au5 .4at %的催化剂 ,在Si衬底上制作了平面直热式气敏元件。利用 2 %的Co(NO3 ) 3 溶液作为修饰液对元件进行表面修饰 ,可制得对NH3 具有较高灵敏度及选择性的敏感材料。     

钇,锶,钴复合氧化物气敏性质的研究

本文制备了钇、锶、钴复合氧化物,测量了 X 线分析,电子扫描显微镜分析以及它们的孔隙度、结晶粒度的大小。作成了气敏元件,测量了气敏元件的特性曲线,并讨论了它们的作用机理。一前言钙钛矿型 ABO_3型气体敏感材料,是继 SnO_2、ZnO 等敏感材料之后深入研究的一种