铁掺杂In2O3纳米粉体及其气敏性能研究

对 In2O3 粉体进行 Fe 掺杂,采用水热法合成了In2O3 粉体.通过 X 射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)等手段对粉体的物相、形貌、粒度等进行表征.TEM 图表明:质量分数为7 %Fe 掺杂的样品为均匀排列的棒,长度约为 300～500nm,宽度约 20 nm.对样品进行气敏性能...     

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。     

NiO/SnO2纳米复合粉体的制备及其气敏性能的研究

利用化学共沉淀法制备出NiO掺杂SnO2复合粉体,用X射线衍射仪(XRD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM)对样品的组成、粒径、形貌进行了表征,并对样品的气敏性能进行了测试,结果表明:该复合粉体对甲醛的灵敏度较好,并在工作温度为95℃时对乙醇有较好的选择性.     

二氧化锡纳米粉料的制备及其气敏性能

采用低温等离子体法以无水四氯化锡为源物质制备了二氧化锡超微粉料,TEM照片显示粉料粒度均匀,粒径为10nm量级,并且阴极高压越高,粒径越小。用该粉料制备的气敏元件,测定了气体灵敏度与温度及浓度的关系,显示了比一般无渗杂氧化锡元件灵敏度高的特点,可望开发成为广普型气敏传感器。还讨论了元件的灵敏度和电导温度特性随不同热处理温度的变化。大的比表面积在这种类型传感器运行机制中起着重要作用.     

溶胶—凝胶法制备SnO2薄膜气敏特性的实验研究

本文介绍了，以ＳｎＣｌ．２Ｈ２Ｏ为原材料，用ｓｏｌ－ｇｅｌ技术制备Ｌａ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２薄膜气敏材料。研究掺杂量、工艺条件、衬底材料对气特性的影响。     

MOCVD法制备薄膜型SnO2气敏元件

本文报道了ＭＯＣＶＤ技术制备的ＳｎＯ２薄膜型气敏元件。这种方法沉积的ＳｎＯ２薄膜耐酸碱性强，膜厚易控制，具有负温阻特性。测定了不同温度和不同气体条件下元件的特性发现该元件对乙醇、丙酮气体具有较高的灵敏度，响应时间快；而对氢气、乙烯、煤气、液化石油气等不敏感，因而具有一定的选择性。元件的稳定性较好。     

SnO2超微粒薄膜气敏元件的研制与测试

用射频磁控反应溅射法在Si基片上沉积SnO_2超微粒薄膜,溅射过程中适量掺Pd,用IC技术制成气敏元件.实验结果表明:该元件在90℃左右时对氢气有极高的灵敏度,是一种薄膜化、集成化、高选择性的气敏元件.本文介绍薄膜制备、微观结构分析、元件设计及气敏特性测试.     

纳米SnO_2的制备及其气敏特性分析

半导体纳米粒子应用于气敏材料是一新兴的研究领域,综述了ＳｎＯ２ 半导体超细化处理的研究进展。对各种制备方法作了详细描述,控制材料粒径的大小及粒度的分布、保证纳米团簇的稳定存在是纳米ＳｎＯ２ 制备的关键;分析了纳米ＳｎＯ２ 半导体材料的气敏特性,由于材料的比表面积增大、活性位增多,而具有着优异的气敏性能;并对其应用前景做出了进一步的展望。     

SnO2薄膜的电学气敏特性与光学气敏特性研究

用射频磁控反应溅射法制备了ＳｎＯ２薄膜,并分别测量薄膜在乙醇气体中的电学气敏特性和光学气敏特性。对实验结果的分析表明,ＳｎＯ２薄膜对乙醇气体有较强的电学气敏效应和光学气敏效应。利用ＳｎＯ２薄膜的电学气敏特性适合检测较低浓度乙醇气体,而利用ＳｎＯ２薄膜的光学气敏特性能检测较高浓度乙醇气体。     

