热氧化法制备α-Fe2O3纳米线的气敏特性及其机理

家用燃气事故、汽车尾气和工业废气等问题日趋严重,传统气敏材料已很难满足对气体监测越来越高的要求,纳米结构α-Fe₂O₃因其热稳定性好、选择性好,以及无毒、抗腐蚀性强、环境友好、价格低廉等已成为最重要的气敏材料之一.采用简单的热氧化法成功制备了α-Fe₂O₃纳米线.纳米线平均直径为20~50 nm,长度可达1~5 μm;以制备的α-Fe₂O₃纳米线为探测材料的气敏元件在50×10-6乙醇气氛中的最佳工作温度为383 °C,灵敏度可达2.4,响应和恢复时间分别为13 s和6 s.基于α-Fe₂O₃纳米线制备的气敏元件在乙醇中的气敏机理为表面电阻控制型.      

CuO纳米线的简单热氧化制备及其气敏特性

传统金属氧化物气敏材料因其灵敏度低、选择性差、工作温度高等缺点已很难满足高性能气敏元件的要求,而纳米气敏材料具有高的比表面积,可显著改善材料的气敏特性.文中采用简单的电热板在330~430 ℃、空气气氛下、一步法成功制备出了具有良好单斜晶体结构的CuO纳米线,平均直径为20~30 nm,长度可达1~5 μm;CuO纳米线气敏元件在100×10-6乙醇气氛中的最佳工作温度约为260 ℃,其灵敏度分别为1.36和1.64,恢复和响应时间均小于5 s.      

Cd掺杂In_2O_3多孔纳米球的制备及其甲醛气敏性能

采用水热和煅烧工艺制备具有良好分散性的多孔纳米球形Cd掺杂In_2O_3颗粒,并对其甲醛气敏性能进行测试。结果表明:Cd掺杂量较低时得到的粉末为纯立方In_2O_3相,当Cd掺杂量高于4.1%(原子分数)时,除存在立方In_2O_3相外,还存在微量立方Cd O相。Cd掺杂可极大提高In_2O_3多孔纳米球的甲醛气敏性能并且降低其最佳工作温度,4.1%Cd-In_2O_3最佳工作温度为60℃,远低于纯In_2O_3的最佳工作温度120℃,能显著降低In_2O_3传感器的能耗。且4.1%Cd-In_2O_3在60℃下对50×10~(-6)甲醛的灵敏度高达1 074,远高于纯In_2O_3在120℃下的最高灵敏度57。4.1%Cd-In_2O_3在60℃对50×10~(-6)甲醛的响应和恢复时间分别为326 s和912 s;Cd掺杂In_2O_3还可明显提高其气敏选择性能。     

酒石酸辅助水热合成纳米MoO_2及其优异的乙醇气敏特性研究

以钼酸铵为原料,利用酒石酸辅助水热法一步合成了球状纳米结构的MoO_2,利用XRD和TEM对样品的结构、微观形貌进行分析。将样品制成旁热式气敏元件,并对其气敏特性进行了测试。研究结果表明,酒石酸在水热合成过程中对产物的形貌和相行为起决定性的作用,而且对气敏材料的气敏性影响显著。取适量的酒石酸,可有效提高传感器的灵敏度。在260℃工作温度下,MoO_2纳米球气敏元件对10×10~(-6)乙醇气体的灵敏度达3.9,并具有良好的选择性。     

水解沉淀法制备纳米α-Fe_2O_3的实验研究

α-Fe_2O_3是最稳定的铁氧化物,具有良好的耐腐蚀、耐光性、磁性、催化性等特性。以Fe Cl3·6H2O为主要原料,采用水解沉淀法在一定的实验条件下制备出了椭球体的纳米α-Fe_2O_3。根据水解沉淀法的基本原理,研究了溶液p H值、Fe Cl3溶液浓度、焙烧温度对纳米α-Fe_2O_3显微形貌和颗粒尺寸的影响,利用SEM和XRD表征纳米α-Fe_2O_3的微观形貌和相结构。结果表明:制备纳米α-Fe_2O_3的最佳实验条件是溶液p H值为2.0,Fe Cl3溶液浓度为0.05 mol/L,产物前驱体的焙烧温度为400℃,制得的纳米α-Fe_2O_3纯度较高,平均粒径30~50 nm。     

氧化镝掺杂对α,γ-Fe_2O_3基气敏材料特性的影响

本文采用络合中和沉淀法制备了超微粒氧化镝掺杂的Fe_3O_4,然后采用适当的热处理工艺使其转变为α,γ-Fe_2O_3气敏材料。研究了α,γ-Fe_2O_3基气敏材料的结构与气敏性能的关系和氧化镝掺杂的作用。研制了一种对液化石油气(LPG)具有较高灵敏度和选择性的不含贵金属催化剂的新型气敏元件,并对其气敏机理作了初步探讨。     

