纳米SiO_2掺杂的In2O_3厚膜气敏传感器稳定性研究

采用丝网印刷技术,制备了纳米SiO2掺杂的In2O3厚膜气敏传感器,并通过加速寿命试验对乙醇气氛下传感器的稳定性进行探究。通过长期测试发现纳米SiO2的掺入明显地提高了In2O3气敏传感器的稳定性。此外,当SiO2的掺杂浓度控制在5wt%左右时,In2O3气敏传感器的气敏性能也有了很大的提高。结合实验数据,对SiO2提高In2O3气敏传感器稳定性与敏感性的微观机理做了深入分析。     

本期摘要

纳米SiO2掺杂的In2O3厚膜气敏传感器稳定性研究 摘要：采用丝网印刷技术．制备了纳米SiO2掺杂的In2O3厚膜气敏传感器．并通过加速寿命试验对乙醇气氛下传感器的稳定性进行探究。通过长期测试发现纳米SiO2的掺入明显地提高了In2O3气敏传感器的稳定性。此外．当SiO2的掺杂浓度控制在5wt％左右时．In2O3气敏传感器的气敏性能也有了很大的提高。结合实验数据,对SiO2提高In2O3气敏传感器稳定性与敏感性的微观机理做了深入分析。     

基于薄膜工艺的乙醇气体气敏膜的研究

ZnO2,SnO2,Fe2O3等基底材料可以用来制作半导体型乙醇气体传感器中的气敏膜。在基底中掺杂Pt,TiO2等物质可以获得很高的气体检测灵敏度和很好的选择性。利用电子枪蒸发薄膜工艺来制作乙醇气体敏感膜,可以取得很好的效果。与通常使用的厚膜工艺相比,薄膜工艺与MEMS工艺兼容,更适合制作微小器件。     

紫光激发提高ZnO基半导体气敏传感器的敏感性能

以激光-感应复合加热法制备的纳米ZnO粉末为气敏基料,制作厚膜型的管状气敏元件,采用紫光(波长为370～395nm)激发,对无水乙醇进行了静态配气法的气敏性能测试.结果表明在紫光激发下,ZnO基半导体气敏传感器在较低的工作温度条件下对无水乙醇具有较好的气敏性能,而且随着紫光光强的增大,气敏性能提高.     

微液滴注法制备掺杂ZnO传感器及其气敏性能研究

采用自制ZnO颗粒,通过丝网印刷制备了ZnO平板型厚膜气体传感器,使用微液滴注的方法对ZnO传感器进行Mg,Mn,Sn,Pd掺杂,测量了传感器对乙醇、丙酮、苯、乙酸的气敏性能。结果表明:微滴掺杂能有效提高传感器敏感性和选择性,其中,Mg掺杂传感器对乙醇和丙酮具有最大响应值,同时Mn掺杂传感器对乙酸表现出了较好的选择性。     

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.     

表面改性四针状纳米ZnO结构与气敏性能研究

将4种质量分数(5%,10%,20%,30%)的Co(CH3COO)24H2O混合到四针状纳米ZnO原料里,采用超声化学浸泡法制备出表面改性四针状纳米ZnO颗粒。通过XRD和TEM分析了表面改性四针状纳米ZnO结构的物相和形貌特征。随着Co(CH3COO)24H2O质量分数增大,Co3O4相明显出现,Co3O4相沉积在ZnO表面上。研究表明:以表面改性四针状纳米ZnO粉末为原料制备的厚膜气敏元件,与纯ZnO气敏元件相比,Co(CH3COO)24H2O质量分数为5%的气敏元件对酒精和甲醇有较高的灵敏度,并讨论了表面改性对气敏性能的影响。     

基于高通量筛选的高性能NO_x气敏材料研究

以SnO_2,BaTiO_3,ZnO为原材料设计一组材料体系,利用气敏膜并行合成仪并行制备45种气敏膜,通过高通量气敏性能无人测试仪表征气敏性能,筛选出对氮氧化物(NO_x)气体敏感性、选择性较好的材料。通过对NO,NO_2,苯、甲醛、CO、乙醇气体的气敏性能测试,发现当SnO_2和BaTiO_3按摩尔比6∶2复合时,在200℃时对500×10~(-9)NO,500×10~(-9)NO_2响应值分别有142,113.4,且具有较好的选择性。最后,对SnO_2—BaTiO_3复合材料如何提升传感器性能进行了讨论。     

掺杂对ZnO气敏性能的影响研究

ZnO是最早发现的金属氧化物气敏材料,对其掺杂一直是研究的一个热点.采用机械球磨法制备了22种不同掺杂的纳米ZnO气敏材料,通过乙醇、丙酮、苯的测试,系统对比了掺杂元素的化学性质,如离子半径、化合价、元素周期等对ZnO气敏性能的影响.掺杂元素的离子半径为0.072～0.088 nm时,传感器对被测气体的响应比掺杂其他离子半径的高.不同周期掺杂元素对ZnO纳米气体传感器的选择性有一定的影响.     

电化学WO_3基乙醇气敏元件的研制

在WO3粉体材料中加入一定质量比的添加剂,于恒温600℃烧结1h制成旁热式厚膜乙醇气敏元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热电压与元件灵敏度β的关系以及添加剂对元件的响应与恢复时间的影响。实验结果表明:WO3基元件掺入质量分数为0.5%的PdC l2在加热功率为600mW下可制作成反应能力强、灵敏度高的乙醇气敏元件。