微波水解法制备In2O3纳米颗粒及气敏性能研究

以InCl3.4H2O为原料,用微波水解法制备In2O3纳米颗粒,并用TEM、XRD对合成材料的形貌和结构进行了表征。结果表明,所制的产品为球形In2O3,平均粒径为20 nm;用静态配气法测试了材料的气敏特性,与恒温水解制备的氧化铟材料的气敏特性基本一致。5.0 V加热电压下,对50×10–6酒精蒸气有较好的气敏性能,灵敏度为9.51,响应/恢复时间为6 s/6 s。     

La_2O_3掺杂WO_3纳米粉体的制备及气敏性能

以胶溶法制备的WO3和sol-gel法制备的La2O3为原料,采用固相研磨法制备了掺杂剂质量分数w(La2O3)为0.5%～7.0%的La2O3-WO3纳米粉体,利用XRD、TEM等测试手段分析了粉体的微观结构,采用静态配气法测试了由所制粉体制成的气敏元件对丙酮的气敏性能。结果表明,制得的La2O3-WO3纳米粉体结晶良好,平均粒径为60nm;当工作电压为4.5V,w(La2O3)为5.0%时,粉体在600℃下烧结制得的气敏元件对体积分数为50×10–6的丙酮的灵敏度可达37.6,响应时间和恢复时间分别是1s和11s。     

Sm_(0.9)Sr_(0.1)FeO_3的制备及其气敏性能

用Sr对SmFeO3进行A位掺杂,用柠檬酸盐sol-gel法制得Sm0.9Sr0.1FeO3粉体。对其进行XRD表征,并制成气敏元件。采用静态配气法测试其气敏性能。结果表明:该粉体为斜方晶系钙钛矿结构,平均晶粒尺寸约为25nm。在空气中的电导较SmFeO3高50倍左右,最佳工作温度下降160℃。在220℃的最佳工作温度下,气敏元件对体积分数为5×10–4乙醇的灵敏度高达56,且其选择性好,响应–恢复时间分别为40s和50s,有望开发成为对乙醇检测的气敏材料。     

自组装型SnO2纳米线超低浓度H2传感器的研制

采用FESEM及气敏传感器测试系统,研究了用自组装方式制备的SnO2纳米线气敏传感器的氢敏特性。结果表明:在工作温度为200℃时,对于超低浓度[(2~8)×10–6]的氢气具有0.58~1.00的探测灵敏度及3 s的响应时间和10 s的恢复时间。继而从气敏机制、自组装制备方式、SnO2纳米线的优良的比表面特性及其尺度(30~40 nm)低于德拜长度(43 nm)等角度,解释了此传感器对超低浓度氢气具有良好气敏特性的原因。     

CdTeO3纳米颗粒的制备及其气敏性能

以CdCl2·2.5H2O和碲粉为主要原料,在水相中反应制备CdTe前驱体,将其于500℃煅烧1h得到CdTeO3纳米颗粒。通过XRD、SEM和TEM对其物相和形貌进行了分析;并将其制成了气敏元件,进行气敏性能测试。结果表明:成功合成了单斜晶相的、平均粒径为100nm的CdTeO3纳米颗粒。以该材料制备的气敏元件对体积分数为50×10-6的乙醇有较高的灵敏度(15.1)和选择性。     

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。     

基于ZnO的超快恢复三乙胺气敏传感器

不同形貌ZnO纳米材料的合成对高性能气敏传感器的开发具有重要意义。采用微波辅助法合成了ZnO纳米微球和纳米棒,通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分别对材料的结构、形貌和光学性能进行表征,研究了两种形貌ZnO纳米材料的气敏性能。结果表明：ZnO纳米微球与ZnO纳米棒相比表现出良好的气敏性能,在370℃下对体积分数为100×10^-6的三乙胺灵敏度高达110.4,响应和恢复时间分别为18 s和2 s,检测限低至0.1×10^-6,在长期的循环测试中ZnO纳米微球传感器可以保持较高的响应值、良好的稳定性和重复性。     