Computational Insights into Interactions between Ca Species and α-Fe_2O_3(001)

CaCl2 can be sprayed onto sinter surface,which can improve the low temperature reduction degradation index(RDI+3.15)of sinter.This has been recognized;however,there are various opinions on the inhibition mechanism of it.At the same time,the corrosion of Cl element on equipment is very serious.First-principle calculations based on density functional theory were performed to investigate the binding mechanisms of calcium species on a α-Fe2O3(0 0 1) surface.This is crucial in demonstrating the role of the CaCl2 on improving the low temperature reduction degradation index.It has been determined that Cl could greatly increase the adsorption of the vacuum layer for the Ca/Fe2O3 system and the relaxation produced by adsorption made bond length decrease,bond energies increase and structure compact.Those are the main reasons that inhibiting the reduction disintegration of sinter.     

α-Fe2O3纳米颗粒的水热法合成及其光吸收特性

以硝酸铁为铁源、以氢氧化钠溶液(或浓氨水)为沉淀剂,在不同条件下,利用水热法合成α-Fe2O3纳米颗粒.用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见分光光度计(UV-VIS)对试样进行分析.结果表明:用氢氧化钠溶液作沉淀剂比用浓氨水作沉淀剂更有利于α-Fe2O3颗粒粒径变小,反应温度升高更有利于α-Fe2O3颗粒粒径细化.以氢氧化钠溶液作沉淀剂,在240℃下反应24 h,获得粒径小于20 nm的α-Fe2O3颗粒.不同条件下水热法合成的α-Fe2O3的紫外可见光吸收光谱表明:随着α-Fe2O3颗粒粒径变小,颗粒对光的屏蔽程度增大;特别是当α-Fe2O3颗粒粒径小于20 nm时,它对光完全屏蔽.     

Co_3O_4纳米片的简单热氧化法制备及其磁性能

在空气气氛下,通过简单的电热板将氧化沉积在硅基片上的钴薄膜在553~723 K下加热24 h,制备出了大面积Co3O4纳米片,并对纳米片的形貌、晶体结构、生长机制及其磁性能进行了系统研究。结果表明:Co3O4纳米片垂直基片生长,其厚度约为25~80 nm,长度可达1μm,纳米片尺寸随热氧化温度升高而增加。与相应的块体材料对比,Co3O4纳米片的Néel转变温度TN显著降低,约为20 K。450℃热氧化形成的样品5 K时的磁滞回线具有明显交换偏置,交换偏置场约为9.6×10-3T。Co膜简单热氧化生成Co3O4纳米片的过程分为两步:首先在Co膜表面由里往外形成了Co O层和Co3O4层,随后Co3O4纳米片在外层的Co3O4氧化层上形核生长,并最终形成了未氧化的Co层/Co O层/Co3O4层/Co3O4纳米片层的多层结构。这种较低温度下热氧化生成Co3O4纳米片的生长过程是一种短程扩散生长机制,并受钴离子的向外扩散速率控制,生成的纳米片的形状与Co3O4晶体结构密切相关。     

基于镱掺杂二氧化锡纳米材料的制备及其气敏性能研究

鉴于二氧化锡微纳米材料在气敏性能方面具有灵敏度高、响应快、生产费用低等优点,通过掺杂稀土元素来改良其气敏性能。将二氧化锡和镱元素通过共沉淀法进行掺杂,设定其物质的量比分别为99∶1、97∶3、95∶5,采用纯SnO₂和Yb-SnO₂纳米材料在不同浓度和温度条件下,分别对CO、H₂进行气敏性能测试。结果表明,在340℃时,掺杂镱元素摩尔比为5%时对CO、H₂的响应值最高,其中对H₂的响应值更高。     

In2O3气敏元件的研制及影响因素的研究

以氯化铟为前驱体, OP-10为形貌控制剂, 采用溶胶-凝胶法制备了纳米In2O3粉体, 并以TG-DSC, XRD, TEM等多种手段对粉体进行了表征.以此粉体为气敏材料, 采用涂敷烧结的方法制成旁热式气敏传感元件, 研究了该元件对三甲胺(TMA)的检测性能, 重点讨论存在NH3干扰情况下的气敏性能.结果表明 350 ℃煅烧1 h制备的In2O3粉体, 晶粒尺寸＜20 nm, 呈立方晶型; 该粉体制成的气敏元件对TMA气体的检测灵敏度比起H2, C2H5OH等气体要高的多, 因此可用于选择性检测TMA; 此外, 该元件对NH3也有一定的响应, 进一步研究发现NH3存在对TMA检测的影响主要是NH3在In2O3材料表面的吸附所至.掺杂Pd2+可提高In2O3材料的检测灵敏度, 降低检测温度; Pd2+的掺杂量在质量分数0.2%～5% PdCl2-In2O3范围内变化对TMA检测灵敏度的影响不明显.     