介孔SnO2气敏性能研究

为了改善传感器的气敏性能,采用溶胶-凝胶法合成了介孔SnO2,并研究了其气敏性能.研究表明:与纳米SnO2相比,介孔SnO2气体传感器具有较高的酒精、二甲苯响应,在100～150℃对甲醛的响应也大大提升.在100～ 150℃,干扰气体为甲苯和二甲苯时,介孔SnO2表现远远优越于纳米SnO2的酒精选择性.在100,150,350℃,干扰气体为甲苯时,介孔SnO2也具有优越的甲醛选择性.介孔SnO2的响应时间较短,但恢复时间较长.     

Zn2SnO4 气敏材料的水热合成及其掺杂改性

采用分析纯的ZnAc2·2H2O 和SnCl4·5H2O作为起始原料,控制适当的pH值和离子浓度,在200 ℃温度条件下水热法反应24 h得到Zn2SnO4微粉;通过浸渍法制备了Pd、Au、La掺杂的Zn2SnO4粉体;利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)对合成材料的结构、尺寸和形态进行了表征;采用静态配气法测试了材料的气敏性能.结果表明:在200℃水热条件下可直接合成Zn2SnO4,所得材料是比较规整的立方晶型,粒径大约为200 nm,纯Zn2SnO4对H2S、乙醇蒸气、乙醇汽油等有机蒸气具有较好的灵敏度,通过金属离子掺杂能明显提高材料对乙醇蒸气、乙醇汽油等气体的灵敏度和选择性.     

水热法合成SnO2微球的酒敏特性研究

采用分析纯的SnCl4 ·5H2O和NaOH为起始原料,在160 ℃温度条件下水热法反应12 h得到SnO2微球.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜( SEM)对合成材料的结构、尺寸和形态进行了表征;采用静态配气法测试了材料的气敏性能.研究结果表明:在160 ℃水热条件下一步合成了均分散的SnO2微球,粒径大约为200 nm.用其制作的旁热式气敏元件在5 V工作电压下对0.005%的C2H5OH的灵敏度为8.7,达到了口腔酒精气体浓度检测限度0.008%的要求,并且响应-恢复特性良好.     

Pr6O11/SnO2复合材料的制备及对异丙醇气敏特性的研究

通过水热法和退火处理制备了不同Pr浓度(0%,1%,2%,4%)的Pr6O11/SnO2复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等方法对制备材料的物相结构、微观形貌和元素组成进行了表征,并制成旁热式气敏元件,对异丙醇气体进行气敏测试。实验结果表明,基于2%样品的Pr6O11/SnO2气体传感器的气敏性能最佳,在最佳工作温度200℃下对100×10^-6异丙醇气体响应达到16.2,是纯相SnO2传感器响应的2.3倍。最后,对基于Pr6O11/SnO2复合材料气体传感器的气敏机理进行了分析讨论。     

掺Pt的SnO2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Pt的Sn02薄膜,并进行500℃～700℃退火处理,对掺杂前后的薄膜进行XRD分析,测试各掺杂样品气敏特性。500℃退火后,掺杂样品对各种有机气体有较高的灵敏度,随着溅射时间的延长,气敏特性提高。700℃退火后,45min溅射的样品对氨气有很高的灵敏度和很好的选择性,最佳工作温度为220℃左右。随着掺杂时间延长,气敏特性降低。     

钴掺杂二氧化锡基氢气传感器气敏特性研究

氢气(H2)是溶解在变压器油中的重要故障特征气体,对油中溶解的H2气体浓度进行在线监测能实时有效反映变压器的运行状况.针对传统的二氧化锡基气体传感器检测油中溶解气体存在工作温度较高,气体响应较低的问题,提出一种用金属钴Co掺杂纳米二氧化锡SnO2基传感器检测变压器油中溶解气体的方法,介绍其制备方法研制气体传感器并测试H2气敏特性,同时基于第一性原理对其敏感机理进行了探讨.结果表明:金属Co掺杂SnO2后传感器的最佳工作温度降低至300℃,对50μL/L H2的灵敏度增到12.16,Co掺杂后SnO2的导带负移,在费米能级附近出现了新的掺杂能级,增大了SnO2表面的导电性能,H2吸附在Co-SnO2表面时,价带顶附近区域出现了新的表面态,有利于载流子在价带和导带间的转移,从而改善传感器的气敏性能.     