ZnSnO_3气敏材料的溶解-热解法制备及其性能

以Sn粉、Zn粉为原料,采用溶解-热解法,在草酸体系中,制备了Sn-Zn复合氧化物。通过TGA-DTA、XRD和SEM等手段,对产物的物相、形貌进行表征,并研究其气敏性能。结果表明:经700℃煅烧制得的钙钛矿结构ZnSnO3材料所制气敏元件,在工作温度为175℃时,对体积分数为50×10-6H2S及乙醇气体有较高的灵敏度,分别为53.00,47.00;工作温度为225℃时,对体积分数为50×10-6乙醇有较好的选择性。     

正交氧化钼传感器的制备和硫化氢气敏性能研究

利用水热法制备了α-MoO_3纳米棒传感器材料,进而制备了α-MoO_3纳米棒粉末的平面型气体传感器,并基于CGS-1TP智能气体检测分析系统研究了其对H_2S气体的气敏特性。结果表明:制备的α-MoO_3材料结构呈现棒状形态,平均长度和宽度分别约为300 nm和100 nm。制备的α-MoO_3纳米棒传感器对体积分数为20×10~(-6)的H_2S进行气体响应测试的最佳操作温度为180℃,对应的气体响应值为14.92,响应和恢复时间分别为7 s和11 s,同时对体积分数为10×10~(-6)～100×10~(-6)的H2S表现出较高的线性度和优异的稳定性。     

一维纳米SnO_2传感器对变压器油中气体的检测

为准确在线监测电力变压器油中溶解气体,预测其潜伏性故障,通过水热法合成了多种一维纳米SnO2材料,并以其作为气敏材料制作了旁热式气体传感器,研究了其对变压器油中析出气体乙炔的气敏性能。结果显示,各元件表现出不同的气敏性能,其中花状纳米SnO2对乙炔气体的敏感性能最优,在360℃的工作温度下,其对体积分数为1×10–4的乙炔的灵敏度达到38,响应和恢复时间分别为15 s和28 s。     

Preparation and ethanol sensing properties of flower-like cupric oxide hierarchical nanorods

Flower-like cupric oxide (CuO) hierarchical nanorods (petal size: 60–100 nm in diameter and 500–700 nm in length) were synthesized by wet chemical-assisted hydrothermal processing. The samples were characterized by field emission scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction. The influence of hydrothermal temperature on the formation of CuO nanoflowers was investigated. Sensors based on CuO nanoflowers were fabricated by coating them on SiO₂/Si substrate attached with Pt interdigitated electrodes. Sensing characteristics of the samples were measured and evaluated as a function of operating temperature and ethanol vapor concentration. The results revealed that the p-type semiconductor CuO nanoflowers based sensors exhibit high sensitivity and selectivity toward ethanol vapor with the optimum working temperature at about 230 °C.     

SnO2纳米粉体的制备及其气敏性能研究

以Sn粒为原料,在柠檬酸体系中,用sol-gel法合成了具有四方晶系的SnO2粉体。用XRD、TEM对产物的组成、粒径、形貌进行了表征。结果表明:产物为平均粒径25 nm左右的圆球形颗粒。另外,在最佳工作温度300℃时,采用静态配气法测试了材料的气敏性能,发现SnO2对体积分数为5×10–5的氯气的灵敏度高达805,而且对其它气体有很好的抗干扰能力。元件的响应恢复特性良好,响应时间和恢复时间分别为3 s和7 s。     

Photoluminescence Properties of ZnO Nanorods Synthesized by Different Methods

The photoluminescence properties of ZnO nanorods synthesized by the low-temperature hydrothermal and high-temperature vapor-phase methods are studied. At room temperature, the photoluminescence of ZnO nanorods synthesized by the high-temperature vapor-phase method exhibits only one highintensity ultraviolet peak at a wavelength of 382 nm. At the same time, the luminescence spectra of ZnO nanorod samples grown by the low-temperature hydrothermal method, but with the use of different chemical reagents exhibit, apart from the ultraviolet peak, a violet band or a yellow-orange band at ~401 and ~574 nm, respectively. The violet luminescence band is attributed to defects or zinc vacancy complexes, and the yellow-orange band to defects associated with interstitial oxygen.     