专利名称：一维氧化钼纳米棒气敏材料及其制备方法和应用

本发明提供了一种一维氧化钼纳米棒的气敏材料及其制备方法及其应用。本发明采用钼盐与酸溶液在表面活性剂和超声的条件下成功制备了氧化钼纳米棒,该氧化钼直径为200～900nm,     

高分子凝胶法制备纳米晶α-Fe2O3

以Fe(NO3)3.9H2O为原料,丙烯酰胺为聚合单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,采用高分子凝胶法制备了纳米α-Fe2O3。采用FT-IR,X-ray和TEM等方法对产物进行了表征。结果表明,单体和网络剂的配比为5∶1时得到均匀稳定的凝胶,当干凝胶在450℃煅烧时,形成纯相的α-Fe2O3,由透射电镜照片可知粒子尺寸分布均匀,平均粒径约为40nm,粒子尺寸在30~45 nm的数量占70%,红外光谱显示有机物煅烧完全,出现明显的铁-氧键的特征吸收峰。     

掺Ce4+的WO3纳米材料的制备与气敏性能

用微乳液法制备了6种掺Ce4的WO3气敏材料,用XRD分析了它们的结构和晶粒度,用自组装仪器测定了它们的气敏性能.结果表明,实验所制WO3及其掺Ce4+样品均为单斜晶系,Ce4+的掺人没有改变样品的晶系结构,样品晶粒度为309 nm - 436nm;烧结温度500C、掺Ce4+量为2％(质量分数)的样品对丙酮有较好的灵敏度、选择性和响应恢复特性.     

掺杂稀土氧化物的ZnO材料的制备及气敏性能

采用溶胶-凝胶法制备了ZnO及掺杂Y2O3、La2O3、CeO2的ZnO纳米微粒。利用X射线衍射仪、透射电镜对材料的结构进行了表征。研究了不同掺杂对材料的气敏性能的影响。研究表明,在工作温度305℃时,掺入质量分数为8%的CeO2后,材料对H2S气体有很好的灵敏度和选择性及较好的响应-恢复特性。并对气敏机理进行了探讨。     

纳米结构Fe_2O_3的制备与应用

纳米结构的α-Fe2O3因其独特的物理化学性质和在气敏传感、催化以及颜料等领域潜在的应用价值而得到广泛的研究.该文作者对α-Fe2O3纳米结构单元制备的最新研究进展和发展趋势进行综合评述.归纳出3种具有代表性的制备与组装方法,以及采用这些方法制备的纳米结构α-Fe2O3的特性.最后,对这一领域的发展方向作了展望.     

水热法制备α-Fe2O3纳米球及其光催化性质研究

以硝酸铁、草酸为原料,采用水热反应法合成球形α-Fe2O3纳米颗粒.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的物相和形貌进行表征,研究水热反应温度对物相形成和形貌影响的规律;同时以甲基橙溶液为目标降解物,以紫外灯为实验光源对产物进行了光降解性能测试.结果表明:水热反应温度的提高有利于α-Fe2O3晶体颗粒的晶化,并使其粒径分布均匀,形貌趋向于球形.在光催化性能测试中,随着光照时间的延长,纳米α-Fe2O3对甲基橙的降解率不断提高.     

Dy2O3纳米颗粒的制备及其光学特性

以四水碳酸镝(Dy_2(CO_3)_3·4H_2O)为镝源,Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中热重-热差(TGDTA)分析为依据,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UVVis)分别表征了Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中热分解产物的物相、形貌和光学特性。研究结果表明,Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中的热分解过程主要分为两个阶段,第一阶段是在室温～285℃之间Dy_2(CO_3)_3·4H_2O失去结晶水变为Dy2(CO3)3,第二阶段是在285～700℃范围内Dy2(CO3)3经过受热分解生产了Dy_2O_3,在700℃下保温15 min获得了Dy_2O_3纳米颗粒。Dy_2O_3纳米颗粒具有较强的光吸收能力。此外,在波长为300～400 nm的范围内,Dy_2O_3纳米颗粒具有较宽的光吸收带。     

高压水热合成法制备纳米Co_3O_4粉末及其过程机理

以Co(At)2·4H2O为原料,采用高压水热合成法,于氧分压4 MPa、200℃下水热反应20 h制备纳米氧化钻粉末.采用比表面积分析仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等对产物进行分析和表征.结果表明,产物为单一相成分的立方相尖晶石结构Co3O4,比表面积平均粒径为52.7 nm,具有球形形貌特征.Co3O4的高压水热合成机理是钴离子水解产物中部分Co2+的羟基配合物被氧化成Co2+的羟基配合物,形成[Co(OH)4]2-与[Co(OH)6]3-配位多面体生长基元,随后生长基元通过缩聚反应形成近程有序的Co3O4原子团.Ac-的表面吸附有效地阻碍了Co3O4的各向异性生长与连续晶粒长大.