水热法合成纳米粉体LiNbO3 及其烧结体介电特征

采用水热法,以Li2CO3和Nb2O5为反应物,水热反应时间为12小时,反应温度为240℃,合成了铌酸锂纳米粉体.采用XRD、TG-DTA、TEM、SEM对此条件下合成的铌酸锂粉体进行表征.然后对水热合成的纳米粉体进行烧结实验,用XRD,SEM观察了烧结体的组织形貌并通过数字电桥测试了其介电性能.     

花状WO3纳米结构的水热合成及其甲醛气敏研究

采用中温水热法合成了三维花状WO3纳米结构,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相成分及微观形貌进行了表征。同时基于合成的花状WO3纳米材料制备了气敏元件,测试了其在200℃的最佳工作温度下,对体积分数为40×10^-6的HCHO气体的气敏性能。结果表明,该气敏元件对HCHO气体有优异的选择性及稳定性,同时对HCHO气体灵敏度可达18.57。     

氧化铟纳米材料的水热合成、结构表征及其气敏性能研究

通过水热法制备了立方结构纳米In2O3的前驱体In(OH)3,研究了煅烧温度对颗粒尺寸和分散性的影响.前躯体In(OH)3和In2O3的结构、形貌以及组成分别由XRD、TEM、TPD、TG-DSC和XPS表征.结果表明,600℃煅烧可以得到50-80nm立方形的纳米In2O3,颗粒大小均匀、分散性好.随着煅烧温度的升高,纳米In2O3的平均粒径逐渐增大,分散性能下降;XPS元素分析表明,由于吸附氧的存在,合成的纳米In2O3与化学计量比存在偏差;氧化铟表面存在着四种类型的O,和In2O3对氧气的程序控温脱附结果一致.用静态配气法测试了元件的气敏性能,结果表明煅烧温度为600℃时气敏性能最好;通过和化学沉淀法制备的样品进行对比,发现水热法合成的样品具有更好的灵敏度和选择性.     

LC无源无线气体传感器的制备及对NH3气敏特性的研究

采用酸化后的碳纳米管与聚苯胺掺杂作为传感器的气敏材料.通过丝网印刷技术将无铅铝浆印刷在氧化铝陶瓷基板上形成电感线圈,并将制备好的气敏材料涂覆到电感线圈上,制备出LC谐振式无源气体传感器.制作成气体传感器后在NH3气氛中进行测试分析,实现了在密闭环境下的非接触测量.重点分析了在室温下NH3气体的浓度对传感器谐振频率f0的变化及响应恢复时间的影响,结果表明气体浓度在300×10-6时,传感器的灵敏度为4.499 MHz.     

Ni掺杂SnO2花状微结构的制备及其气敏特性研究

采用水热法合成了纯SnO2和4 mol%Ni掺杂SnO2花状微结构.利用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)对其晶相、成分进行了表征,对制备的纯的和Ni掺杂SnO2传感器性能进行了测试.实验结果表明:Ni掺杂可以显著改善SnO2微结构的气敏特性.在最佳工作温度(280℃)条件下,4 mol%Ni掺杂SnO2传感器对100×10-6甲醇的响应可达到13.0,其响应是纯SnO2气体传感器的2.4倍.同时,其具有快速的响应/恢复时间(6 s/5 s),较低的检测极限(1×10-6),以及对甲醇的良好选择性.最后,对Ni掺杂SnO2气体传感器的气敏机理进行了分析讨论.