In2O3纳米粉体的制备及其气敏性能研究

以In2(SO4)3为原料,通过sol-gel法制备了立方晶系的In2O3粉体。利用X射线衍射仪、透射电镜对材料的组成、晶粒的大小、结构进行了表征。结果表明,产物为平均粒径30 nm左右的圆球形颗粒。将前驱体分别在不同温度下进行热处理,对其气敏性能研究发现,900℃热处理的元件,在工作温度245℃时,对50×10–6 Cl2表现出较好的灵敏度(1.5×104)和选择性。600℃热处理的元件,在工作温度245℃时,对50×10–6 NO2的灵敏度高达2.5×105。最后,对其气敏机理进行了分析。     

Fabrication and Characterization of Solar Cells Made of p-CuO/n-Si Hetero Junctions

Cupric oxide(CuO)is considered to be a promising material for photovoltaic applications.In this paper,p-CuO/n-Si junction solar cells were obtained by thermal oxidation of metallic copper films deposited on n-Si substrates at 400 ℃ for 5 h.X-ray diffraction patterns show that the as-prepared films are CuO with monoclinic crystalline structure.Hall effect measurement results show that CuO films are p-type conduction.A direct band-gap of ~1.57 eV for the CuO film is deduced from UV-Vis Absorbance spectra.Sola...     

新型固体电解质SO2传感器的研制

以sol-gel法制备的NASICON(Na3Zr2Si2PO12)为基体材料,掺杂了V2O5的TiO2为辅助电极材料,制备了一种管式结构的固体电解质SO2传感器。当工作温度为300℃时,以V2O5与(V2O5+TiO2)的质量比为5%的材料为辅助电极材料时,传感器对体积分数为(1~50)×10–6的SO2表现出了较好的气敏性能,传感器的电动势E值与SO2浓度的对数呈很好的线性关系,传感器的灵敏度为78mV/decade。同时,传感器对50×10–6的SO2的响应恢复时间分别为10s和35s,且有较好的选择性。     

ZnO纳米棒的低温制备及表征

以硝酸锌、氨水为原料,采用低温水浴法在不同的温度下大规模制备了团簇状ZnO纳米棒,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)、室温光致发光(PL)等手段对ZnO纳米棒进行了表征.SEM结果表明,环境温度对ZnO的形貌和性质有很大的影响,随着温度增加,ZnO长径比越来越大,当温度为90℃时ZnO的平均直径100 nm,长度约为5 μm;EDX和XRD图谱表明,ZnO纳米棒是高纯的六角纤锌矿结构;对90℃条件下制备的ZnO进行光致发光性能测试,观察到波长位于423 nm附近有较强的蓝光发射.     

ZnO纳米棒水热法制备及其发光特性研究

采用氢氧化钾(KOH)和二水醋酸锌(Zn(CH3COO)2.2H2O)配制不同浓度的反应溶液,反应过程中加入表面活性剂聚乙二醇(HO(CH2CH2O)13H),在80℃水热反应条件下制备出了优异的ZnO纳米材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪等测试方法研究了样品的成分、表面形貌和微结构。SEM研究结果显示:样品沿c轴择优生长,径粒分布均匀,长径比高,为六方纤锌矿结构的ZnO纳米棒和菊花状ZnO纳米棒。光致发光谱性能分析显示样品在392 nm附近具有很强的紫外光发射能力,随着反应物浓度的增加,紫外峰发生约3 nm的蓝移,同时,样品还在绿光535 nm附近有较弱的光致发光现象。以上结果表明所制备的ZnO纳米材料具有优异的紫外光发射能力。     

sol-gel法制备ZnFe_2O_4及其NO_2气敏性能的研究

采用sol-gel法制备了尖晶石结构的ZnFe2O4粉体,以其为电极材料在钇稳氧化锆陶瓷片(YSZ)上利用丝网印刷技术制备了片式NO2传感器,并对传感器在不同NO2浓度和不同温度下的输出电动势E和响应时间进行了研究。结果显示:在φ(NO2)为(68～494)×10–6范围内,E随着NO2浓度的增大而增大,并与NO2浓度的对数呈现良好的线性关系。在600℃高温时,传感器上升和下降响应时间分别为60和120s,且重复性较好。但随着工作温度的升高,传感器的灵敏度下降。